7.3.6.1摩擦力和影响摩擦力大小的因素（解析版）

第6节摩擦力第1课时摩擦力和影响摩擦力大小的因素A知识要点分类练夯实基础1、将手掌紧压在桌面上,并慢慢拖动,使手在桌面上滑动,在接触面上会产生一种▲的力,这种力叫摩擦力。【答案】阻碍相对运动【解析】根据滑动摩擦力的定义可直接做出解答。【分析】本题主要考查了对滑动摩擦力的定义的了解，其定义当中也同时揭示了滑动摩擦力产生的条件。【详解】由滑动摩擦力的定义可知，两个相互接触的物体，当它们做相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力。故答案为：阻碍相对运动2、学习摩擦力时,老师做了如图3-6-1所示的实验：将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲；保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。图3-6-1（1）无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向▲的。（2）当向右拉木板时,以木板为参照物,牙刷向左运动,说明滑动摩擦力的方向与物体▲相反。【答案】（1）右（2）相对运动的方向【解析】摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。【分析】摩擦力的方向和物体相对运动方向相反，不是和物体运动方向相反，主要区分。【详解】（1）无论是向左拉牙刷还是向右拉木板，有一个阻碍牙刷运动的力，这个力是摩擦力，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。（2）当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把牙刷看成向左运动，而滑动摩擦力的方向是向右的，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。故答案为：（1）右（2）相对运动的方向。3、如图3-6-2所示,重力为4N的铁块,被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态,这时铁块受到的摩擦力大小为▲,方向为▲。图3-6-2【答案】4N竖直向上【解析】（1）处于平衡状态的物体受平衡力作用；（2）根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。【分析】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。【详解】因为铁块处于静止状态，因此铁块受平衡力作用，铁块在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，其大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力；故铁块受到摩擦力大小等于铁块的重力，即4N；方向竖直向上。故答案为：4N竖直向上知识点2影响滑动摩擦力大小的因素4、探究”影响滑动摩擦力大小的因素”的实验过程如图3-6-3所示,记录的结果如下表所示。实验次数接触面压力/N滑动摩擦力/N①较光滑木板20.4②较光滑木板40.8③粗糙木板20.6①较光滑木板②较光滑木板③粗糙木板图3-6-3（1）实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做▲,根据▲的知识可知,木块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等。（2）改变木板受到压力的大小可以通过改变▲来实现；为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择粗糙程度▲（填“相同”或“不同”）的水平面。（3）比较①②两次实验得到的结论：当接触面粗糙程度一定时,▲越大,滑动摩擦力越大。（4）比较①③两次实验得到的结论：当压力大小一定时,▲,滑动摩擦力越大。（5）综上所述,滑动摩擦力大小与▲和▲有关。（6）评估交流：为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,选择②和③两次实验正确吗?▲（填“正确”或“不正确”）,理由是▲。（7）某同学发现在实验中弹簧测力计的示数经常不稳定。为此,他做了如图3-6-4所示的改进,这样改进的好处：不需要▲拉动长木板,且弹簧测力计处在相对▲状态,方便读数。图3-6-4【答案】（1）匀速直线运动二力平衡（2）木板上砝码的质量不同（3）压力（4）接触面越粗糙（5）压力大小接触面的粗糙程度（6）不正确没有控制压力大小一定（7）匀速静止【解析】（1）根据二力平衡的条件分析；（2）本实验中木块对支持面的压力大小等于物体的重力大小，据此回答；影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，由控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答；（3）（4）（5）根据控制变量法分析回答；（6）木块相对地面处于静止状态，根据二力平衡的条件分析。【分析】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案改进的评估，体现了对过程和方法的考查。【详解】（1）实验中用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的知识可知，木块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等；（2）本实验中木块对支持面的压力大小等于物体的重力大小，改变木板受到压力的大小可以通过改变木块上放置钩码质量来实现；为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力相同，故应选择粗糙程度不同的水平面；（3）比较①②两次实验可知，接触面粗糙程度相同，②中压力大，测力计示数大，得到的结论：当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（4）比较①③两次实验可知，压力大小相同，③中接触面粗糙程度大，测力计示数大，故得到的结论：当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（5）综上所述，滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程有关；（6）为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,选择②和③两次实验正确,因为没有控制压力大小一定；（7）如图2所示，木块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，这样改进的好处：不需要匀速直线拉动长木板，且弹簧测力计处在相对静止状态，方便读数。故答案为：（1）匀速直线运动二力平衡（2）木板上砝码的质量不同（3）压力（4）接触面越粗糙（5）压力大小接触面的粗糙程度（6）不正确没有控制压力大小一定（7）匀速静止B规律方法综合练提升能力5、如图3-6-5所示,重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是（▲）图3-6-5A、f1＞500N,方向竖直向下B、f2=500N,方向竖直向下C、f3＜500N,方向竖直向上D、f1=f2=f3,方向均竖直向上【答案】D【解析】对小科进行受力分析，明确其在竖直方向上受到的力，再根据小科的运动状态，判断两个力的大小关系。【分析】在此题中，明确重力与摩擦力是一对平衡力，是判断摩擦力的大小和方向的关键所在。【详解】小科在沿杆匀速上爬时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力，大小相等，即f1=G；小科停在A处休息，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力，大小相等，即f2=G；沿杆匀速下滑时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力，大小相等，即f3=G；综合分析：f1=f2=f3,方向都竖直向上，故D正确。故选：D。6、冰壶运动员的鞋底一只是塑料的,另一只是橡胶的。他滑行时,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图3-6-6所示,他用b脚蹬冰面后,只用a脚向前滑行,可以确定的是（▲）图3-6-6A、滑行时冰对a鞋的摩擦力向前B、蹬冰面时冰对b鞋的摩擦力向前C、a鞋底是橡胶的,会滑得更远D、b鞋底是塑料的,会滑得更远【答案】B【解析】阻碍物体相对运动的力叫摩擦力；摩擦力的方向与物体相对运动方向相反；物体运动时，所受摩擦力越小，物体运动的越远。【分析】此题考查摩擦力的定义、方向以及影响因素，熟知知识是解题关键。【详解】由题知，橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大；A、滑行时，a鞋相对于地面向前运动，故冰对a鞋的摩擦力向后，故A错误；B、蹬冰时，b鞋相对于地面向后运动，故冰对b鞋的摩擦力向前，故B正确；C、a鞋底如果是橡胶的，其表面更粗糙，所以摩擦力相对较大，会滑得更近，故C错误；D、b脚蹬冰面，a脚滑行，则b脚受到的摩擦力应较大，而a脚受到的摩擦力应较小，所以b脚应该穿橡胶底的鞋，a脚应该穿塑料底的鞋，故D错误。故选：B。7、如图3-6-7所示,在水平拉力F1=10N的作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N,则物块乙受到的摩擦力方向为▲（填“水平向左”或“水平向右”）,木板甲与地面间的摩擦力是▲N。图3-6-7【答案】水平向右6【解析】物体乙处于平衡状态，据此判断其所受摩擦力的大小，根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向；对甲进行受力分析，再进一步确定地面对甲的摩擦力大小。【分析】本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断，要学会对物体进行受力分析，知道各个力之间的关系是正确解答的关键。【详解】物块乙相对于地面静止，乙处于平衡状态，则乙在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N,方向向左；由二力平衡条件可知，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故物体乙与木板甲间的摩擦力大小为4N,摩擦力方向水平向右；以甲为研究对象，它受到向右的拉力F1=10N,同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力，二者之和为10N,即f地+f=10N所以地面对物体甲的摩擦力为f地=10N-f=10N-4N=6N。故答案为：水平向右68、物体M放在水平桌面上,连接物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与物体A、B相连,细绳恰好水平,如图3-6-8所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做匀速直线运动,若不计滑轮摩擦,此时M受到的摩擦力大小为▲N,方向是▲。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向为▲。图3-6-8【答案】2水平向左水平向左【解析】【分析】【详解】当物体A重3N,B重5N时，物体M恰好做匀速直线运动，此时物体M在水平方向上受到三个力的作用处于平衡状态，则物体M受到的摩擦力的大小为f=5N-3N=2N,方向水平向左。当物体B刚触地时，物体M由于惯性仍然会向右运动，则物体M受到的摩擦力的方向水平向左。故答案为：2水平向左水平向左9、如图3-6-9所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,水平桌面上的两个木块材料和质量相同,木块1表面很光滑,木块表面粗糙；弹簧测力计被竖直吊起,绳子经过定滑轮后分别连接挂钩和木块1,并将木块放在长木板上。请回答下列问题。图3-6-9（1）实验时,先将弹簧测力计调零,然后用力F拉着长木板沿水平方向匀速向左运动,绳子绷紧,木块1保持静止不动,记录弹簧测力计的示数F1（如放大图所示）,在长木板向左运动的过程中,木块1受到的摩擦力为▲N。（2）将木块2叠放在木块1上,水平向左拉动长木板,记录弹簧测力计的示数F2,则F2▲（填“＞”“=”或“＜”）F1。（3）将木块1取下,用绳子连接好木块2,水平向左拉动长木板,记录弹簧测力计的示数F3,则F3▲（填“＞”“=”或“＜”）F1。（4）本实验是根据▲原理,得到木块所受到的摩擦力大小的。（5）由实验可知,滑动摩擦力的大小跟▲和▲有关。【答案】（1）2（2）＞（3）＞（4）二力平衡（5）压力大小接触面的粗糙程度【解析】【分析】【详解】（1）木块1保持静止不动，此时木块1受到木板对其摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，所以木块1受到的摩擦力