中考物理二輪復(fù)習(xí)力學(xué)培優(yōu)練習(xí)專(zhuān)題02 摩擦力的分析和計(jì)算 （教師版）

中考力學(xué)提優(yōu)特訓(xùn)專(zhuān)題2：摩擦力的分析和計(jì)算【原題再現(xiàn)】(江蘇南京)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力F推木箱。F=15N時(shí)，沒(méi)推動(dòng)，木箱所受摩擦力為_(kāi)_____N；F=30N時(shí)，木箱做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；F=50N時(shí)，木箱做加速運(yùn)動(dòng)；撤去F，木箱做減速運(yùn)動(dòng)，它所受摩擦力為_(kāi)_____【答案】15

30【解析】解：

(1)用15N的水平推力推木箱，木箱靜止不動(dòng)，此時(shí)推力跟靜摩擦力是一對(duì)平衡力，二力的大小相等，所以木箱所受的摩擦力f=F=15N；

(2)推力增大至30N時(shí)，木箱做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)推力跟滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，其大小相等，所以此時(shí)木箱所受的摩擦力f滑=F'=30N；推力增大至50N，木箱做加速運(yùn)動(dòng)；或撤去F，木箱做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱對(duì)水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度都沒(méi)有變，所以木箱受到的滑動(dòng)摩擦力大小不變，仍為30N。

(1)物體處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受力是平衡的，然后根據(jù)二力平衡的條件即可解答；

(2)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有：壓力大小和接觸面的粗糙程度。

本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用及影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，注意：【難點(diǎn)突破】【知識(shí)鏈接】摩擦力1.定義：阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。

2.產(chǎn)生條件：(1)物體間相互接觸、擠壓；

(2)接觸面粗糙；

(3)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

3.分類(lèi)：滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦。

4.滑動(dòng)摩擦

(1)定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。

(2)方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

3)影響因素：與物體間接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)。

5.滾動(dòng)摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。

6.靜摩擦

(1)定義：相對(duì)靜止的物體之間的摩擦。(2)大?。号c和它方向相反的外力的大小相等。

(3)方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。7.改變摩擦

(一)增大有益摩擦的方法：

(1)增大接觸面的粗糙程度。如汽車(chē)、拖拉機(jī)、自行車(chē)的輪胎上做有四凸不平的花紋是為了增大接觸面的粗糙程度，從而増大輪胎與地面的摩擦。

(2)増大壓力。如騎自行車(chē)剎車(chē)時(shí)捏閘的力越大，自行車(chē)皮與鋼圈間摩擦越大，自行車(chē)就容易停下來(lái)。

(3)除上述兩種增大有益摩擦的方法外，還可采用變滾動(dòng)為滑動(dòng)的方法來(lái)增大有益的摩擦。如火車(chē)、汽車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪只滑不滾、車(chē)停下來(lái)就快。

(二)減小有害摩擦的方法：

(1)使接觸面變光滑；

(2)減小壓力；

(3)用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。如軸承的內(nèi)、外之間裝有許多光滑的鋼珠或鋼柱。輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼珠或鋼柱就在內(nèi)外圖之間滾動(dòng)，摩擦就大大減小了。

(4)分離接觸面：如①加潤(rùn)滑油。加潤(rùn)滑油可以在摩擦面間形成一層油膜，使摩擦面不接觸，運(yùn)動(dòng)部件只在油膜上滑過(guò)，大大減小了摩擦。②利用壓縮氣體在摩擦面間形成一層氣墊，使摩擦面脫離接觸?？梢允鼓Σ磷兊酶?。如氣墊船。

【注意】有時(shí)為了增大或減小摩擦的效果更明顯，可以將多種方法同時(shí)使用。例如：自行車(chē)的軸承里面有許多小鋼珠，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小摩擦，并且還給軸承中加了潤(rùn)滑油。【技能方法】一、判斷是否受摩擦力要判斷一個(gè)物體是否受摩擦力，我們可以從產(chǎn)生摩擦力的條件入手條件是：①兩個(gè)物體相互接觸并擠壓，即兩個(gè)物體之間有彈力②接觸面不光滑③物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)或發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。二、推斷摩擦力的大小對(duì)于摩擦力大小問(wèn)題，初中階段一般主要研究的是靜摩擦力大小和滑動(dòng)摩擦力的大小，而大多數(shù)學(xué)生在做題時(shí)不能把這兩種摩擦力區(qū)分開(kāi)，導(dǎo)致常常把這兩種摩擦力的大小搞錯(cuò)。推斷摩擦力的大小主要是根據(jù)力的平衡求解：①靜摩擦力的大小受外力的影響，但要看所加外力是否跟靜摩擦力在同一個(gè)方向上，若所加外力不與靜摩擦力在同一個(gè)方向上，則不會(huì)影響摩擦力的大小。②滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面粗糙程度和壓力大小有關(guān)，只要這兩個(gè)因素不變，滑動(dòng)摩擦力的大小就不變。(1)靜摩擦力的大小

例1：如圖所示，一個(gè)小孩沿水平方向用力推靜止在水平地面上的小汽車(chē)，但小車(chē)仍保持靜止，則()

A.小孩對(duì)車(chē)的推力大于車(chē)受到的阻力

B.小孩對(duì)車(chē)的推力等于車(chē)受到的阻力

C.小孩對(duì)車(chē)的推力小于車(chē)受到的阻力

D.小孩對(duì)車(chē)的推力與車(chē)受到的阻力的大小關(guān)系【答案】B【解析】解：汽車(chē)在水平方向上受推力和靜摩擦力，根據(jù)平衡力知識(shí)：推力和靜摩擦力是一對(duì)平衡力，所以推力和靜摩擦力大小相等，故選B。例2：小明用力F=40N,按住一重10N的木塊，如圖所示，當(dāng)木塊相對(duì)豎直墻壁靜止不動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小()

A.30NB.40NC.50ND.10N【答案】D【解析】解：木塊在豎直方向上受重力和靜摩擦力，根據(jù)平衡力的知識(shí)：重力和靜摩擦力是一對(duì)平衡力，所以重力和靜摩擦力大小相等，故選D。例3：如圖所示，用手握著一個(gè)瓶子懸在空中不動(dòng)，當(dāng)手握瓶子的力増大時(shí)，瓶子受到手的摩擦力將________(選填“不變”、“變大”或“變小”)，若在手握瓶子的力增大時(shí)往瓶中加水，瓶子仍然懸在空中不動(dòng)，則瓶子受到手的摩擦力將___________(選填“不變”、“變大”或變小”)?！敬鸢浮坎蛔冏兇蟆窘馕觥拷猓浩孔邮冀K處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡力的知識(shí)：瓶子受到手的靜摩擦力和瓶子自身的重力是一對(duì)平衡力。當(dāng)瓶子自身重力發(fā)生改變時(shí)，受到靜摩擦力的大小隨之改変。所以本題的答案依次為“不變”、“變大”。(2)滑動(dòng)摩擦力的大小例4：用彈簧秤在水平方向上拉動(dòng)一個(gè)置于地面的物體，使它做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)5N.當(dāng)彈簧秤示數(shù)為6N時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小是()

A.6NB.5NC.IND.11N【答案】B【解析】解：因?yàn)槲矬w是運(yùn)動(dòng)的，所以在水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力。又因?yàn)槲矬w開(kāi)始做是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力。當(dāng)拉力由5N變?yōu)?N時(shí)，物體所受到摩擦力仍為滑動(dòng)摩擦力，而物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面粗糙程度和壓力大小有關(guān)，只要這兩因素不變，滑動(dòng)摩擦力的大小就不變。故選B。

【提優(yōu)訓(xùn)練】1.(福建)以下措施中，為了減小摩擦的是()A.浴室鋪防滑墊B.縫衣針表面做得光滑C.車(chē)把上加裝橡膠套D.瓶蓋側(cè)表面刻有豎紋【答案】B2.(鹽城)下列實(shí)例中，通過(guò)增大壓力的方法來(lái)增大摩擦的是()【答案】B3.(四川自貢)明明用水平推力推靜止在地面上的桌子，但沒(méi)有推動(dòng)，此時(shí)()A.水平推力小于桌子的重力B.水平推力小于桌子受到的摩擦力

C.水平推力等于桌子的重力D.水平推力等于桌子受到的摩擦力【答案】D【解析】解：桌子在水平方向上受推力F與摩擦力f作用而靜止，桌子處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，則F=f；

推力F與桌子的重力G無(wú)關(guān)。

故選：D。

(1)對(duì)桌子受力分析，桌子在水平方向上受推力F與摩擦力f作用；

(2)桌子靜止，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)物體的平衡條件可求出推力與摩擦力的關(guān)系。

知道桌子在水平方向受推力與摩擦力作用而靜止，根據(jù)平衡條件可求出推力與摩擦力的關(guān)系。4.(北京市)人用水平方向的力推物體，使物體在粗糙程度相同的水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.人對(duì)物體的推力大于水平面對(duì)物體的摩擦力

B.若增大推力，物體所受摩擦力也將增大，物體仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C.若撤去推力，物體在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力大小不變

D.若撤去推力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變【答案】C【解析】解：

A、用水平方向的力推在水平地面上的物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)，則在水平方向上受的力是平衡力，摩擦力和推力的大小相等，故A錯(cuò)誤；

BC、滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，在壓力和接觸面粗糙程度不變時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小不變，故B錯(cuò)誤，C正確；

D、撤去推力后物體慢慢停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔茫亲枇Ω淖兞怂倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

5.(貴州銅仁)如圖所示，重力10N的物體，在外力F作用下被緊按在豎直墻面上保持靜止不動(dòng)，已知F大小為20N，方向水平且垂直于墻面；則物體所受的摩擦力為_(kāi)_____N，逐漸減小外力F，物體將緊貼墻面下滑，此時(shí)物體所受的摩擦力方向?yàn)開(kāi)_____?！敬鸢浮?0

豎直向上【解析】解：(1)重力10N的物體，在外力F作用下被緊按在豎直墻面上保持靜止不動(dòng)，物體受到重力、摩擦力、壓力和支持力作用，物體豎直方向上受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，這兩個(gè)力是平衡力，大小相等，所以摩擦力大小為10N。

(2)逐漸減小外力F，物體將緊貼墻面下滑，物體相對(duì)墻豎直向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，所以物體受到的摩擦力方向豎直向上。

故答案為：10；豎直向上。

6.(湖南長(zhǎng)沙)如圖所示，在足夠長(zhǎng)的水平面上，小杰用30N的水平推力推著箱子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，6s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為3m，箱子的運(yùn)動(dòng)速度是______m/s：將水平推力增大到35N時(shí)，箱子受到的摩擦力大小是______N.(不考慮空氣阻力)【答案】0.5

30【解析】解：箱子的運(yùn)動(dòng)速度為：v=st=3m6s=0.5m/s；

當(dāng)水平推力為30N時(shí)，箱子恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，則摩擦力與推力大小相等，此時(shí)箱子受到的摩擦力為30N；當(dāng)水平推力增大到35N時(shí)，箱子做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)壓力和接觸面的粗糙程度沒(méi)有變，則箱子受到的摩擦力不變，仍為307.如圖所示，放在水平地面上的木箱，在水平拉力F的作用下，木箱的速度ν隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，關(guān)于木箱的受力分析正確的是()A.0~1s,不受摩擦力

B.1~3s,所受摩擦力逐漸増大

C.3~5s,所受摩擦力的大小等于拉力的大

D.5~6s,在木箱上増加一個(gè)砝碼，則所受摩擦力逐漸減小【答案】C【解析】解：(1)靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)的摩擦力為靜摩擦力，只能用二力平衡知識(shí)求靜摩擦力的大小，其大小與壓力、接觸面的粗糙程度無(wú)直接關(guān)系。(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，物體只要所受壓力和接觸面粗糙程度不変，不管是勻速、加速還是減速狀態(tài)，其滑動(dòng)摩擦力的大小都等于物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力大??；當(dāng)所受壓力増大時(shí)，滑動(dòng)摩擦力増大，反之亦然。0~1s，處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力不為零，物體受靜摩擦カ作用，A錯(cuò)誤；1~3s,處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受滑動(dòng)摩擦力作用，且所受壓力及接觸面粗糙程度不變，摩擦力不變，B錯(cuò)誤；3~5s,處于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(處于平衡狀態(tài))，所受摩擦力的大小等拉力的大小，C正確；5~6S,處于減速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由于在木箱上增加了一個(gè)砝碼，所受壓カ增大，滑動(dòng)摩擦力增大，D錯(cuò)誤。故選C。8.(2019瀘州)一遙控小電動(dòng)車(chē)在平直的路面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示．已知在4s～8s內(nèi)小車(chē)受到的牽引力恒為10N，則在4s～8s內(nèi)小車(chē)受到的合力為_(kāi)_______N，運(yùn)動(dòng)的路程為_(kāi)_______m;在0～4s內(nèi)小車(chē)受到的摩擦力______10N(選填“大于”“等于”或“小于”)．【答案】0

16

等于

【解析】解：(1)由圖象可知，在4s～8s內(nèi)小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，因此受到的合力為0N；其速度為4m/s，其運(yùn)動(dòng)的路程為：s=vt=4m/s×4s=16m；

(2)由于在4s～8s內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其牽引力與摩擦力相等，故摩擦力為10N；在0～4s內(nèi)小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，但其壓力和接觸面均不變，所以摩擦力也不變，為10N。

故答案為：0；16；等于。9.(隨州)如圖所示．在體育課上小明從被豎直的繩子吊著的爬桿上勻速下滑，請(qǐng)畫(huà)出此時(shí)爬桿在豎直方向的受力示意圖．【答案】如答圖所示【解析】小明從被豎直的繩子吊著的爬桿上勻速下滑，小明受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力作用，故爬桿也受到小明對(duì)它的向下的摩擦力f，其次爬桿還受豎直向下的重力G和繩子對(duì)它向上的拉力F，三個(gè)力的合力為0，過(guò)爬桿的重心分別向上和向下畫(huà)出三個(gè)力，如答圖所示。10.(襄陽(yáng))如圖甲所示，完全相同的木塊A和B緊靠著平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在12N的水平推力F1作用下，A、B一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若將A、B疊放到該桌面上，用水平力F2拉著B(niǎo)使它們一起勻速運(yùn)動(dòng)(如圖乙所示)，則拉力F2＝______N；此時(shí)木塊A所受的摩擦力為_(kāi)_____N.【答案】120【解析】將A、B緊靠著放在水平桌面上，在推力F1的作用下A、B一起作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到的推力和摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小等于推力，即f＝F1＝12N．將A、B疊放到該桌面上，用水平力F2拉著B(niǎo)使它們一起勻速運(yùn)動(dòng)，接觸面的粗糙程度不變，對(duì)桌面的壓力也不變，因此B受到的摩擦力也不變，仍為12N，即f＝12N，AB整體處于平衡狀態(tài)，拉力和摩擦力是平衡力，所以拉力F2＝f＝12N；A、B一起作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此，A、B都受平衡力，木塊A在水平方向不受拉力，AB之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此A所受的摩擦力為0N.11.(賀州)如圖所示，是小張?jiān)O(shè)計(jì)“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)必須沿________方向拉著物塊A做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．(2)在四次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)摩擦力最大的是________(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．(3)比較________(選填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系；比較________(選填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．(4)比較甲、丁兩次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)________(選填“大于”“等于”或“小于”)丁實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，小張由此得出“滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)”，你認(rèn)為這個(gè)觀點(diǎn)是________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的．戊(5)如圖戊所示，是小張改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)的完成效果較好．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小張______(選填