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1、专题08 摩擦力及其实验问题知识点1：摩擦力概念：两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫摩擦力。（1）摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。（2）滑动摩擦和滚动摩擦既跟作用在物体表面的压力有关，又跟接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的方向跟物体相对运动方向相反。（3）我们应增大有益摩擦，减小有害摩擦。增大摩擦的方法：增加接触面的粗慥程度，增加压力，变滚动为滑动；减小摩擦的方法：减小接触面的粗慥程度（使接触面光滑），减小压力，使两个互相接触的表面分开，变滑动为滚动。知识点2：探究摩擦力实验F1甲（木板表面）F2乙（木板表面）F3丙（毛巾表面）（1
2、）实验原理：二力平衡（2）实验方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。应用转换法。（3）实验结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。【例题1】（2020湖南常德）如图，物体重50N静止在竖直的墙壁上，F压=30N，若物体与墙壁的接触面积为0.2m2，下列分析正确的是（）A. 物体受到竖直向上的摩擦力大小等于50NB.
3、 物体对墙壁的压强为250PaC. 物体受到的压力越大，摩擦力越大D. 若物体受到的力全部消失，则物体向下运动【对点练习】如图所示的各种做法中，属于增大摩擦的是（） A自行车上的滚动轴承 B体操运动员手上涂有防滑粉C冰壶运动员用刷子刷冰面D给门轴上的合页加润滑油【例题2】（2020湖北武汉）在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，某同学所用器材如图甲所示其中长木板B的表面比A的表面更粗糙，物块各表面的粗糙程度均相同，它的长、宽和高分别是10cm、8cm和6cm。将物块放在水平放置的长木板上，再把砝码放在物块上，用弹簧测力计水平拉动物块，沿长木板做匀速直线运动，实验记录如下表:实验次数物块放置情
4、况接触面压力情况弹簧测力计示数/N1平放A一物块100g的砝码放在物块上2平放B一物块100g的砝码放在物块上2.23平放B一物块200g的砝码放在物块上2.44侧放B-物块100g的砝码放在物块上(1)第1次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，该示数是_N；(2)由1、2两次实验可知：压力相同时，物块与长木板的接触面越粗糙，物块受到的滑动摩擦力_(填“越小”或“越大” )；由2、3两次实验可知：增加物块上砝码的质量，从而增大_（填“砝码对物块”“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力，这样就可以探究接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小跟压力的关系；(3)第4次实验中，弹簧测力计示数
5、是_N。【对点练习】在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时，用完全相同的木块分别作了如图所示的实验。1.5N2.5N2.5NAAA甲(木板表面)乙(木板表面)丙(毛巾表面)（1）实验中，当弹簧测力计拉木块沿水平方向做_运动时，木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；（2）甲、乙两图的实验说明了滑动摩擦力的大小与_有关；（3）甲、丙两图的实验说明了滑动摩擦力的大小与_有关；（4）当所要研究的物理量与多个因素有关时，采用的探究方法应是_法。一、选择题1（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示，物体A和B叠放在一起放在水平地面上，在大小为F的恒力作用下，沿水平面做匀速直线运动，则下列结论错误的是（）A
6、甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为FB甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为FC甲图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为FD乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为F2.（2020江苏连云港）如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（）A. 向上爬竿过程中动能转化为重力势能B. 下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变C. 向上爬竿时受到的摩擦力方向向上D. 下滑时间短的那次速度大，重力做的功多3（2020甘肃天水）如图所示，下列四幅图对应的说法正确的是（）A图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时，该同学受到的摩
7、擦力方向向下B图乙中筷子提米在空中静止时，筷子所受米给它的摩擦力方向向上C图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中，弹簧测力计的示数保持不变D图丁小球可在A、B两点间来回摆动，当小球摆到最高点B点时，细线恰好断开，则小球将保持静止4.（2020云南模拟）下列实例中，属于增大摩擦的是（ ）A往自行车轴承中加润滑油 B行李箱下安装滚动轮子C骑自行车刹车时用力捏闸 D将滑梯的滑道做得光滑5（2020牡丹江模拟）关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（）A因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体B物体受到的重力的方向总是竖直向下，有时还垂直于接触面C物体间如果有相互作用的弹力，就定存在摩擦
8、力D摩擦力的方向定与物体运动的方向相反二、填空题6（2020黑龙江龙东农垦森工）自行车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车座设计得宽大是为了减小 ；车把上有花纹是为了增大 。7.如图所示，在水平拉力F1=10N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则木板甲与地面间的摩擦力是 N。 8.（2020苏州模拟）物体放在水平面上，受到水平力F1=10N和F2=4N的作用处于静止状态，如图所示。此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体所受合力为 N。 9.（2020杭州模拟）如图A物体放在水平桌面上，用大小为20N的水平拉力F拉
9、着物体匀速运动，则物体受到的摩擦力为 N，撤去力F后，物体由于会继续运动，物体受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、实验探究题10.（2020江苏连云港）学习过摩擦力以后，小明同学想探究“滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小”之间的关系，为了提高实验的精准度，小明选用了如图甲所示的装置，该装置通过驱动装置带动传送带运动，木块保持不动，其中力传感器可以代替弹簧测力计精确显示拉力的大小。驱动装置的电路如图乙所示。(1)在实验过程中，要增大传送带运动的速度，可以将滑动变阻器滑片向_（选填“ 左”或“右”）移动实现；(2)在实验过程中让同一木块在同一传送带上进行实验是为了_；(3)图
10、丙是不同速度下滑动摩擦力与时间的关系图，观察该图可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小_（ 选填“有关”或“无关”），理由是_。11.（2020广东模拟）科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作某班物理课外学习小组在进行探究-摩擦力的大小与什么有关的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”（1）这属于科学探究活动的_要素（2）他们用如图1所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到
11、一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）请在表格中的空格内填上合理的数据，并根据表中的数据在如图2所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图象 （ g取10N/Kg）（3）根据你作出的图象所得出的结论判断：当放在木块A上的砝码重力G为3.00N，木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为_N12.（2020深圳模拟）探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示。在小桶内装入适量的沙子,滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。(1)为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小,应测量_,所需测量仪器是_。(2)把毛巾铺在木板上,发现需要装入更多
12、的沙子,滑块才能做匀速直线运动,说明_。(3)小明想用钩码代替沙桶,请你对此作出评价:_。13.（2020无锡模拟）如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。F1甲（木板表面）F2乙（木板表面）F3丙（毛巾表面）（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，_越大，滑动摩擦力越大。（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度_，滑动摩擦力越大。（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图所
13、示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。请回答下列问题：托盘砝码定滑轮木块木板为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是_（填选项目前的编号）。A木板的质量m1 B木块的质量m2C砝码的质量m3 D托盘和砝码的总质量m4木块的滑动摩擦力表达式为f=_（用已知和测量的物理量符号表示）。小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是_。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，_，进行实验
14、。14.（2020哈尔滨模拟）小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时提出了如下猜想：猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关为了验证猜想，准备了如下实验器材：一个带挂钩的木块（重6N）、两个砝码（每个重5N）、一个长木板和一个弹簧测力计，所用实验装置如图所示在验证猜想一时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，读取弹簧测力计的示数；在木块上分别放置一个和两个砝码，按上述操作再做两次实验，得到的实验数据如下表所示实验次数测力计示数/N滑动摩擦力/N11.823.334.8（1）请将表中空格部分填写完整（2）结合实验过程分析表中数据，得出的结论是 ；（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材：