3.6 摩擦力（解析版）

3.6摩擦力知识点一、摩擦力滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动的力，这种力叫滑动摩擦力滑动摩擦力的方向：与物体相对运动的方向相反滑动摩擦力产生的条件：两个物体相互接触、相互间存在压力、接触面粗糙、有相对运动摩擦力分类摩擦力摩擦力动摩擦力静摩擦力（两个物体相对静止时，接触面间产生的阻碍相对运动趋势的力）滑动摩擦力滚动摩擦力知识点二、影响摩擦力大小的因素乙组和丙组的结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大甲组和乙组的结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大知识点三、增大或减小摩擦的方法增大有益摩擦的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度，变滚动为滑动（如图1）等减小有害摩擦的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，用滚动代替滑动（如图1），使两个相互接触的摩擦面彼此分离（如气垫（下图右）、磁悬浮、加润滑油）等（2023春•拱墅区期末）如图所示是实验室中的毛玻璃片，一面磨砂，一面平滑。为了分辨这两个面，下列方法中不可行的是（）A．用手去触摸，粗糙的一面是磨砂面 B．透过毛玻璃片看不清远处物体，朝向眼睛的一面是磨砂面 C．用激光笔照射表面，反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面 D．压力相同时，与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大的一面是磨砂面【解答】解：A、用手去触摸，粗糙的一面是磨砂面，光滑的一面是平滑面，故A可行；B、毛玻璃片不透明，所以通过毛玻璃无法看去远处的物体，故B不可行；C、用激光笔照射表面，反射后可在光屏上成一个亮点，这说明发生了镜面反射，该反射面是平滑面，故C可行；D、压力相同时，与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大，说明接触面较粗糙，是磨砂面，故D可行。故选：B。（2023春•拱墅区期末）人走路时两只脚的前后位置会交替变化，后脚离开地面前要蹬地，这时，地面对它会产生一个摩擦力f1；而前脚踩到地面时，地面对它会产生一个摩擦力f2。这两个摩擦力的方向应是（）A．f1向前，f2向后 B．f1向后，f2向前 C．f1、f2都向前 D．f1、f2都向后【解答】解：人走路时两只脚的前后位置会交替变化，后脚离开地面前要蹬地，有向后运动的趋势，因而这时地面对它会产生一个向前的摩擦力f1；而前脚踩到地面时，有向前滑动的趋势，地面对它会产生一个向后的摩擦力f2。这两个摩擦力的方向应是f1向前，f2向后，故A正确，BCD错误。故选：A。（2023春•义乌市月考）雪橇在水平拉力作用下沿水平雪地滑行时，要减小摩擦力，下列措施可行的是（）A．增大拉力 B．减小拉力 C．多装一些货物 D．少装一些货物【解答】解：AB、摩擦力的大小与拉力的大小无关。故A、B错误。C、多装货物，增大了雪橇对地面的压力，增大了摩擦。故C错误。D、少装货物，减小了雪橇对地面的压力，减小了摩擦。故D正确。故选：D。（2023春•玉环市校级月考）小明擦黑板时，发现黑板擦两面的粗糙程度不同，于是小明想利用黑板擦研究摩擦力的大小。如图所示，小明用相同的力F分别将同一黑板擦如甲、乙两图压在竖直黑板上，使黑板擦处于静止状态。图中甲、乙黑板擦所受摩擦力的大小为f甲、f乙。则它们的大小关系是（）A．f甲大于f乙 B．f甲小于f乙 C．f甲等于f乙 D．无法确定【解答】解：由题意可知，黑板擦始终是静止状态，处于平衡状态，所以摩擦力与重力是一对平衡力，图中板擦受到的摩擦力都与重力相同，即两侧摩擦力相等，故C正确，ABD错误。故选：C。（2023春•温州期末）镇纸（如图）是中国古代传统工艺品，在书写作画时，用镇纸压住纸张防止纸张移动。制作镇纸的材料比较常见的有玉、石、铜、乌木等。回答下面问题。放上镇纸后，写字作画时纸张不易水平移动。阻碍纸张移动的力是（）A．纸张受到的重力 B．纸张受到的支持力 C．纸张受到的压力 D．纸张受到的摩擦力【解答】解：摩擦力是阻碍物体相对运动的力，用镇纸压住纸张防止纸张移动是接触面粗糙程度一定时，增大了压力来增大摩擦，因而阻碍纸张移动的力是纸张受到的摩擦力，故D正确，ABC错误。故选：D。（2023春•余杭区期末）如图所示，用手给木块一个水平向右的推力，木块脱手后以v0的初速度在水平面上做直线运动，然后冲上粗糙斜面后最终静止在A点，以下关于木块受到摩擦力的说法正确的是（）A．木块在水平面上受到的摩擦力大小与推力相等 B．木块在斜面上受到的摩擦力先沿着斜面向下，后沿着斜面向上 C．木块在水平面上受到的摩擦力大小随着速度的减小而减小 D．木块在A点时受到的摩擦力等于木块的重力【解答】解：A、木块在水平面上的运动状态未知，故受到的摩擦力大小与推力大小关系无法判断，故A错误；B、木块冲上粗糙斜面的过程中，摩擦力沿斜面向下，当静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势，因此摩擦力的方向沿斜面向上，故B正确；C、一个木块在水平面上以v0的初速度做直线运动，受摩擦力，当速度减小时，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故C错误；D、木块在A点静止时，重力沿斜面向下的分力与木块受到的摩擦力平衡，因此木块受到的重力大于此时的摩擦力，故D错误；故选：B。（2023春•拱墅区期末）小乐用刷鞋子的毛刷来展示摩擦力对物体的作用情况，回答下列相关问题：（1）将一个毛刷分别静置在水平面和斜面上（如图甲和乙），则图乙显示出毛刷受到了摩擦力的作用。（2）小乐发现用不同速度匀速拉动图甲的毛刷，观察到刷毛的形变程度都相同。但在毛刷上放一个砝码，继续拉动，会观察到刷毛的弯曲程度更大了，可知摩擦力大小与压力大小有关。（3）小乐将毛刷A放在B物体上，用力拉着B向右运动时，观察到的现象如图丙所示，可推知A不是做匀速直线运动，这是因为A水平方向只受到摩擦力（或受力不平衡）。【解答】解：（1）小乐将一个毛刷分别静置在水平面和斜面上，在图甲中，毛刷没有相对运动的趋势，故不受摩擦力；图乙中毛刷发生了形变，故受到了摩擦力的作用；（2）小乐发现用不同的速度拉动图甲的毛刷观察到毛刷的形变程度都相同，说明摩擦力与速度无关，他在长毛刷上放一个砝码，继续拉动，他观察到毛刷的弯曲程度更大了，根据力能使物体发生形变，相同条件下，形变程度越大，说明力越大，即摩擦力变大了，据此可得出结论：摩擦力大小与压力大小有关。（3）小乐将长毛刷A放在B物体上，拉着B向右运动时，根据毛刷发生了形变，可知B对A施加了水平方向的摩擦力，受到非平衡力的作用，运动状态一定改变；即A没有做匀速直线运动。故答案为：（1）乙；（2）压力大小；（3）A水平方向只受到摩擦力（或受力不平衡）。（2023•金华模拟）小明同学对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。【实验器材】氢气充气机（氢气球可充气）、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干。【提出猜想】猜想一：接触面的粗糙程度相同时，重力越大，滑动摩擦力越大猜想二：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大【实验装置】【操作步骤】步骤①：金属盒放在质量不计的白纸上（如图1），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。步骤②：将质量不计的氢气球系在金属盒上（如图2），读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。步骤③：再往金属盒注入适量的沙子，用氢气充气机继续往氢气球中充气，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。【实验数据】实验次数金属盒总重力G/N台式测力计示数F1/N弹簧测力计示数F2/N14.84.81.824.83.21.236.44.81.8（1）实验中不需要（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动白纸。（2）实验中是通过注入沙子来改变金属盒总重力的。（3）步骤③中继续往氢气球充气的目的是保持压力不变。（4）整个实验证明猜想二正确。【解答】解：（1）物体间滑动摩擦力的大小只与物体间压力和接触面的粗糙程度有关，与相对速度无关，所以不论是否匀速拉动白纸，都可以准确测出金属盒所受的摩擦力。（2）本实验是通过往金属盒中注入沙子来改变金属盒的总重力的。（3）步骤③中继续往氢气球充气，金属盒总重力变大，但台式测力计示数，所以使用氢气球是为了保持压力不变。（4）由表格中实验次数1、2可知，两次实验中，金属盒的重力相同，但是对白纸的压力不同，两次实验中金属盒所受的滑动摩擦力大小不同；由表格中实验次数1、3可知，两次实验中，金属盒的重力不同，但是对白纸的压力相同，两次实验中金属盒所受的滑动摩擦力大小相同。总结可以，我们可以得出结论：在接触面粗糙程度相同的情况下，物体所受滑动摩擦力的大小与物体的重力无关，与物体间的压力有关，压力越大，滑动摩擦力越大。故答案为：（1）不需要；（2）注入沙子；（3）保持压力不变；（4）二。（2023春•上城区校级期末）生活中有很名地方涉及科学知识，下列说法正确的是（）A．甲：AB两人在小车上静止，A推B，两人都后退，说明力的作用是相互的 B．乙：乒乓球能被球拍击回，是因为乒乓球太轻没有惯性 C．丙：如图的过程中，摩擦力会变大 D．丁：推箱子不动，是因为推力小于摩擦力【解答】解：A、AB两人在小车上静止，A推B，A对B施加一个推力，因力的作用是相互的，所以B会对A施加一个反作用力，则两人都会向后退，故A正确；B、乒乓球质量小，惯性小，其运动状态容易改变，所以乒乓球能被球拍击回，故B错误；C、如图的过程中，物体受水平向左的推力在桌面上向左运动，虽然接触面积增大，但压力大小（始终等于物体的重力）和接触面的粗糙程度都不变，所以摩擦力大小不变，故C错误。D、推箱子不动，箱子处于静止状态，在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，所以推力与摩擦力大小相等，故D错误。故选：A。（2023春•义乌市校级月考）考试时，许多同学有一个不良习惯，将笔放在手指上不停地转圈，笔会经常掉到地面或桌面上发出噪声。下列说法正确的是（）A．笔在下落过程中不受力的作用 B．笔停在静止的手指上时受到平衡力作用 C．笔在手指拨动时才会连续转圈，说明力是维持物体运动的原因 D．手指不拨动笔，笔也会在手指上继续转动一段时间，说明笔与手指间不存在摩擦力【解答】解：A、笔在下落过程中会受到重力和空气阻力，故A错误；B、笔停在静止的手指上时处于静止状态，受到的力是平衡的，故B正确；C、力是改变物体运动状态的原因，所以笔在手指拨动时才会连续转圈。物体不受力也能运动，所以力不是维持物体运动的原因，故C错误；D、手指不拨动笔，笔也会在手指上继续转动一段时间，这说明笔具有惯性，而不能说明笔与手指间没有摩擦，故D错误。故选：B。（2022秋•镇海区校级期中）如图所示，P、Q两物体分别放在同一桌面上，分别在FP＝5N、FQ＝3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定（）A．物体P的速度一定大于物体Q的速度 B．若mP＝mQ，则物体P一定比物体Q粗糙 C．物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力 D．物体Q对桌面的压力一定大于物体P对桌面的压力【解答】解：P和Q都做匀速直线运动，水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，A、P和Q都做匀速直线运动，运动速度与力的大小无关，故A错误；BC、水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以FP＝fP＝5N，FQ＝fQ＝3N，故C错误；P、Q两物体分别放在同一桌面上，若mp＝mQ，因为压力F＝G，则对桌面压力相同，而fP＞fQ，所以P的比Q粗糙，故B正确；D、摩擦力与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关，fP＞fQ，可能是因为P的压力大也可能是其接触面更粗糙，故D错误。故选：B。（2022春•余杭区期末）下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（）A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 B．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 C．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响 D．通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响【解答】解：A、通过甲、乙对比，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，通过簧测力计示数表现摩擦力的大小，由此可知，通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；BC、通过乙、丙对比，接触面的粗糙程度不相同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故BC错误；D、通过乙、丁对比，接触面积的大小不同，压力大小不同，两个变量，因此不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响，故D错误；故选：A。（2021春•鹿城区期中）在学习“摩擦力”这节课时，同学上台做了如图实验：将牙刷放在水平木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛如图甲所示向右弯曲；保持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛如图乙所示依然向右弯曲。则图甲与图乙中牙刷毛受到的摩擦力方向分别为（）A．都向左 B．都向右 C．甲中向左，乙中向右 D．甲中向右，乙中向左【解答】解：图甲中牙刷放在水平木板上，向左拉动牙刷，刷毛受到的摩擦力方向向右，所以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，这说明图乙中牙刷毛受到的摩擦力方向还是向右。故选：B。（2021春•拱墅区校级月考）如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（）A．甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F B．甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0，物体B受到的摩擦力为F D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F，物体B受到的摩擦力为0【解答】解：以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，两种情况下A受到的摩擦力相等，A正确，C错误；甲图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，B不受摩擦力的作用，B错误；乙图以A为研究对象，A做匀速直线运动，根据相互作用力，B也受到A施加的大小相等方向相反的摩擦力，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，且f＝F，D错误。故选：A。（2021春•滨江区期末）在研究滑动摩擦力的实验中，每次用弹簧测力计沿水平直线方向拉一放在水平桌面上的木块，木块的运动状态及弹簧测力计的示数如下表所示（每次木块与桌面的接触面相同），由表可知（）实验次数木块运动状态弹簧测力计示数（N）1静止0.32静止0.43加速直线运动0.74匀速直线运动0.55减速直线运动0..3A．第1、5两次实验中，木块受到的摩擦力相等 B．第2次实验中木块受到的摩擦力大于第5次的 C．第1、2两次实验中，拉力均小于木块受到的摩擦力 D．第3、4、5三次实验中，木块受到的摩擦力大小相同【解答】解：由表格中数据知，1、2两次木块均静止，所以此时拉力与摩擦力平衡，摩擦力大小分别为0.3N和0.4N；第4次实验，木块做匀速直线运动，所以此时滑动摩擦力与拉力平衡，大小相等，为0.5N，所以AB错误；3、5两次实验中，虽然运动情况不同，但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为0.5N，故D正确、ABC错误。故选：D。（2020春•台州期中）如图，a为水平输送带，b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速直线运动时，下列几种判断中正确的是（）A．a中的行李箱受到向左的摩擦力 B．a中的行李箱受到向右的摩擦力 C．b中的行李箱受到斜向上的摩擦力 D．b中的行李箱受到斜向下的摩擦力【解答】解：AB、在水平传送带上，a物体受重力、支持力，两个力的合力为零，若再受到摩擦力，不可能平衡，所以只受两个力作用，故AB错误；CD、在倾斜传送带上，b物体处于平衡状态，在重力、支持力、斜向上的静摩擦力三个力作用下保持平衡，故C正确、D错误。故选：C。（2020春•湖州期末）小科在游玩意大利比萨斜塔时买了一个斜塔模型，当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时，（如图），对模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正确的是（）A．模型塔未受到摩擦力的作用 B．模型塔受到水平向左的摩擦力 C．模型塔受到水平向右的摩擦力 D．模型塔受到沿塔身向上的摩擦力【解答】解：当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时，它处于静止状态，相对桌面没有运动的趋势，因此模型塔未受到摩擦力的作用，故A正确，而B、C、D错误。故选：A。（2020春•仙居县月考）如图，粗糙程度相同的水平地面上，重30牛的物块在AB段受F＝10牛的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是（）A．在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10牛 B．在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10牛 C．在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为30牛 D．在BC段物块受到水平向右的摩擦力，大小为30牛【解答】解：AB、在AB段物块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力相等，物体向右运动，受到水平向左的摩擦力，大小为10N，故A错误，B正确；C、在BC段物块做减速运动，到C处静止，BC段滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，故滑动摩擦力不变，还是10N，故C错误；D、粗糙程度相同的水平地面上，在C点物块静止，在水平方向不受力的作用，故D错误。故选：B。（2023春•萧山区月考）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。（1）实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。（2）如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择乙、丙两图进行实验，比较两图可得出的结论是压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）某同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），重复甲图的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中