摩擦力

模块一

静摩擦力

一、知识点

1．摩擦力定义：两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。

脚和地面存在相对运动的趋势

轮子和地面存在相对运动

2．摩擦力分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。

3．静摩擦力定义：一个物体相对于另一个物体静止，但有相对运动趋势时产生的摩擦力，叫静摩擦力。

4．静摩擦力的方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。

5．静摩擦力的大小：当木块相对静止时，木块所受静摩擦力与外力等值反向，且随着引起静摩擦力的外力的增大而增大。

人推箱子没推动，但箱子相对于地面有向右运动的趋势，所以箱子受到地面对它方向向右、大小与人的推力相等的静摩擦力

手握杯子，杯子静止在空中，杯子相对于手有向下运动的趋势，所以杯子受到手对它方向上大小与杯子（包括水）重力相等的静摩擦力

6．静摩擦力产生条件：

(1)接触面不光滑

(2)相互接触且有挤压，发生形变

(3)两个物体有相对运动的趋势

7．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，在数值上等于物体刚刚开始运动时的推力。假设最大静摩擦力为Fmax则滑动摩擦力F：0＜F≤Fmax(在现实生活中，Fmax＞F)。

二、例题精讲

【例1】★★

下列有关摩擦力的说法正确的是()

A．

人走路时，脚与地面摩擦力的方向与人前进方向相同

B．

机动车启动时，机车的车轮与钢轨之间的摩擦是有益摩擦

C．

在用卷笔刀削铅笔时，铅笔和卷笔刀内孔之间的摩擦是滚动摩擦

D．

钉入木板的钉子不易拔出来，是因为钉子受到板较大的吸引力缘故

考点：

摩擦力产生的条件；摩擦力的种类．4653054

解析：

A、脚与地面间的摩擦力包括地面对脚的摩擦力和脚对地面的摩擦力，人走路时，脚向后蹬，相对于地面向后运动，所以受到向前的摩擦力，即地面对脚的摩擦力向前，与人运动方向相同，A正确；

B、机动车启动时，机车的车轮相对于地面向后转动，钢轨给车轮向前的摩擦力，从而向前运动，所以此摩擦力是有意摩擦力，B正确；

C、在用卷笔刀削铅笔时，铅笔在里面转动时，铅笔与卷笔刀之间是滑动摩擦力，C错误；c

D、钉入木板的钉子，由于与木板之间存在很大的摩擦力，所以不易拔出来，D错误．

答案：

B

【测试题】

关于摩擦力，下列说法中正确的是()

A．

只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力

B．

物体只有在运动时才受摩擦力的作用

C．

摩擦力随物体的重力增大而增大

D．

在皮带传动中，往皮带上涂皮带蜡是为了减小摩擦

考点：

摩擦力产生的条件．4653054

解析：

A、因为摩擦力时在相接触的面之间产生的，因此只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力，故A正确；

B、摩擦力保护静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力，即静止的物体也可能受摩擦力作用，故B错误；

C、影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，与重力无关，故C错误；

D、皮带传动时，在皮带上涂“皮带蜡”，这是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的，故D错误．

答案：

A

【例2】★★

如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是()

A．8N，方向向右

B．

8N，方向向左

C．

2N，方向向右

D．

2N，方向向左

考点：

摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054

解析：

如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，受的是平衡力，受力如图：

所以此时的摩擦力为f=F1-F2=10N﹣2N=8N；

撤去F1后，木块仍处于静止状态，受的仍是平衡力作用，受力如图：

此时物体受的摩擦力为f=F2=2N，方向向右．

答案：

C

【测试题】

如图所示，用水平力F=40N将m=3kg的物体压在竖直墙面上静止，则墙面给物体的摩擦力是()

A．30N，竖直向上

B．

3kg，竖直向上

C．

N，竖直向上

D．

N，竖直向上

考点：

摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054

解析：

据公式G=mg可知，G=mg=3

kg×10

N/kg

=30

N，即物体所受重力是30

N，受到一个水平向右的40

N的压力，并在竖直墙面上处于静止时，所以物体受力平衡．在竖直方向，物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，所以f=G=30

N．

答案：

A

【例3】★★★

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A物体所受的摩擦力大小均为F

B．

甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F

C．

甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F

D．

乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F

考点：

摩擦力的大小．4653054

解析：

乙图，以A为研究对象，AB同时向前做匀速直线运动，所以没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，A错误，D错误；

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B受到的摩擦力相等，B正确；

甲图以A为研究对象，A相对于B有向右运动的趋势，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，由于A做匀速直线运动，所以f=F，C错误．

答案：

B

【测试题】

如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面．用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则()

A．A对C的摩擦力向右

B．

C对A的摩擦力向右

C．

B对C的摩擦力向右

D．

C对B的摩擦力向左

考点：

摩擦力的方向．4653054

解析：

由于用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，即若把ABC看做一个整体，即该整体向右运动，故该整体所受的摩擦力是向左的；

对于C来说，是由于A的摩擦力导致C向右运动，故A对C的摩擦力是向右的，据物体间力的作用是相互的，所以C对A的摩擦力是向左的；对于C和B来说，B是在C的摩擦力的作用下向右运动，故C对B的摩擦力是向右的，同理，B对C的摩擦力是向左的．

答案：

A

模块二

滑动摩擦力

一、知识点

1．滑动摩擦力的定义：两个有相对滑动的物体间，在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力，此力就为滑动摩擦力。

2．理解滑动摩擦力的注意点：

(1)不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。

(2)滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同。

(3)静止的物体可以受到滑动摩擦力。

(4)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

3．滑动摩擦力产生的条件：

(1)接触面不光滑

(2)两物体相互接触且有挤压

(3)两物体间有相对运动

4．滑动摩擦力的方向：沿着接触面，并且与物体相对运动的方向相反。

5．影响滑动摩擦力大小的因素：

(1)压力：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

(2)接触面粗糙程度：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

6．增大有益摩擦的方法：(1)增大压力；(2)使接触面更粗糙；(3)变滚动为滑动

鞋底的花纹

给轮胎套上链子

7．减小有害摩擦的方法：(1)减小压力；(2)使接触面更光滑；(3)变滑动为滚动；(4)加润滑油

用滚动代替滑动

一、例题精讲

【例4】★

以下事例中，属于有害摩擦的是()

A．

走路时鞋底与路面间的摩擦

B．

机械运转时轴承与滚珠间的摩擦

C．

拿东西时手与物品间的摩擦

D．

写字时粉笔与黑板间的摩擦

考点：

增大或减小摩擦的方法．4653054

解析：

A、人走路时，鞋底与地面之间的摩擦力是人前进的动力，鞋底刻有花纹，就是为了增大鞋与地面之间的摩擦，这是一种有益的摩擦．故A错误；

B、机械运转时，我们需要机械的运动，而两者之间存在的摩擦是阻碍这种相对运动的，所以这是一种有害的摩擦．为了减小这种摩擦，人们并且利用滚珠变滑动摩擦为滚动摩擦、加润滑油等措施来减小这种摩擦．故B正确；

C、手抓着物体，物体受重力作用没有掉下来，就是手与物体之间的摩擦力平衡了重力，这是一种有益的摩擦；

D、写字时，要想让粉笔粉末留在黑板上，就需要增大两者之间的摩擦．故D错误．

答案：

B

【测试题】

摩擦有利也有弊。下列事例中，属于需要减小的有害摩擦是()

A．

爬杆时，人与杆的摩擦

B．

板书时，粉笔与黑板的摩擦

C．

拉二胡时，弓弦与琴弦的摩擦

D．

汽油机工作时，活塞与气缸壁的摩擦

考点：

增大或减小摩擦的方法．4653054

解析：

A、爬杆时，人就依靠人与杆间的摩擦，因此人与杆的摩擦属于有益摩擦，需要增大；

B、板书时，留下粉笔字就是依靠粉笔与黑板间的摩擦，因此粉笔与黑板间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；

C、拉二胡时，声音的产生来自弓弦与琴弦的摩擦，因此弓弦与琴弦间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；

D、汽油机工作时，需要克服活塞与气缸壁的摩擦，因此活塞与气缸壁间的摩擦属于有害摩擦，需要减小．

答案：

D

【例5】★

在以下几个实例中，属于增大摩擦的是()

A．

磁力把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使接触面分离

B．

气垫船的船底与水面之间有一层空气

C．

在轴承中加润滑剂

D．

在鞋底、轮胎上做上凹凸不平的花纹

考点：

增大或减小摩擦的方法．4653054

解析：

A、磁力将磁悬浮列车从轨道上微微托起，减小了列车对轨道的压力，从而减小了摩擦．故A不和题意，A错误；

B、气垫船的船底与水面之间有一层空气，使船体与水面分离，减小了两者之间的摩擦．故B不合题意，B错误；

C、在轴承中，加入润滑油，减小了车轴与滚珠之间的摩擦力．故C不合题意，C错误；

D、鞋底上凹凸不平的花纹，增大了鞋底与地面间的粗糙程度，从而增大了两者之间的摩擦．故D正确．

答案：

D

【测试题】

如图所示的做法中，目的是为了减小摩擦的是()

A．

运动鞋底装鞋钉

B．

轴承中装有滚珠

C．

汽车轮胎刻有花纹

D．

用力握紧球拍

考点：

增大或减小摩擦的方法．4653054

解析：

A、运动鞋底装鞋钉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒．不符合题意；

B、轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动减小轴承转动时的摩擦力．符合题意；

C、汽车轮胎刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大轮胎和地面之间的摩擦力．不符合题意；

D、打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力，防止滑掉．不符合题意．

答案：

B

【例6】★★★

小明观察如下漫画，总结了四个观点，错误的是()

A．

甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力

B．

乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力

C．

丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力

D．

丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变

考点：

摩擦力的大小．4653054

解析：

A、甲图中人用水平推力推木箱，但没有推动，即此时木箱处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等；故A正确；

B、乙图中表示人用更大的推力，但木箱仍然没有推动，即仍处于平衡状态，所受的推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力；故B正确；

C、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来，但人已经摔倒，不在对木箱施加推力，故C错误，符合题意；

D、丙图中木箱在水平地面上运动，由于木箱和水平地面没有改变，所以受到的摩擦力大小不变，故D正确．

答案：

C

【测试题】

一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40N，若物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力()

A．大于40

N

B．

小于40

N

C．

等于40

N

D．

无法确定

考点：

摩擦力的大小．4653054

解析：

一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，f=F=40

N，方向与拉力方向相反；

物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时压力和接触面的粗糙程度都未变化，所以摩擦力仍不变，为40

N．

答案：

C

【拓展题】

A、B、C叠放在一起，在水平力FA=FB=10

N的作用下，以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动，如图所示，那么此时物体B受到的摩擦力大小和C受到的摩擦力大小分别为()

A．20牛，0

B．

20牛，10牛

C．

10牛，20牛

D．

10牛，0

考点：

摩擦力产生的条件；摩擦力的大小．4653054

解析：

(1)物体A受到水平向右、大小为10

N的拉力，因为处于静止状态，所以A受到B对A水平向左、大小为10

N的摩擦力作用；因为力的作用是相互的，因此A对B一个水平向右、大小也为10

N摩擦力作用．

(2)由于B和A一起向左做匀速直线运动，并且B受到水平向左的力和A对B水平向右的摩擦力大小相等，因此C对B的摩擦力大小为零，即B对C的摩擦力大小也为零．

答案：

D

【例7】★★★

如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示)，则推力F2

()

A．小于12

N

B．

大于12

N

C．

等于12

N

D．

无法判断

考点：

二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054

解析：

A和B叠放在水平桌面上和A、B紧靠着放在同一水平桌面上，两种情况下A和B对水平桌面的压力大小都等于A和B的重力大小，重力不变，压力不变．两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；

推动木块匀速直线运动，水平方向的推力和滑动摩擦力是平衡力，滑动摩擦力不变，推力不变，F2=F1=12

N．

答案：

C

【测试题】

如图所示，放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体，分别在FP=5

N、FQ=3

N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定()

A．

桌面M一定比桌面N粗糙

B．

P的速度一定大于Q的速度

C．

P的质量一定大于Q的质量

D．

P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力

考点：

二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054

解析：

(1)物体P、Q分别在FP=5

N、FQ=3

N的水平拉力作用下做匀速直线运动，根据二力平衡条件得，物体P、Q受到的摩擦力分别是5

N、3

N．P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力．故D符合题意；

(2)P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力，摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，P受到的摩擦力大，可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的；可能是P的质量大，重力大，对桌面的压力大造成的．故A和C不符合题意；

(3)摩擦力大小跟物体的运动速度无关．故B不符合题意．

答案：

D

【例8】★★

在水平桌面上有一质量为1kg的长方体．用4

N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为

N；拉力增大至6

N时长方体做匀速直线运动；若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为

N。

考点：

二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054

解析：

用4N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，所以物体所受的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等都为4

N．

拉力增大至6

N时长方体做匀速直线运动，所以物体仍处于平衡状态，受拉力与滑动摩擦力相互平衡，都为6

N．

若拉力增大至8

N时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力大小不变．仍为6

N．

答案：

4；6．

【测试题】

张老师用2

N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动，小车受到的摩擦力是

N；当他推小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时，所用的推力应该

N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

考点：

二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054

解析：

小车在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，所以其在水平方向上受到平衡力的作用．小车在水平方向上受到的力有推力和摩擦力，根据二力平衡的条件可知摩擦力等于推力都等于2

N．

小车的速度虽然加快，但仍是匀速直线运动，仍处于平衡状态，所以受到的力仍然是平衡力，摩擦力仍然等于推力；由决定摩擦力大小的因素可知，摩擦力不变，所以推力也不变仍然等于2

N．

答案：

N；等于．

【测试题】

当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是500

N，雪撬在水平方向上受到的阻力是

N，方向是

(填“南”或“北”)；若雪橇上的货物卸下了500kg，马拉雪橇仍是匀速行驶，马对雪橇的水平拉力将会

(填“增大”、“减小”或“不变”)

考点：

摩擦力的方向；二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054

解析：

因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等，方向相反，即阻力大小为500

N、方向向北．

因为接触面的粗糙程度不变，而载货量减少，因此雪橇对地面的压力减小，故雪橇受到的摩擦力减小，由于雪橇仍然匀速行驶，因此马对雪橇的水平拉力减小．

答案：

500，向北，减小．

【例9】★★

在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明的两次实验如图A、B所示。

(1)这两次实验是为了探究摩擦力大小是否与

有关。

(2)要测量出木块与桌面间摩擦力的大小，应用

沿水平桌面拉木块做

运动．这是利用

原理进行的间接测量。

(3)本实验得到的结论是：。

(4)若在A图中分别用2

N和3

N的水平力都能拉着木块沿水平桌面运动，则两次木块受到的摩擦力大小

(选填“相同”或“不同”)。

考点：

探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054

解析：

(1)比较A、B两图发现：接触面的粗糙程度相同，但是压力不同，B图中木块对木板的压力比A图中大，弹簧测力计的示数不同，反应了摩擦力的大小不同，因此这两次实验是为了探究摩擦力与压力是否有关．

(2)要测滑动摩擦力，需利用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等．

(3)根据本实验的过程可得出结论：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．

(4)若用大小不同的水平力拉着同一个木块沿水平桌面运动，虽然拉力大小变了，但压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小也不变．

答案：

(1)压力；(2)弹簧测力计；匀速直线；二力平衡；(3)在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；(4)相同．

【测试题】

在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：

(1)应用弹簧测力计沿水平方向

拉动木块；实验数据如下：

序号

接触面

压力/

N

滑动摩擦力/

N

木块与木板

2.0

0.4

木块与木板

2.5

0.5

木块与砂纸

2.0

0.6

(2)分析

(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，这种方法称为；

(3)在序号1的实验中如用0.5

N的力水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力为

N。

考点：

探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054

解析：

(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块；

(2)由表中实验数据可知，实验序号为1、3的实验，物体间的压力相等而接触面粗糙程度不同，由表中实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；

(3)由表中实验数据可知，在实验序号为1的实验中，物体受到的滑动摩擦力为0.4

N，用0.5

N的力水平拉动木块时，物体间的压力与接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力不变，为0.4

N．

答案：

(1)匀速直线；(2)1、3；(3)0.4．