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微專(zhuān)題二　探究摩擦力 摩擦力是力學(xué)中難點(diǎn)內(nèi)容之一，尤其在物體是否受到摩擦力及靜摩擦、滑動(dòng)摩擦力的大小和方向的判定，是易出錯(cuò)的地方，也是中考熱點(diǎn)內(nèi)容之一。 一、根據(jù)產(chǎn)生摩擦力的條件可以判定物體是否受到摩擦力 摩擦力產(chǎn)生的條件：①兩物體接觸面粗糙；②兩物體相互接觸并發(fā)生擠壓；③兩物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 二、根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判定摩擦力的大小 1．靜止的物體受到平衡力的作用，據(jù)此可確定靜摩擦力的大小。若沿水平方向推車(chē)，但未推動(dòng)，此時(shí)摩擦力為靜摩擦力，大小等于推力；增大推力，若仍未動(dòng)，摩擦力與推力仍平衡。吸附在豎直墻面上的磁體，豎直方向的摩擦力等于物重，增大壓力，摩擦力不變。 2．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力，據(jù)此可確定滑動(dòng)摩擦力的大小。若影響滑動(dòng)摩擦力的因素(壓力和接觸面的粗糙程度)不變，即使物體不做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力也不改變，即影響滑動(dòng)摩擦力的因素發(fā)生改變，滑動(dòng)摩擦力隨之改變。 三、摩擦力的方向 摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反，不一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。有時(shí)也和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，如人走路，若不打滑，腳相對(duì)地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地給腳一個(gè)向前的摩擦力，成為人向前的動(dòng)力。 類(lèi)型一　摩擦力的大小、方向 1．如圖甲所示，小明順著豎直的桿勻速下滑。 (1)圖乙是代表小明的圓點(diǎn)A，畫(huà)出其豎直方向受到的力。 如圖所示： (2)小明再沿比桿粗糙的繩勻速下滑，其受到的摩擦力為f繩，沿桿勻速下滑受到的摩擦力為f桿，f繩＝(選填“＞”“＝”或“＜”)f桿。 (3)若小明沿桿勻速向上爬，他受到的摩擦力的方向豎直向上。 2．(2016南充)如圖甲所示，放在粗糙程度不變的水平地面上的物體，用方向不變的力F向右推物體，推力F的大小隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，物體的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖丙所示，則在t＝1 s時(shí)，物體受到的摩擦力為2N；在t＝3 s時(shí)，物體受到的摩擦力為4N。 3．(2016孝感)在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上，常用傳送帶運(yùn)送工件，如圖所示，工件與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于工件受力，下列說(shuō)法中正確的是（ D ） A．工件受摩擦力，方向水平向右 B．工件受摩擦力，方向水平向左 C．工件所受到的重力與工件對(duì)傳送帶的壓力是一對(duì)相互作用力 D．工件對(duì)傳送帶的壓力與傳送帶對(duì)工件的支持力是一對(duì)相互作用力 4．(2015內(nèi)江)如圖所示，疊放在一起的物體A和B，在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則下列結(jié)論中正確的是（ A ） A．甲、乙兩圖中物體A均受到地面對(duì)它的摩擦力，大小均為F B．甲、乙兩圖中物體B所受摩擦力大小均為F C．甲圖中物體A受到地面對(duì)它的摩擦力為0，物體B受到的摩擦力為F D．乙圖中物體A受到地面對(duì)它的摩擦力為F，物體B受到的摩擦力為0 類(lèi)型二　探究摩擦力大小跟什么因素有關(guān) 5．(2016張家界)小聰在做探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。 (1)在實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊時(shí)，應(yīng)沿水平方向拉動(dòng)，且使它在固定的水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)二力平衡條件可知，此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力與彈簧拉力的大小相等。這種測(cè)摩擦力的方法是間接(選填“直接”或“間接”)測(cè)量法。 (2)比較a、b兩圖說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。 (3)比較a、c兩圖說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。 6．(2016咸寧)學(xué)校在運(yùn)動(dòng)會(huì)上要舉行拔河比賽，某班級(jí)組隊(duì)時(shí)，同學(xué)們陷入了不同意見(jiàn)之中。請(qǐng)你仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析，幫體育委員解決問(wèn)題。 【探究真知】為了研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，同學(xué)們做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中使木塊在彈簧測(cè)力計(jì)水平拉力的作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這樣做可以根據(jù)二力平衡的知識(shí)得出拉力與摩擦力的大小相等。 【分析總結(jié)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明，在拔河比賽中可以通過(guò)增大(選填“增大”或“減小”)接觸面的粗糙程度和增大壓力來(lái)增大人與地面的摩擦力，使班級(jí)贏得比賽。 【科學(xué)決策】組隊(duì)時(shí)，在班上選體重大(選填“大”或“小”)的同學(xué)參加比賽，同時(shí)在比賽時(shí)腳穿圖2中甲(選填“甲”“乙”或“丙”)種鞋。 7．(2015阜新)小明同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關(guān)系。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉動(dòng)木塊在水平木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于摩擦力的大小，因?yàn)檫@時(shí)的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力。 (2)某次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示，拉力是1.6N。 (3)分析圖乙的圖象可知：當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，摩擦力跟壓力的大小成正比。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小亮同學(xué)想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)，他用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測(cè)得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉?lái)的一半。他由此得出結(jié)論：“當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，接觸面越小，摩擦力越小?！蹦阏J(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？不正確，理由是沒(méi)有控制壓力相等。 類(lèi)型三　有關(guān)摩擦力的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 8．(2016寧夏)如圖1所示，小明在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊分別在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變放在木塊上的砝碼改變壓力，分別測(cè)出木塊在甲、乙木板上滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫(huà)出了滑動(dòng)摩擦力f摩與對(duì)應(yīng)壓力F壓關(guān)系的圖象。 (1)分析圖象甲或乙可知，木塊對(duì)木板的壓力越大，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力也就越大；比較圖象可知，甲(選填“甲”或“乙”)木板更粗糙。 (2)小明在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，拉著木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)很難控制“勻速”，于是他設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置，將彈簧測(cè)力計(jì)固定，改為拉動(dòng)平板小車(chē)，當(dāng)他水平向左拉動(dòng)平板小車(chē)時(shí)，木塊所受到的摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?，這樣改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作；由于測(cè)力計(jì)靜止便于讀數(shù)。 9．(2016廈門(mén))探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在小桶內(nèi)裝入適量的沙子，滑塊恰好在水平木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 (1)為測(cè)量滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小，應(yīng)測(cè)量沙和桶的重力，所需測(cè)量?jī)x器是彈簧測(cè)力計(jì)。 (2)把毛巾鋪在木板上，發(fā)現(xiàn)需要裝入更多的沙子，滑塊才會(huì)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。 (3)小明想用鉤碼替代沙桶，請(qǐng)你對(duì)此做出評(píng)價(jià)：此做法方便得出鉤碼重力，但無(wú)法連續(xù)改變拉力的大小。