初二物理摩擦力经典分类全面解析.docx

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初二物理摩擦力经典分类全面解析

授课名称：

摩擦力

知识重点

1、

静摩擦力

1、静摩擦力

（1）提出问题：

一辆卡车停在路上，你用力推时卡车不动，是什么力阻碍它的运动呢？

（2）答：

（3）定义：

理解定义：

①“接触”有两层含义：

②“相对静止”有两层含义：

③“相对运动趋势”是指：

④“接触面上”是指：

⑤“阻碍”说明了：

（4）静摩擦力产生的四个条件：

1　

2　

3　

4　

（5）大小：

如图3-3-2所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F；当人用2F的水平力去推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小为2F，可见静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定。

当人的水平推力增大到某一值Fmax时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax叫做最大静摩擦力，

故静摩擦力的取值范围是：

说明：

a.静摩擦力大小与正压力无关，但一般情形下，最大静摩擦力的大小与正压力成正比。

b.静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上物体随传送带一起加速，静摩擦力也是动力

c.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大一些，但通常认为二者相等

（6）方向：

如图3-3-3所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势，所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力，又如图3-3-4所示，用力F拉水平地面上的A板，A板与板上的物体B保持相对静止做加速运动，对B而言，相对地是运动的，但相对A是静止的，可假设A、B见无摩擦力，则A做加速运动时，B不可能随A一起运动，故A、B间有摩擦力，而B相对A有向后运动的趋势，所以B受到方向与运动方向相同的静摩擦力作用

注意：

运动的物体也可以受到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，也可以与运动方向不在一条直线上，如手握瓶子在水平方向上运动，此时静摩擦力的方向竖直向上，与运动方向是垂直的

1假设法确定“相对运动趋势的方向”

首先假设两接触的物体间光滑，无静摩擦力的作用，然后分析这两个物体是否发生相对运动，若无相对运动，则一物体相对另一物体的运动方向即为“有摩擦力”的相对运动趋势方向

2易混淆的“三个方向”的辨析

运动方向：

物体的运动方向一般指物体相对地球（地球为参考系）的运动方向

相对运动方向：

物体间的相对运动方向，指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即为物体B相对A的运动方向，反之也可

相对运动趋势的方向：

即由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向，因此我们可用假设法（假设无静摩擦力）判定

二、滑动摩擦力

（1）定义：

这个力叫做滑动摩擦力

如图：

3-3-5所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动放在水平桌面上的木块，使木块缓缓滑动（接近匀速），可以从弹簧测力计上读出拉力F拉的大小。

取木块研究，在水平方向上，由于木块可视为匀速运动，据二力平衡条件知，木块受一个向左的力Ff与拉力平衡。

力Ff就是滑动摩擦力。

（2）产生条件：

①

②

③

④

（3）大小：

说明：

a.μ叫做动摩擦因数，它只与接触面的材料、粗糙程度有关，μ没有单位，动摩擦因数的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关；

b.公式Ff=μFN中FN是两个物体表面见的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡力条件等加以确定

（4）方向：

注意：

a.不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来，在上例中，物体A的运动方向向右，但相对接触物B的运动方向向左。

如放在汽车的物体，在汽车启动的过程中，车厢内的物体可能相对汽车向后滑动，但在路边上的人看来，物体总是向前运动的；

b.概念中的“相对”两字要准确理解。

“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体而言；

c.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

三、滚动摩擦力：

是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦

注意：

压力相同是，滚动摩擦比滑动摩擦小很多

四．三种摩擦比较

种类

定义

图示

大小

实例

静摩擦力

两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦

二力平衡

手握瓶子静止，手与瓶子之间的摩擦

滑动摩擦

一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦

在粗糙的表面上压力有关

人滑冰时，冰刀和冰面之间的摩擦

滚动摩擦

一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦

正常行驶的自行车

一、判断是否受摩擦力

要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：

①两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力

②接触面不光滑

③物体有相对运动的趋势或发生相对运动

注意：

物体对接触面的压力

压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。

其大小不一定等于物体的重力，以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力，可能小于重力，还可能等于重力，也可能与重力无关。

但是不论支持面是什么样的，也不论物体受力情况如何复杂，物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力，总是一对作用力和反作用力，所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。

注意：

如图3所示的物体静止情况下的压力大小，可见压力与重力无关。

（1）静止的物体

例1.下图

（1）中，物体A静止在水平地面上;图

（2）中，物体B静止在斜面上;图（3）中，物体C被压在竖直墙壁上而处于静止，

试分析右图中，物体A、B、C是否受摩擦力？

（2）运动的物体

例2.下图中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，现在不考虑空气阻力，试分析它们是否受摩擦力？

图

（1）图

（2）图（3）图（4）

变式训练：

如图所示，物体从斜面上匀速滑下的过程中（不计空气阻力），受到的力有（）

A．重力和支持力

B．重力、支持力和下滑力

C．重力、下滑力和摩擦力

D．重力、支持力和摩擦力

（3）接触面光滑时

例3.如右图，小球重20牛，以2米/秒的速度在光滑

水平面上做匀速直线运动，它在水平方向受到的推力是：

（）

A.0牛B.10牛C.20牛D.40牛

分析解答：

此题表面问的是推力，实际上还是要考虑摩擦力。

因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体在水平面上不受力或者受平衡力。

假设水平方向有推力，而在水平方向找不到与它平衡的力，是因为接触面光滑物体不受摩擦力，所以该物体在水平方向上不受力。

所以此题选“A”。

小结：

通过以上的分析，我们会发现：

静止的物体不一定不受摩擦力，运动的物体也有可能不受摩擦力。

要想判断一个物体是否受摩擦力，要善于运用产生摩擦力的条件，多运用平衡力的知识以及假设法去解决。

若接触面光滑，则物体在此表面将不受摩擦力。

二、推断摩擦力的大小

对于摩擦力大小问题，初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小，而大多数学生在做题时不能把这两种摩擦力区分开，导致常常把这两种摩擦力的大小搞错。

（1）静摩擦力的大小

例4．如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则（）

A．小孩对车的推力大于车受到的阻力

B．小孩对车的推力等于车受到的阻力

C．小孩对车的推力小于车受到的阻力

D．小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定

分析解答：

汽车在水平方向上受推力和静摩擦力，根据平衡力知识：

推力和静摩擦力是一对平衡力，所以推力和静摩擦力大小相等，答案选“B”。

例5．用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不动时，木块受到的摩擦力的大小（　　）

　A．30NB．40NC．50ND．10N

分析解答：

木块在竖直方向上受重力和静摩擦力，根据平衡力的知识：

重力和静摩擦力是一对平衡力，所以重力和静摩擦力大小相等，答案选“D”。

例6．如图所示，用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦力将（选填“不变”、“变大”或“变小”），若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动，则瓶子受到手的摩擦力将（选填“不变”、“变大”或“变小”）。

分析解答：

瓶子始终处于静止状态，根据平衡力的知识：

瓶子受到手的静摩擦力和瓶子自身的重力是一对平衡力。

当瓶子自身重力发生改变时，受到静摩擦力的大小随之改变。

所以本题的答案依次为“不变”、“变大”。

（2）滑动摩擦力的大小

例6．用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数5N．当弹簧秤示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是（）

　A．6NB．5NC．1ND．11N

分析解答：

因为物体是运动的，所以在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力。

又因为物体开始做是匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。

当拉力由5N变为6N时，物体所受到摩擦力仍为滑动摩擦力，而物体所受滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。

所以本题选“B”。

小结：

①静摩擦力的大小受外力的影响，但要看所加外力是否跟静摩擦力在同一个方向上，若所加外力不与静摩擦力在同一个方向上，则不会影响静摩擦力的大小。

②滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两个因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。

三、判断摩擦力的方向

物体所受摩擦力方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

要想判断物体所受摩擦力的方向就要理解并会运用这句话。

例7．下图中，物体A静止在斜面上，物体B在水平接拉力作用下做匀速直线运动，物体C被紧压在竖直墙壁上而处于静止，物体D随皮带一起做匀速直线运动，试分析：

物体A、B、C、D所受的摩擦力方向分别向哪儿？

图

（1）图

（2）图（3）图（4）

分析解答：

物体A、C和D有向下的运动趋势，所以A物体受到的静摩擦力方向沿着斜面向上，C物体受到的静摩擦力方向沿着竖直墙壁向上，D物体所受静摩擦力沿着皮带向上，B物体相对地面向右运动，所以B物体所受摩擦力向左。

例8．一名中学生正脚踩着自行车在平直的公路上向左行驶（如图所示），则该学生自行车的前轮和后轮所受到的摩擦力方向分别向哪儿？

若现在他停止踩，而让自行车靠自身的惯性向前滑行，这时自行车的前轮和后轮所受到的摩擦力方向分别又向哪儿？

分析解答：

当自行车在被踩时，后轮是主动轮，提供的是动力，所以后轮受到的摩擦力方向是向前的。

而前轮是从动轮，受到是阻力，所以摩擦力的方向是向后的。

当停止踩，而让自行车靠自身的惯性向前滑行时，前轮和后轮受到的都是阻力，所以此时前后轮受到的摩擦力都是向后的。

四、影响摩擦力大小的因素

1．与压力有关，其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

2．与接触面的粗糙程度有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

例:

9：

（2013营口）28．（3分）小刚同学为了参加体育考试，想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩

擦力更大。

（1）如图甲所示，他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为___________N。

（2）小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些，于是便向鞋中添加了适量的砝码，目的是

__________________________________________________________。

（3）在拉动过程中小刚发现，匀速直线拉动鞋实际很难控制，于是他将鞋放在水

平方置的木板上，将弹簧测力计固定，改为拉动木板，如图乙所示，当他水平向

左拉动木板时，鞋所受到的摩擦力的方向为______________________。

例题10：

（2013•黑河）小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：

①接触面所受的压力大小；

②接触面的粗糙程度；

③接触面积的大小．

接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想：

（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平　　拉动木块在长木板上滑动，这样做是根据　　的知识得出拉力等于摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小．

（2）如果小伟要探究猜想②，他应该选择　甲和丙　两幅图所示的实验步骤来操作，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：

在其他因素相同的情况下，　　，滑动摩擦力越大．

（3）小伟要探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．他比较甲和丁的实验结果，得出结论：

滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论可靠吗？

答：

　　．小伟在实验中存在的问题是　　．

五、摩擦的利用与防止

A．增大有益摩擦：

B．减小有害摩擦：

摩擦力练习

1、黑板刷在黑板上擦动时,第一次作直线运动,第二次作圆周运动.这两次摩擦分别称为[]

A.滑动摩擦,滚动摩擦B.滑动摩擦,滑动摩擦

C.滚动摩擦,滑动摩擦D.滚动摩擦,滚动摩擦/

2、关于摩擦力，下列说法正确的是（）

A．相互挤压的粗糙物体之间总有摩擦力

B．静止的物体一定不受摩擦力

C．相对运动的两个物体，一定存在摩擦力

D．一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时，才有可能受到摩擦力

/3、下列几种情况，不属于滑动摩擦的是（）

A．自行车刹车时闸皮和车圈之间的摩擦

B．用圆珠笔写字，笔尖的圆珠与纸之间的摩擦

C．用卷笔刀削铅笔，刀与笔之间的摩擦

D．小孩滑滑梯，身体与滑梯之间的摩擦

/4、关于摩擦，下列说法正确的是（）

A．用滚动代替滑动可以减少摩擦B．若水平路面无摩擦，汽车运动会加快

C．在机器的转动轴承上加润滑油可消除摩擦D．增大有益摩擦只能采用增大对接触面压力的方法

5、下列关于摩擦力的叙述中正确的是（）

A．没有摩擦人就不能自由行走B．摩擦力总是阻碍物体运动的

C．摩擦力总是有害的D．静止的物体一定不受摩擦力

/6、骑自行车的人，遇到紧急情况刹车时，用力捏闸，其目的是为了（）

A．增大压力以增大摩擦B．使接触面粗糙以增大摩擦

C．减少摩擦D．以上说法都不

/7、甲、乙两同学沿同一直线，水平向右拉一木箱，甲用60N的力，乙用40N的力，木箱在水平地面上做匀速运动，则木箱受到地面的滑动摩擦力的大小和方向分别是〔〕

A．100N，方向向右B．100N，方向向左

C．20N，方向向右D．20N，方向向左/

8、下面说法中错误的是[]

A．运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力

B．冬天下雪后，常见民警在汽车上坡的地方洒上一些炉灰，目的是增大车轮与地面之间的摩擦

C．生活中离不开摩擦，摩擦越大越好

D．工厂工人师傅用的锉刀表面总是凹凸不平的，目的是为了增大锉刀与工件之间的摩擦

/9、关于摩擦力，下列说法正确的是（）

A、相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力B、静止的物体一定不受摩擦力

C、相对运动的两个物体，一定存在摩擦力

D、一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对运动趋势时，才有可能受到摩擦力

10、滑动摩擦力的大小既跟压力大小有关，又跟接触面的粗糙程度有关系，压力越大，滑动力就越大；接触面越粗糙，摩擦力就越大，与接触面积无关。

探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的三次实验如图所示，实验时，让木块在水平木板或棉布上做匀速运动，下列说法正确的是（）

A、比较甲、乙两图实验情景，可知摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力无关

B、比较乙、丙两图实验情景，可知摩擦力的大小只跟作用在物体表面的压力有关

C、比较甲、丙两图实验情景，可知摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关

D、比较乙、丙两图实验情景，可知摩擦力的大小只跟接触面的粗糙程度有关

11、下列几种情况，不属于滑动摩擦的是（）

A、自行车刹车时，闸皮和车圈之间的摩擦B、用圆珠笔写字，笔尖的圆珠与纸之间的摩擦

C、用卷笔刀削铅笔，刀与铅笔之间的摩擦D、小孩滑滑梯，身体与滑梯之间的摩擦/

12、2008年北京时间8月14日上午11时，体操男子全能决赛在国家体育馆进行，最终经过六轮角逐，杨威凭借94.575分战胜了所有对手，近乎完美的发挥毫无悬念的夺得冠军。

体操运动员总是要在手上抹些镁粉，而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，这样做的目的是（）

A、前者是增大摩擦，后者是减小摩擦B、前者是减小摩擦，后者是增大摩擦

C、两者都是增大摩擦D、两者都是减小摩擦

13、如果世界上不存在一切摩擦，那么下列哪一现象不会发生[]

A.饭将从我们嘴里滑掉B.人将寸步难行

C.不能用螺钉螺母固定工件D.物体将漂浮在空中/

14、在做研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验时，必须使木块做匀速直线运动的道理是（）

A、运动稳定，不会使砝码掉下去B、避免损坏弹簧测力计

C、运动稳定，弹簧测力计读数较准确D、使拉力与摩擦力相平衡

15、如下图所示是某小组研究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验示意图：

（1）本实验中产生摩擦力的方法是______________。

（2）用弹簧测力计拉着木块在水平木板上滑动时，每次都要使木块做匀速直线运动。

这是因为______________。

（3）比较（b）（c）两步，你能得出正确的结论吗？

______。

原因是______________。

16、为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上．后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示．

（1）在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数（填“C”或“D”），所依据的原理是。

A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数（填“C”或“D”）．

（2）在B下面放细圆木条的目的是，在A上放钩码的目的是．

（

3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2．（填“运动”或“静止”）

（4）分析实验数据，若，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．