摩擦力(基础) 知识讲解

摩擦力（基础）

撰稿：史会娜审稿：蒙阿妮

【学习目标】

1.知道滑动摩擦力是如何产生的；

2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力；

3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素；

4.知道摩擦力的利用和防止；

5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。

【要点梳理】

要点一、摩擦力

1.定义：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相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力。

2.方向：与相对运动的方向相反。

3.测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。

要点诠释：

1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。

2.滑动摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动。

3.测量滑动摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识，可知弹簧测力计对木块的拉力（即弹簧测力计的示数）与木块受到的滑

动摩擦力大小相等。

4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。

要点二、研究影响滑动摩擦力大小的因素

1.实验方法:控制变量法。在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

2.提出猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

3.实验器材：木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。

4.实验步骤：

（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

（2）在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

（3）换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。

5.实验结论：滑动摩擦力的大小跟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。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

要点诠释：

1. 因为弹簧测力计本身有重量，为了保证水平拉力，牵引木块时，要握住弹簧测力计的外壳；使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，集中注意力盯住弹簧测力计的指针，一直拉到底，在指针不颤动时读数。

2.实验拓展：验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法：把木块侧放，改变和木板的接触面积，保持对木板的压力比不变、接触面的粗糙程度不变，测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关，而是跟接触面的“粗糙程度”有关。

3.实验改良：可以把弹簧测力计固定如图所示，水平连续拉动木板（不需要木板匀速直线运动），这样木块相对于地面是静止的，受到平衡力的作用，弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力。

要点三、摩擦的利用和防止

1.利用：增大有用摩擦，可以增大压力，增大接触面的粗糙程度。例如：鞋底有花纹；自行车更快停下来，可以用力捏闸。

2.防止：减小有害摩擦，减小压力，减小接触面的粗糙程度。例如：冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦；变滑动为滚动；使接触面隔开。

【典型例题】

类型一、摩擦力

1、关于摩擦力的说法中不正确的是（）

A．凡是相互接触的物体间一定有摩擦力

B．两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力

C．摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反

D．只有接触才有可能产生摩擦

【答案】A

【解析】A、如果两个物体接触没有运动，也没有运动趋势两个物体之间就没有摩擦力。

B、例如斜面上静止的物体，虽然相对斜面来讲物体是静止的，但是物体在斜面上有向下运动的趋势，两者之间也存在摩擦力。

C、摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反，有时跟物体运动方向是相同的，有时是相反的。

D、两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的，不接触是没有摩擦力的。

【总结升华】掌握摩擦力产生的条件、方向、大小影响因素、作用点。

举一反三：

【变式】几位同学学习了关于摩擦的知识后，提出了这样的假设：如果没有摩擦将会发生什么现象？假设错误的是（）

A．人们将无法正常行走

B．用筷子无法夹住饭菜

C．抛出的物体无法回到地面

D．汽车无法启动

【答案】C

2、用黑板擦在黑板上擦动时，第一次沿圆周擦动，第二次沿直线擦动，前后两次的摩擦分别是（）

A．滑动摩擦，滑动摩擦 B．滑动摩擦，滚动摩擦

C．滚动摩擦，滑动摩擦 D．滚动摩擦，滚动摩擦

【答案】A

【解析】用黑板擦擦黑板时，无论是沿圆周擦动还是沿直线擦动，黑板擦都是在黑板上

发生滑动，所以两次的摩擦力都是滑动摩擦。

【总结升华】根据物体的运动状态对摩擦力进行分类，即静止时，受到的摩擦力叫静摩擦；滚动时，受到的摩擦力叫滚动摩擦；滑动时，受到的摩擦力叫滑动摩擦。

举一反三：

【变式】下列摩擦属于滚动摩擦的是（）

A．铅笔与卷笔刀间的摩擦

B．旱冰鞋与地面间的摩擦

C．花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦

D．自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦

【答案】B

类型二、影响摩擦力大小的因素

3、在“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，做了如下图所示的实验。

（1）为了测定摩擦力的大小，用弹簧测力计沿___________方向拉着木块在水平桌面上做__________运动，摩擦力的大小可从弹簧测力计示数得出。

（2）比较图甲和图乙中弹簧测力计的示数得到的结论：___________________________；

（3）比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的结论：____________________________。

【答案】（1）水平匀速直线

（2）接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大

（3）压力一定时，接触面越粗糙摩擦力就越大。

【解析】让物体在水平面做匀速直线运动，水平方向受平衡力，此时拉力大小等于摩擦力的大小得出实验结论。

【总结升华】本题考查了探究滑动摩擦力大小因素的实验，本实验体现两个物理研究方法：1、控制变量法，同学比较熟悉不在此分析了2、转换法，摩擦力的大小我们没有办法直接测量，我们利用所学二力平衡的知识。

举一反三：

【变式】（高清课堂《摩擦力》388633例2）（2011?盐城）小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。下列操作正确的是（）

A．在木块上加放砝码

B．保持接触面粗糙程度不变

C ．使木块侧放减小接触面积

D ．沿水平方向匀速拉动木块

【答案】D

4、（高清课堂《摩擦力》388633例1）(2011北京)如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是

【思路点拨】摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；压力越大摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大；变滑动为滚动可大大的减小摩擦。

【答案】B

【解析】减小摩擦的方法：①减小压力；②使接触面光滑；③变滑动为滚动；等等。

【总结升华】增大摩擦力方法：①增大压力；②使接触面粗糙；③变滚动为滑动。 减小摩擦力方法：①减小压力；②加润滑油，使接触面光滑；③变滑动为滚动；④使接触面隔离，如气垫船。

举一反三：

【变式】滑动摩擦力的大小跟_______和______有关，在皮带传动中，要把皮带张紧，

轮滑鞋装有 A B

C D

旅游鞋底有凹凸浴室脚垫做得凹

防滑地砖表面做得

这是利用________的办法来_______摩擦；缝衣针表面要做得很光滑是利用_______的办法来______摩擦。

【答案】接触面的粗糙程度，压力；增大压力，增大；减小接触面的粗糙程度，减小。

类型三、综合应用

5、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。棋子不会掉落是因为（）

A．棋子所受的摩擦力等于其重力

B．棋子所受的摩擦力大于其重力

C．棋子所受的摩擦力小于其重力

D．棋子的质量小，其重力可以忽略不计

【思路点拨】首先对棋子进行受力分析，根据棋子的运动状态，结合二力平衡的条件可知棋子不会掉下来的原因。

【答案】A

【解析】棋子在竖直方向上受向下的重力和向上的摩擦力，棋子静止，故二力平衡，棋子的重力不变，则摩擦力的大小不变。

【总结升华】本题是同学们容易出错题目，本题并非单纯考查摩擦力，更偏重考查二力平衡的知识。这是初中物理容易混淆的知识点。

举一反三：

【变式】重为10牛的物体放在水平地面上，在3牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为（）

A．3牛 B．7牛 C．10牛 D．13牛

【答案】A