有害摩擦(想让中考物理摩擦力得满分,一定不能

沙滩排球 2022-11-28 14:17www.1689878.com沙滩排球

考点1、摩擦力定义

两个相互接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

考点2、摩擦力作用效果阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动。

①相对运动是两个物体之间相对位置发生变化,相对运动趋势是两个物体间有运动趋势,保持相对静止,

②摩擦力不一定是阻力,有时也可能是动力。

如人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有一个向后运动的趋势,地面对脚有一个向前的摩擦力,使人相对于地面向前运动,此时的摩擦力就是人前进的动力。

例1、关于弹力和摩擦力的说法中,正确的是(  )

A.物体间有弹力作用,一定存在摩擦

B.物体间没有弹力作用,一定不存在摩擦

C.摩擦力总是阻碍物体的运动

D.摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同

【分析】(1)发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用,这个力叫弹力;

(2)由滑动摩擦力的概念可知,一个物体在另一个物体表面发生相对运动时,产生一种阻碍的力,叫滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反

【解答】解产生滑动摩擦力的条件相互接触且接触面粗糙,有压力,有相对运动;

A、如果接触面光滑,即使物体间有弹力作用,也没有摩擦力,故A错误;

B、如果物体间没有弹力,一定没有摩擦力,故B正确;

C、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,故C错误;

D、摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与运动方向相同,故D错误。

故选B。

【点评】本题主要考查弹力与摩擦力的概念,是基础题。

例2、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,这种力叫做   ;当它们相对要滑动,即有运动趋势时,也会在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做   

【分析】(1)两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

(2)根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种

①当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;

②当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;

③当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。

【解答】解(1)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,这种力叫做滑动摩擦力;

(2)当它们相对要滑动,即有运动趋势时,也会在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做静摩擦力。

故答案为滑动摩擦力;静摩擦力。

【点评】本题主要考查学生对摩擦力的概念、种类的掌握,属于力学基础知识的考查,比较简单。

例3、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到摩擦力

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

【分析】两物体的接触面粗糙、物体间存在压力、物体间有相对运动或相对运动趋势时,物体间存在摩擦力;如果两物体相对静止,则物体间的摩擦力为静摩擦力,如果两物体相对滑动,则物体间的摩擦力为滑动摩擦力。

【解答】解A、相互压紧的粗糙物体间如果既没有没有相对运动,也没有相对于运动趋势,则两物体间不存在摩擦力,故A错误;

B、静止的物体如果跟与它接触的物体间有相对运动趋势,则物体受静摩擦力作用,故B错误;

C、如果两个物体不接触,两个物体间存在相对运动时,物体间不会存在摩擦力,故C错误;

D、一个物体只有在另个物体表面运动或有相对运动趋势时,但物体间有相对运动趋势,则两物体间的摩擦力为静摩擦力,如汽车启动过程中,相对车厢静止的木箱与汽车间的摩擦力是静摩擦力,故D正确;

故选D。

【点评】本题考查了摩擦力产生的条件及摩擦力的分类,难度不大,是一道基础题,熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题。

考点3、两种摩擦力静摩擦力和动摩擦力的区别(滑动摩擦力和滚动摩擦力)。

(1)静摩擦力两个相互接触的物体,它们之间有相对运动趋势,保持相对静止,此时两个物体间产生的摩擦力叫做静摩擦力,如图甲所示。

(2)滑动摩擦力一个物体相对另一个物体表面相对滑动时产生的摩擦力,如图乙所示。

(3)滚动摩擦力一个物体相对另一个物体表面滚动时产生的摩擦力,如图丙所示。

例1、如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是(  )

A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变

B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力

C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下

D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变

【分析】因为物体的表面不光滑,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。

摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,据此分析答题

【解答】解A、木块在斜面上运动时,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,大小与滑动时的摩擦力不相等,故A错误;

B、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;

C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误。

D、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,摩擦力的方向沿斜面向上,故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故D正确。

故选D。

【点评】本题考查了判断摩擦力方向问题,掌握摩擦力方向的判断方法即可正确解题,有一定的拔高难度。

考点4、产生摩擦力的条件

①接触面粗糙。

②两物体相互接触并相互挤压(产生压力)。

③两物体间发生相对运动或有相对运动趋势。

摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,但不一定与物体运动方向相反。如人走路时,脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。人向上爬杆,人受到摩擦力向上。

例1、如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是(  )

A.f1=0,f2≠0 B.f1=0,f2=0 C.f1≠0,f2=0 D.f1≠0,f2≠0

【分析】物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,合力均为零,分别以A和整体为研究对象,研究A与B间、B与地间的摩擦力。

【解答】解

先以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,由平衡条件分析可知,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,故A正确。

故选A。

【点评】本题关键要抓住物块的运动状态匀速直线运动,根据平衡条件分析物块的受力,要培养根据状态分析受力的习惯。

例2、将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)

A.受到方向向右的摩擦力;B.受到方向向左的摩擦力;C.不受力

(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为   

(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为   

(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为   

【分析】(1)摩擦力是阻碍相对运动的力,总是与相对运动方向相反的,或者与相对运动趋势方向相反;

(2)物体在水平方向上如果受力只是摩擦力,其他任何力都不受。

(3)物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力。

【解答】解

(1)输送带是向右匀速运动的,米袋刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以只受向右的摩擦力;

(2)物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力。米袋向右匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力。

(3)输送带制动时,米袋由向右运动变成静止,只有摩擦力方向向左,才能阻止米袋继续向右运动。

故答案为A;C;B。

【点评】本题是易错题,记住摩擦力与相对运动或运动趋势方向相反,并不是与运动方向相反;在传送带上匀速运动时是不受摩擦力的。

例3、在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与水平传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法中正确的是(  )

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.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力

D.工件所受到的重力与工件对传送带的压力是一对相互作用力

【分析】(1)对工件进行受力分析,因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动,是相对静止的,则没有摩擦力的作用,工件只受重力和传送带的支持力的作用。

(2)作用力和反作用力与平衡力的主要区别是作用力与反作用力的作用物体是两个,而平衡力的作用物体只有一个。

【解答】解

AB、因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则工件没有受到摩擦力的作用,故AB错误;

C、工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在两个物体上(即压力作用在传送带上,支持力作用在工件上),故这两个力是一对相互作用力,故C正确;

D、工件所受到的重力与工件对传送带的压力的方向都是向下的,而一对相互作用力的方向是相反的,所以它们不是一对相互作用力,故D错误。

故选C。

【点评】此题考查了受力分析的判断和作用力、反作用力的分析,是一道综合题。但难度不大,熟练掌握相关知识即可正确作答。

考点5、判断摩擦力方向的方法

①通过相对运动,判断滑动摩擦力

选准研究对象和参照物,明确研究对象相对参照物的运动方向,然后由摩擦力的概念可判断出研究对象或参照物所受摩擦力的方向。

②通过假设,判断静摩擦力

选准对象与参照物,明确研究对象相对参照物的运动趋势,判定研究对象或参照物所受静摩擦力的方向。

③通过二力平衡的条件来判断

选择研究对象,根据研究对象受力平衡,可知受到一对平衡力,根据平衡力性质可知摩擦力方向。

例1、将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车水平向左运动,稳定时运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示。则木块所受摩擦力的方向与大小分别是(  )

A.水平向右,2.6N B.水平向左,2.6N

C.水平向右,3.4N D.水平向左,3.4N

【分析】(1)确定弹簧测力计的最小分度值,由图示弹簧测力计读出测力计的示数;

(2)滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,据此判断摩擦力方向,对木块受力分析,由平衡条件求出滑动摩擦力的大小。

【解答】解由图知,弹簧测力计的最小分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.6N,即弹簧测力计对木块的拉力F=2.6N;

拉动小车水平向左运动时,木块相对于小车向右运动,则木块受到的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,即水平向左;

由于木块相对于地面静止,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力平衡,由二力平衡条件可得滑动摩擦力的大小f=F=2.6N。

由以上分析知,ACD错误,B正确。

故选B。

【点评】本题考查了求滑动摩擦力的大小与方向,知道滑动摩擦力与物体相对运动方向相反是正确解题的前提条件,正确对弹簧测力计读数、灵活应用平衡条件是解题的关键。

例2、校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则(  )

A.f1、f2均竖直向上,且f1>f2

B.f1、f2均竖直向上,且f1=f2

C.f1竖直向上,f2竖直向下,且f1>f2

D.f1竖直向上,f2竖直向下,且f1=f2

【分析】小明同学静止和匀速滑下的过程中,受力均平衡。静止时,其重力与静摩擦力平衡;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡。

【解答】解

小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知fl的方向竖直向上,且f1=G;

匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G,所以f1=f2.故B正确。

故选B。

【点评】本题运用平衡条件分析生活中的摩擦问题,关键是分析物体的受力情况,根据平衡条件求解摩擦力的大小。

考点6、影响滑动摩擦力大小的因素接触面所受压力大小和接触面粗糙程度有关。

①接触面粗糙程度相,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;

②接触面受到的压力相,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

考点7、影响静摩擦力的大小的因素

根据二力平衡条件可知,静摩擦力与所受外力是一对平衡力,其大小受外力影响,静摩擦力大小可以在0到最大静摩擦力之间变化,它是一个被动力。

例1、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。

(1)实验过程中,弹簧测力计   (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。

(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是   (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。

(3)比较甲、乙实验,是为了探究滑动摩擦力大小与   有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与   有关。(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)

(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是   (选填“正确”或“错误”)的。

(5)小明对实验装置进行改变,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明   (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,此时物体A相对于木板向   运动(选填“左”或“右”),A受到的摩擦力方向是水平向   (选填“左”或“右”)。

【分析】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;

(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小;

(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;

要探究摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,速度不同;

(4)根据控制变量法的要求分析答题;

(5)根据图示实验装置分析答题。根据相对运动的知识分析,由摩擦力的方向与相对运动的方向相反回答。

【解答】解

(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;

(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,滑动摩擦力最小;

(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;

要探究滑动摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,甲乙两图压力大小不同,实验过程没有控制物体间的压力保持不变,,不能正确得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系,所以她得出的结论是错误的;

(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;

(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。向右拉动木板,此时物体A相对于木板向右运动,故A受到的摩擦力方向是水平向左。

故答案为(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力大小;接触面粗糙程;(4)错误;(5)不一定;右;左。

【点评】本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。

例2、在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)

①图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做   运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=   N。

②比较甲、乙两次实验,可以得出在   相,   越大,滑动摩擦力越大。

③图乙中当木块随铝块沿水平方向匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为   N,图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案   

④请你判断图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。

【分析】(1)根据二力平衡知识可知,只有物体在水平面上做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力;弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置进行读数;

(2)比较甲、乙两次实验,相同的量和不同的量,进而得出结论,注意下结论时控制变量;

(3)根据木块的运动状态求出摩擦力。要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,使接触面的粗糙程度不同,进行设计方案即可;

(4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与其他因素无关。

【解答】解(1)竖直向上拉测力计,通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块在水平方向上受到平衡力的作用,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数,摩擦力的大小。

测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为F1=1.6N,即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。

(2)分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙图中接触面间的压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,

故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相,压力越大,滑动摩擦力越大。

(3)铝块与木块相对静止,铝块与木块间既没有相对运动,也没有相对运动趋势,木块不受摩擦力,摩擦力为0N。

要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故可设计方案

将铝块叠放在木块上,然后放在水平木板上,竖直向上拉测力计,使它们沿水平方向做匀速直线运动,记下测力计示数F3,分析比较F3与F2的大小,得出结论。

(4)由图丙可知,铝块在木板上运动时,压力也不变,接触面的粗糙程度不变,

则所受的滑动摩擦力不变,故图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。

故答案为(1)匀速直线; 1.6;(2)接触面粗糙程度;压力;(3)0;将木块与铝块互换位置,重复实验,比较两次弹簧测力计的示数;(4)等于。

【点评】本题探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,考查了实验操作、仪器的读数、实验结论的归纳与实验方案的设计等,属于力学重要实验之一,平时学习时多实验命题点有助于快速解题。

考点8、求静摩擦力大小的方法

当两个物体之间保持相对静止并有相对运动趋势时,物体间有静摩擦力产生。

求一个物体受到的静摩擦力大小时,根据物体受力平衡可知,静摩擦力大小与所受外力大小相同,方向相反,作用在同一直线上。(物体处于平衡态时,所受合力为零)

考点9、求滑动摩擦力大小的方法

①物体在接触面作匀速直线运动时,处于平衡态,所受合力为零,此时的摩擦力叫做滑动摩擦力,其大小只与接触面所受压力大小和接触面粗糙程度有关

根据物体受力平衡可知,物体作匀速直线运动时,所受滑动摩擦力大小与所受外力大小相同,方向相反,作用在同一直线上。(物体处于平衡态时,所受合力为零)

②物体在接触面做加速或减速直线运动时,处于非平衡态,所受合力不为为零,此时的摩擦力也叫做滑动摩擦力,其大小只与接触面所受压力大小和接触面粗糙程度有关

根据影响滑动摩擦力大小因素可知,物体做变速直线运动时,其所受滑动摩擦力大小与同等情况下该物体做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力相等。

(可知物体受到的滑动摩擦力大小与物体运动的速度无关)

例1、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,有F=10N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是(  )

A.A和B之间摩擦力为0

B.地面对B的摩擦力为10N,方向水平向左

C.B物体在水平方向上受到三个力的作用

D.地面对B的摩擦力为0

【分析】对整体受力分析,通过共点力平衡,求出地面对B的摩擦力,隔离对A分析,得出B对A的摩擦力大小。

【解答】解对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=10N,故A错误;

把AB看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对B没有摩擦力,故D正确,B错误;

B物体处于静止状态,在水平方向上受到两个力的作用,故C错误

故选D。

【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡求解,注意整体法和隔离法的运用。

例2、如图甲所示,相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为   N;若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2=   N;

【分析】(1)产生摩擦力的条件,物体间有压力,相对运动或具有相对运动的趋势;

(2)根据题目中告诉的通过探究发现摩擦力的大小与物体间接触面的大小无关,结合甲乙两图所示的情况,可以得到F2的大小。

(3)分析乙图A和B整体的受力情况,根据平衡力条件,判断推力大小。

【解答】解

(1)由甲图知,木块A和B叠放在水平桌面上,由于A、B一起向右做匀速直线运动,A、B间没有相对运动的趋势,所以木块B所受的摩擦力为0N;

(2)从甲图到乙图,改变的只是物体A、B与地面的接触面积,而摩擦力的大小与接触面积无关,所以物体A、B受到的摩擦力不变;甲乙两种情况下,物体都处于平衡状态,拉力都等于摩擦力,且摩擦力大小不变,故拉力F2=F1=f=20N。

(3)乙图,当A和B的整体向左做匀速直线运动时,整体水平方向上受到水平向右的力F2,水平向右的滑动摩擦力f、水平向左的推力F (其中摩擦力仍然为f=20N);

整体处于平衡状态,由力的平衡条件可得F=F2 f=20N 20N=40N。

故答案为0;20;40。

【点评】此题主要考查了摩擦力产生的条件及大小的判断,此题中要明确,摩擦力的方向是随着其运动方向的改变而改变的。

例3、如图所示,用50N的水平压力将一重20N的木块压在竖直的墙壁上,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是(  )

A.20N B.30N C.50N D.70N

【分析】要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。

【解答】解物体静止和匀速下滑时受平衡力作用,在这两种状态下摩擦力都是和重力为平衡力,摩擦力的方向和重力相反,即摩擦力为f=G=20N,方向竖直向上。

故选A。

【点评】解此类题判断平衡力是关键,找出平衡的一对力,根据二力平衡特点解题。

例4、水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,以下说法正确的是(  )

A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力

B.2~4秒,物体做匀速直线运动

C.2~4秒,物体受到的摩擦力是3N

D.4~6秒,物体受到的摩擦力是2N

【分析】(1)由v﹣t图象可知,0~2s内物体运动的速度,从而可知物体所处的状态,根据二力平衡条件判断推力和阻力之间的关系;

(2)由v﹣t图象可知,4s~6s内物体运动的速度,由F﹣t图象读出推力的大小,根据二力平衡条件求出物体受到的滑动摩擦力;

(3)由v﹣t图象可知,2s~4s内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。

【解答】解

(1)由v﹣t图象可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一道平衡力,二力大小相等,故A错误;

(2)由v﹣t图象可知,4s~6s内物体运动的速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,

由F﹣t图象可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;故D正确;

(3)由v﹣t图象可知,2s~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是匀加速直线运动,不是匀速直线运动,故B错误;

因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,

所以,2~4秒物体受到的摩擦力是2N,故C错误。

故选D。

【点评】本题考查了学生的识图能力,并能将v﹣t图象和F﹣t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键,要注意滑动摩擦力的大小与速度无关。

考点10、增大与减小摩擦力的方法

增大有益摩擦的方法

①增大压力;

②增大接触面的粗糙程度;

③变滚动摩擦为滑动摩擦(在相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小)。

减小有害摩擦的方法

①减小压力;

②减小接触面的粗糙程度;

③变滑动摩擦为滚动摩擦;

④使接触面彼此分离。

例1、下列摩擦属于有害摩擦的是(  )

A.机械运转时轴承与滚珠之间的摩擦

B.黑板擦与黑板之间的摩擦

C.传送带与转动轮之间的摩擦

D.骑自行车时手与自行车手把之间的摩擦

【分析】结合生活实际,有些摩擦是有利,需要增大;有些摩擦是有害的,需要减小。

【解答】解A、机器轴上的摩擦是有害的,对轴有磨损作用,属于有害摩擦,故A符合题意。

B、黑板擦与黑板之间的摩擦是有益的,便于把粉笔字擦掉,属于有益摩擦,故B不符合题意。

C、传送带与转动轮之间的摩擦是有益的,避免打滑,不能完成传送任务,属于有益摩擦,故C不符合题意。

D、骑自行车时手与自行车手把之间的摩擦是有益的,避免打滑,握不住车把,属于有益摩擦,故D不符合题意。

故选A。

【点评】此题考查有益摩擦和有害摩擦的辨别,属于基础知识。

例2、体操运动员上场前会在手上涂些镁粉,下列例子与其目的相同的是(  )

A.行李包下安装轮子 B.冰壶表面打磨得很光滑

C.鞋底有凹凸不平的花纹 D.磁悬浮列车悬浮行驶

【分析】(1)增大摩擦力的方法在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

(2)减小摩擦力的方法在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。

【解答】解体操运动员上场前会在手上涂些镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

A、行李包下安装轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故A不合题意;

B、冰壶表面打磨得很光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故B不合意题;

C、鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C符合题意;

D、磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。故D不合意题。

故选C。

【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。

例3、自行车是“绿色”出行的交通工具,为了减少摩擦的设计是(  )

A.车上安装有刹车闸 B.轮胎上刻有花纹

C.车轴处装有滚动轴承 D.脚踏板做得扁而平

【分析】(1)增大摩擦力的方法在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

(2)减小摩擦力的方法在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。

(3)减小压强的方法是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。

【解答】解A、车上安装有刹车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故A不合题意;

B、轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B不合题意;

C、车轴处装有滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故C符合题意;

D、脚踏板做得扁而平,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不合题意。

故选C。

【点评】该题以自行车考查了有关摩擦力、压强等方面的知识,难易程度适中,解答的关键是掌握每个知识点的基本概念和各自的影响因素。

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