中考物理一轮专题教案：摩擦力 7页

‎ ‎ ‎ 摩擦力 在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧．你知道他这样做的目的是什么吗？‎ 智 能 提 要 摩 擦 力 摩 擦 力 产 生 的 条 件 摩 擦 力 大 小 的 测 量 决定滑动摩擦力大小的因素 摩 擦 力 的 三 种 类 型 增大、减小摩擦力的方法 问：摩擦力产生的条件是什么？‎ 注意：这三个条件必须同时满足.‎ 答：物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:‎ ‎ 第一, 物体必须互相接触且有压力.‎ ‎ 第二,接触面粗糙.‎ ‎ 第三, 相互接触的两物体间将要运动(有相对运动趋势)或已运动(位置相对发生改变) .‎ 问：怎么判断两个相对静止的物体之间有没有静摩擦力？‎ 答：可以用假设法。假设两相对静止的物体之间不存在静摩擦力，若两物体会由静止变为运动，说明两物体间有相对运动趋势，即它们之间存在静摩擦力，若两物体仍静止，则说明它们之间没有相对运动的趋势，即不存在静摩擦力。如：斜面上的物体，若无摩擦就要下滑，所以静止时有向下运动的趋势，受到静摩擦力；而水平面上的物体，无摩擦时也不会运动，就无运动趋势，没有受到静摩擦力。‎ 问：摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反吗？‎ 答：在分析摩擦力问题时，一定弄清摩擦力的作用是阻碍物体相对运动，而不是阻碍物体运动．“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的.“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。因此，摩擦力的方向不一定总是与物体运动方向相反，有时也跟物体运动方向相同．另外，摩擦力也不一定都是阻力，有时也可以是动力．如人走路时脚向后蹬地，若不打滑，脚相对地面有—个向后运动的趋势，地面对脚有一个向前的摩擦力，使人相对地面向前运动．成为人向前的动力。‎ 问：增大、减小摩擦的方法分别有哪些？‎ 答：（一）增大有益摩擦的方法：‎ ‎ （1）增大接触面的粗糙程度。如汽车、拖拉机、自行车的轮胎上做有凹凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大轮胎与地面的摩擦.‎ ‎ （2）增大压力. 如骑自行车刹车时捏闸的力越大,自行车刹皮与钢圈间摩擦越大,自行车就容易停下来.‎ ‎ （3）除上述两种增大有益摩擦的方法外,还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益的摩擦.如火车、汽车在紧急制动时.车轮只滑不滚、车停下来就快.‎ ‎（二）减小有害摩擦的方法：‎ ‎（1）使接触面变光滑。‎ ‎ （2）减小压力 ‎ ‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ (3)用滚动代替滑动,因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多.如轴承的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠或钢柱.轮转动时带动外圈转动,钢珠或钢柱就在内外圈之间滚动,摩擦就大大减小了.‎ ‎ (4)加润滑油.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦.‎ ‎(5)利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触.可以使摩擦变得更小.如气垫船.‎ 中 考 撷 要 摩擦力是历年中考的重要考点．在中考中，主要考查滑动摩擦和滚动摩擦．滚动摩擦远小于滑动摩擦；滑动摩擦力的大小和压力的大小及两物体接触面的粗糙程度有关；滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反．本节内容，不仅经常进行单独考查，还大量出现在力学的综合题中．‎ 图12-11‎ 智 能 拓 展 摩擦力可以成为动力 ‎ 把一只牛皮纸信封夹在一本不厚的课本中，尽量使信封靠近书装订的一边．用手提信封就能将课本提起来，并且能使它升高，如图12-11所示．在这里信封对课本的摩擦力提供了动力，而课本对信封的摩擦力是一种阻力．‎ 智 能 归 例 题型一 知道摩擦力产生的条件，并能区分三种摩擦 例1 下列几种情况中，属于滚动摩擦力的有 ( )‎ A．用卷笔刀削铅笔，刀口与铅笔之间的摩擦 B．用砂轮盘磨刀，砂轮与刀口之间的摩擦 C．小孩从滑梯上滑下，小孩与滑梯之间的摩擦 D．用圆珠笔写字时，滚珠与纸之间的摩擦 知识点 能区分摩擦力的种类 闯关点拨 解答本题的关键是熟知三种摩擦力的特点：（1）滑动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滑动时所产生的摩擦力；（2）滚动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滚动时物体所受到的摩擦力；（3）静摩擦力是一个物体与另一个物体接触，并且要发生运动(即有相对运动的趋势)时所受到的摩擦力．‎ 解 A选项中用卷笔刀削铅笔，铅笔在卷笔刀孔中转动，笔杆表面与卷笔刀孔一直保持接触并有相对滑动，所以是滑动摩擦力；同样，在B、C选项中，刀与砂轮、小孩与滑梯表面间都有一直保持接触并有相对滑动，因此他们都属于滑动摩擦力；D项中用圆珠笔写字时，圆珠笔的笔尖端上有一个圆珠，圆珠表面上任一点与纸面并不一直保持接触，而是先不接触→瞬间接触→不接触……如此周而复始；D选项中用圆珠笔写时，圆珠与纸之间的摩擦力属于滚动摩擦力，故应选D．‎ 答 选D 例2 关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）‎ A．相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力 B．运动的物体一定受到滑动摩擦力 C．静止的物体一定受到静摩擦力 D．相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑动摩擦力 知识点 摩擦力产生的条件 闯关点拨 解答本题的关键是理解产生摩擦力必须同时具备三个条件 解 如木箱放在水平的地面上，虽然木箱底面和地面间有相互挤压，它们相互接触且接触面粗糙，但它们之间由于没有相对运动或相对运动趋势，所以木箱不受摩擦力。A、C选项是错误的。当木箱放在水平运行的传送带上，并随传送带做匀速直线运动时，因为木箱与传送带保持相对静止，木箱在水平方向上没有受到任何外界因素的影响使木箱与传送带之间将要或已经发生相对运动，所以木箱不受摩擦力，故选项B也不对，选项D是正确的。‎ 答 选D 7‎ ‎ ‎ 题型二 经历探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程，理解影响滑动摩擦力大小的因素 例1 在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中。一些同学作了以下猜想：①滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；②滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；③滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关．为了检验上述有关猜想是否正确，所供选用的器材有：A．长木块，B．木块，C．毛巾，D．棉布，E．弹簧测力计，F．砝码，G．多支圆珠笔芯．‎ ‎ (1)为了检验猜想①是否正确，列出选用的器材是(填序号) _______________．‎ ‎ (2)为了检验猜想②是否正确，某同学选用了木块与木板，并设计了以下实验方案：‎ ‎ 步骤l 把木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数(如图甲)；‎ ‎ 步骤2 在木块上放上砝码(如图乙)，用弹簧测力计水平地拉木块，使砝码和木块一起沿直线匀速运动，读出这时弹簧测力计的读数；‎ ‎ 步骤3 在水平木板上铺上一层棉布，把木块放在棉布上(不加砝码)，用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速运动(如图丙)，读出这时弹簧测力计的读数．‎ 棉布上 A．“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想(①、②、③)中哪—个的正确与否。 ( )‎ ‎ B．为了检验“猜想③”是否正确，可在上述实验基础上再增加一个步骤，写出你设计的这一实验步骤____________________________________________________________．‎ 知识点 用控制变量法探究影响摩擦力大小的因素 闯关点拨 解答本题应从以下两方面入手：一是怎样测摩擦力的大小；二是控制变量法．在检验“猜想①”时，如何控制压力不变，改变接触面的粗糙程度；在检验“猜想②”时，如何控制接触面粗糙程度不变．改变对接触面的压力；在检验“猜想③”时，如何控制接触面的粗糙程度和压力大小不变，改变接触面积的大小．考虑到影响摩擦力的因素较多，在上述探究过程中总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种研究方法叫做“控制变量法”．在以后学习物理过程中，要经常用到这一种研究方法．‎ 解答 为检验“猜想①”滑动摩擦力的大小可能与粗糙程度有关，必须用弹簧测力计拉动物体在粗糙程度不同的水平面上，使其匀速滑动，弹簧测力计的读数就等于物体滑动时受到的摩擦力的大小．因此，根据提供的器材应选用；A、B、C、D、E。‎ ‎ “步骤2”是木块与接触面的粗糙程度没有改变的情况下，只改变木块肘接触面的压力大小，目的是在保持接触面粗糙程度一定时，研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系．“步骤2”是检验“猜想②”是否正确的，故应填“步骤2”．‎ ‎ 为了检验“猜想③”是否正确，必须保持接触面的粗糙程度和压力大小不变，只改变接触面的面积的大小．再增加一个步骤是：将木块侧(或竖)放在水平放置的木板上，用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动，记下弹簧测力计的示数，与“步骤l”进行比较．‎ 图12-12‎ 例2 如图12-12所示，表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动，水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中( )‎ A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法判断 知识点 知道影响摩擦力大小的因素 闯关点拨 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关，与接触面的面积大小无关．‎ 解 本题中甲、乙两种情况中，虽然接触面积大小不同。但木块对接触面的压力都相同(等于木块的重力)，接触面的粗糙程度也相同，所以，滑动摩擦力应相同，故应选择C。‎ 7‎ ‎ ‎ 答 选C 题型三 联系生活实际知道增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法，并能解决实际的问题 例1 下列关于摩擦力的利弊，说法正确的是（ ）‎ A．机车启动时，车轮与钢轨间的摩擦是有益的 B．皮带传动时，皮带与皮带轮间的摩擦是有害的 C．骑自行车时，轮胎与地面间的摩擦是有害的，且毫无益处 D．人走路时，鞋底与路面间的摩擦是有害的 知识点 了解摩擦力的实际意义，能根据实际情况判断摩擦力的利弊 闯关点拨 本题是考查生产、生活中的有益摩擦和有害摩擦现象，分析中可以设想：假如各类现象中不存在摩擦，物体将会怎么样？这样就可以明白题述的几种情况下摩擦所阻碍的相对运动是有益的还是有害的了！‎ 解 机车启动时，车轮是靠它与钢轨间的摩擦作用才能使车运动的；在皮带传动、骑自行车和人走路时，如果没有摩擦，皮带与皮带轮之间、轮胎与地面之间、鞋底与地面之间均要打滑，而达不到目的，因此B、C、D三种情况都是有益摩擦。‎ 答 选A 例2 下列实例中，为了减小摩擦力的是 ( )‎ ‎ A．冬天，在结冰的路面上撒砂子　　 B．旅行箱下装有小轮子 ‎ C．在拔河比赛时，用力握绳子　　　 D．鞋底上有高低不平的花纹 知识点 知道增大、减小摩擦力的方法 闯关点拨 只要记住增大或减小摩擦的方法，这一类题目都比较容易 解 冬天．在结冰的路面上撒砂子，鞋底上有高低不平的花纹，都是用增大粗糙程度的方法增大有益摩擦力的．拔河比赛时，人能握住绳子是手对绳子的静摩擦力作用的结果，如果没有手对绳子的静摩擦力，绳子就要滑出．因此，在拔河比赛时，手对绳子的摩擦力是有益的．所以A、C、D选项都属于增大有益摩擦．在B选项中，旅行箱下装有小轮子，地面对箱子的摩擦力是有害摩擦力，它是用滚动摩擦来代替滑动摩擦，从而达到减小摩擦力目的．‎ 答 选B 中考典题精析 考题1 用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中，瓶口竖直向上，此时手的握力为30N，瓶子受到手竖直向上的摩擦力为 N；若使手的握力增加为35N，瓶子受到手的摩擦力大小为 N．（山东泰安市2004年中考题）‎ 闯关点拨 用手握住瓶子静止 在空中，此时瓶子水平方向受到各个方向的握力，竖直方向受到重力和静摩擦力．瓶子处于静止状态，所以在竖直方向重力与静摩擦力是一对平衡力：f=G=5N．当手的握力增大时，瓶子在竖直方向的受力情况没有发生变化，仍然只受到重力和静摩擦力，且它们仍是一对平衡力．所以摩擦力f=G=5N，保持不变．‎ 答 5 5‎ 考题2 摩擦是一种常见的现象，在运动和生活中起着重要的作用，下面我们用实验来研究摩擦；‎ 实验室提供下列器材：A带钩的长方体木块，B带钩的正方体木块 C表面平整的长木板 D几条毛巾E直尺 F弹簧测力计 G几支圆钢笔 ‎（1）下表是研究滑动摩擦力得到的数据，请分析数据回答下列问题。‎ 实验次数 接触面 压力 弹簧测力计的读数 ‎1‎ 木板面 ‎4N ‎0.5N ‎2‎ 木板面 ‎6N ‎0.75N ‎3‎ 毛巾面 ‎4N ‎1.5N ‎①比较第1、2次实验得出结论：___________________________________‎ ‎②比较第1、3次实验得出结论：_______________________________________‎ ‎(2) 因为物体间的接触面积有大小，那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢请你用上面器材设计一个探究实验进行研究。‎ 实验器材:____________________（选填上面器材的字母）‎ 7‎ ‎ ‎ 主要探究过程：‎ ‎_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.（广东省梅州市2004年中考题）‎ 闯关点拨 摩擦力的大小与几个因素同时影响，采用控制变量法可以得出结论．‎ 解 （1）①相同接触面时，压力越大，摩擦力越大 ‎②相同压力时，接触面越粗糙，摩擦力越大 ‎（2）A．C．F 探究过程：‎ 智 能 训 练 基础知识训练 ‎1．写出下列各种摩擦的名称：‎ ‎(1)皮带传送机运煤时，煤块与皮带之间的摩擦是_______________；‎ ‎(2)洗筷子时．抹布和筷子之间的摩擦是_______________________．（题型一）‎ 图12-13‎ ‎2．世界上第一条磁悬浮列车示范运营线，已于2003年元旦在我国上海投入运行．磁悬浮列车的速度约是普通列车的三到四倍，原因是利用了磁极间相互作用的原理，使列车能在轨道上“浮”起来，从而大大减小列车与轨道间的__________．气垫船是采用__________的技术制成的交通工具，简单地说，其原理就是船体与水面间形成__________，使船体悬浮在水面上，从而大大地减小船体航行时的阻力．（题型三）‎ ‎3．图12-13中，A、B是两只质量相同的旅行箱，________箱容易被推动，这说明了_____________________．（题型二）‎ ‎4．说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的：‎ ‎ (1)在结冰的公路上撒砂子____________________；‎ ‎ (2)冬天，为了防止打滑而在轮子上缠上铁链子____________________；‎ ‎ (3)轮胎上刻有花纹____________________________；‎ ‎ (4)给机器上润滑油________________________；‎ ‎ (5)轴承两圈之间装有滚珠____________________．（题型三）‎ ‎5.缝纫机脚踏板的大轮是通过皮带与轮子的__________来带动机头上的小轮转动,当皮带与轮子之间打滑时,可以用拉紧皮带的办法来克服.这是利用_______的方法来增大_____.‎ ‎（题型三）‎ ‎6.下列措施中可以减小摩擦的是（ ） （题型三）‎ A．鞋底上制有凹凸的花纹 B．铁轨要铺在枕木上 C．自行车刹车时，闸皮紧压在车圈上 D．在机器的转动部分安装滚动轴承 ‎7．下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（ ）（题型三）‎ A．给自行车的轴加润滑油　　 B．在自行车的把套上做出凹、凸花纹 C．在机器的转动部分加装滚动轴承　 D．磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中 7‎ ‎ ‎ ‎8．如果世界上不存在一切摩擦，那么下列哪种现象不会发生 ( ) （题型一）‎ 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 ‎9．下列几种现象中，属于有害摩擦的是 ( ) （题型三）‎ A．刷牙时，牙刷与牙齿之间的摩擦 B．“神舟5号”载人飞船升空时，飞船与空气的摩擦 C．自行车刹车时，刹车皮与轮圈之间的摩擦 D．手拿物体时，手与物体之间的摩擦 ‎10．研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，做了以下三个实验：‎ ‎ 实验一：用弹簧测力计拖动木块在水平木板上运动 ‎ 实验二：用弹簧测力计拖动木块在垫有棉布的水平木板上运动 ‎ 实验三：用弹簧测力计拖动放有砝码的木块在水平木板上运动 ‎ 根据上述实验过程回答问题：（题型二）‎ ‎(1)拖动木块应做什么运动?‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)实验一、二为什么要用同一木块，实验可得出什么结论?‎ ‎______________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验一、三为什么要用同一水平木板?实验可得出什么结论?‎ ‎______________________________________________________________________。‎ 综合提高训练 ‎1.狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是_________N,方向是______________.若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________.若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”) （题型二）‎ ‎2.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是____N,方向___________.当人手对木块压力增大时,木块受到的摩擦力将_______.(选填“变大”、“不变”或“变小”) （题型二）‎ 图12-14‎ ‎3.一木块放在水平桌面上,当它受到一个水平方向大小为5N的拉力时,木块做匀速直线运动,这时木块受到的摩擦力大小是______N.如果拉力增大到6N时,木块将做_____运动,这时的摩擦力是_______N. （题型二）‎ ‎4.如图12-14所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,则甲物体受到的摩擦力大小为________N,方向是______________. （题型一） ‎ ‎5．在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧．他这样做的目的是 ( ) （题型三）‎ 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．两者都是减小摩擦 D．两者都是增大摩擦 ‎6．下列关于滑动摩擦力的说法，不妥当的是 ( ) （题型一）‎ A．滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上 B．两个物体之间若没压力，即使表面粗糙也没有滑动摩擦力 C．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 D．增大重力可以增大滑动摩擦力 ‎7．为了改变摩擦力的大小，人们采用了下面一些做法：①自行车车胎表面有花纹：②螺丝刀的木柄刻上一排凹槽；③移动笨重的箱子时，在箱底垫上几根铁管；④农用脱粒机的轮上常涂上皮带蜡。这些做法中为了增大摩擦的是 ( ) （题型三）‎ ‎ A．①③ B．只有②　　C．①②④ D．②①‎ ‎8．人在一般情况下步行前进时，若鞋底与地面不打滑，下列说法中正确的是 ( ) ‎ 7‎ ‎ ‎ ‎（题型三）‎ A．地面对鞋底的摩擦力方向向后，阻碍人前进 B．地面对鞋底的摩擦力方向向前，推动人前进 C．鞋底花纹磨损后，摩擦力减小，人更容易前进 D．鞋底花纹磨损后，摩擦力增大，人更难前进 ‎9．老师正在讲台上讲课，小丽和同学们正在老师指导下边学习边实验，这是物理课堂常见的一幕。让我们想象一下，如果教室里的摩擦突然消失，对可能出现的现象，下列说法中错误的是（ ）（题型一）‎ A．同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上 B．固定吊灯的螺丝从天花板上滑出，致使吊灯落到地上 C．写字时铅笔从手中滑出飘在空中 D．由于太滑，稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着 ‎10．(1)为了移动笨重的箱子，常在箱子下面垫几根圆棍子，这样做是为了：‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(2)雨后泥泞路上，是挑担走路滑得厉害还是空手走路滑得厉害?为什么?‎ ‎____________________________________________________________。（题型三）‎ ‎11．滑动摩擦力在研究有关物体运动情况时起着重要的作用．通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，也与接触面之间的压力有关．有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关．请你从以下器材中选出部分器材，设计一个实验对此猜想进行检验．（题型二）‎ 器材：a．斜面b．带钩的正方形木块c．带钩的长方体木块d．表面平整的长木板 e．几条毛巾f．直尺g．弹簧称h．硬纸板 ‎  （1）你所需要的实验器材（用器材前面的字母表）：___________；‎ ‎  （2）简述主要的实验步骤：_________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________．‎ 图12-15‎ ‎12．如图12-15所示，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个．现在想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想．‎ 写出实验的步骤、现象和结论．（题型三）‎ 实验步骤________________________________________________________________；‎ 根据现象________________________________________________________________；‎ 得出结论________________________________________________________________。‎ 7‎