摩擦力
模块一
静摩擦力
一、知识点
1．摩擦力定义：两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
脚和地面存在相对运动的趋势
轮子和地面存在相对运动
2．摩擦力分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
3．静摩擦力定义：一个物体相对于另一个物体静止，但有相对运动趋势时产生的摩擦力，叫静摩擦力。
4．静摩擦力的方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。
5．静摩擦力的大小：当木块相对静止时，木块所受静摩擦力与外力等值反向，且随着引起静摩擦力的外力的增大而增大。
人推箱子没推动，但箱子相对于地面有向右运动的趋势，所以箱子受到地面对它方向向右、大小与人的推力相等的静摩擦力
手握杯子，杯子静止在空中，杯子相对于手有向下运动的趋势，所以杯子受到手对它方向上大小与杯子（包括水）重力相等的静摩擦力
6．静摩擦力产生条件：
(1)接触面不光滑
(2)相互接触且有挤压，发生形变
(3)两个物体有相对运动的趋势
7．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，在数值上等于物体刚刚开始运动时的推力。假设最大静摩擦力为Fmax则滑动摩擦力F：0＜F≤Fmax(在现实生活中，Fmax＞F)。
二、例题精讲
【例1】★★
下列有关摩擦力的说法正确的是()
A．
人走路时，脚与地面摩擦力的方向与人前进方向相同
B．
机动车启动时，机车的车轮与钢轨之间的摩擦是有益摩擦
C．
在用卷笔刀削铅笔时，铅笔和卷笔刀内孔之间的摩擦是滚动摩擦
D．
钉入木板的钉子不易拔出来，是因为钉子受到板较大的吸引力缘故
考点：
摩擦力产生的条件；摩擦力的种类．4653054
解析：
A、脚与地面间的摩擦力包括地面对脚的摩擦力和脚对地面的摩擦力，人走路时，脚向后蹬，相对于地面向后运动，所以受到向前的摩擦力，即地面对脚的摩擦力向前，与人运动方向相同，A正确；
B、机动车启动时，机车的车轮相对于地面向后转动，钢轨给车轮向前的摩擦力，从而向前运动，所以此摩擦力是有意摩擦力，B正确；
C、在用卷笔刀削铅笔时，铅笔在里面转动时，铅笔与卷笔刀之间是滑动摩擦力，C错误；c
D、钉入木板的钉子，由于与木板之间存在很大的摩擦力，所以不易拔出来，D错误．
答案：
B
【测试题】
关于摩擦力，下列说法中正确的是()
A．
只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力
B．
物体只有在运动时才受摩擦力的作用
C．
摩擦力随物体的重力增大而增大
D．
在皮带传动中，往皮带上涂皮带蜡是为了减小摩擦
考点：
摩擦力产生的条件．4653054
解析：
A、因为摩擦力时在相接触的面之间产生的，因此只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力，故A正确；
B、摩擦力保护静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力，即静止的物体也可能受摩擦力作用，故B错误；
C、影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，与重力无关，故C错误；
D、皮带传动时，在皮带上涂“皮带蜡”，这是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的，故D错误．
答案：
A
【例2】★★
如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是()
A．8N，方向向右
B．
8N，方向向左
C．
2N，方向向右
D．
2N，方向向左
考点：
摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054
解析：
如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，受的是平衡力，受力如图：
所以此时的摩擦力为f=F1-F2=10N﹣2N=8N；
撤去F1后，木块仍处于静止状态，受的仍是平衡力作用，受力如图：
此时物体受的摩擦力为f=F2=2N，方向向右．
答案：
C
【测试题】
如图所示，用水平力F=40N将m=3kg的物体压在竖直墙面上静止，则墙面给物体的摩擦力是()
A．30N，竖直向上
B．
3kg，竖直向上
C．
N，竖直向上
D．
N，竖直向上
考点：
摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054
解析：
据公式G=mg可知，G=mg=3
kg×10
N/kg
=30
N，即物体所受重力是30
N，受到一个水平向右的40
N的压力，并在竖直墙面上处于静止时，所以物体受力平衡．在竖直方向，物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，所以f=G=30
N．
答案：
A
【例3】★★★
如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是()
A．
甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B．
甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C．
甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F
D．
乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
乙图，以A为研究对象，AB同时向前做匀速直线运动，所以没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，A错误，D错误；
以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f=F，两种情况下B受到的摩擦力相等，B正确；
甲图以A为研究对象，A相对于B有向右运动的趋势，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，由于A做匀速直线运动，所以f=F，C错误．
答案：
B
【测试题】
如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面．用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则()
A．A对C的摩擦力向右
B．
C对A的摩擦力向右
C．
B对C的摩擦力向右
D．
C对B的摩擦力向左
考点：
摩擦力的方向．4653054
解析：
由于用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，即若把ABC看做一个整体，即该整体向右运动，故该整体所受的摩擦力是向左的；
对于C来说，是由于A的摩擦力导致C向右运动，故A对C的摩擦力是向右的，据物体间力的作用是相互的，所以C对A的摩擦力是向左的；对于C和B来说，B是在C的摩擦力的作用下向右运动，故C对B的摩擦力是向右的，同理，B对C的摩擦力是向左的．
答案：
A
模块二
滑动摩擦力
一、知识点
1．滑动摩擦力的定义：两个有相对滑动的物体间，在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力，此力就为滑动摩擦力。
2．理解滑动摩擦力的注意点：
(1)不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。
(2)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。
(3)静止的物体可以受到滑动摩擦力。
(4)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
3．滑动摩擦力产生的条件：
(1)接触面不光滑
(2)两物体相互接触且有挤压
(3)两物体间有相对运动
4．滑动摩擦力的方向：沿着接触面，并且与物体相对运动的方向相反。
5．影响滑动摩擦力大小的因素：
(1)压力：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(2)接触面粗糙程度：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
6．增大有益摩擦的方法：(1)增大压力；(2)使接触面更粗糙；(3)变滚动为滑动
鞋底的花纹
给轮胎套上链子
7．减小有害摩擦的方法：(1)减小压力；(2)使接触面更光滑；(3)变滑动为滚动；(4)加润滑油
用滚动代替滑动
一、例题精讲
【例4】★
以下事例中，属于有害摩擦的是()
A．
走路时鞋底与路面间的摩擦
B．
机械运转时轴承与滚珠间的摩擦
C．
拿东西时手与物品间的摩擦
D．
写字时粉笔与黑板间的摩擦
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、人走路时，鞋底与地面之间的摩擦力是人前进的动力，鞋底刻有花纹，就是为了增大鞋与地面之间的摩擦，这是一种有益的摩擦．故A错误；
B、机械运转时，我们需要机械的运动，而两者之间存在的摩擦是阻碍这种相对运动的，所以这是一种有害的摩擦．为了减小这种摩擦，人们并且利用滚珠变滑动摩擦为滚动摩擦、加润滑油等措施来减小这种摩擦．故B正确；
C、手抓着物体，物体受重力作用没有掉下来，就是手与物体之间的摩擦力平衡了重力，这是一种有益的摩擦；
D、写字时，要想让粉笔粉末留在黑板上，就需要增大两者之间的摩擦．故D错误．
答案：
B
【测试题】
摩擦有利也有弊。下列事例中，属于需要减小的有害摩擦是()
A．
爬杆时，人与杆的摩擦
B．
板书时，粉笔与黑板的摩擦
C．
拉二胡时，弓弦与琴弦的摩擦
D．
汽油机工作时，活塞与气缸壁的摩擦
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、爬杆时，人就依靠人与杆间的摩擦，因此人与杆的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
B、板书时，留下粉笔字就是依靠粉笔与黑板间的摩擦，因此粉笔与黑板间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
C、拉二胡时，声音的产生来自弓弦与琴弦的摩擦，因此弓弦与琴弦间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
D、汽油机工作时，需要克服活塞与气缸壁的摩擦，因此活塞与气缸壁间的摩擦属于有害摩擦，需要减小．
答案：
D
【例5】★
在以下几个实例中，属于增大摩擦的是()
A．
磁力把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使接触面分离
B．
气垫船的船底与水面之间有一层空气
C．
在轴承中加润滑剂
D．
在鞋底、轮胎上做上凹凸不平的花纹
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、磁力将磁悬浮列车从轨道上微微托起，减小了列车对轨道的压力，从而减小了摩擦．故A不和题意，A错误；
B、气垫船的船底与水面之间有一层空气，使船体与水面分离，减小了两者之间的摩擦．故B不合题意，B错误；
C、在轴承中，加入润滑油，减小了车轴与滚珠之间的摩擦力．故C不合题意，C错误；
D、鞋底上凹凸不平的花纹，增大了鞋底与地面间的粗糙程度，从而增大了两者之间的摩擦．故D正确．
答案：
D
【测试题】
如图所示的做法中，目的是为了减小摩擦的是()
A．
运动鞋底装鞋钉
B．
轴承中装有滚珠
C．
汽车轮胎刻有花纹
D．
用力握紧球拍
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、运动鞋底装鞋钉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒．不符合题意；
B、轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动减小轴承转动时的摩擦力．符合题意；
C、汽车轮胎刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大轮胎和地面之间的摩擦力．不符合题意；
D、打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力，防止滑掉．不符合题意．
答案：
B
【例6】★★★
小明观察如下漫画，总结了四个观点，错误的是()
A．
甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B．
乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C．
丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D．
丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
A、甲图中人用水平推力推木箱，但没有推动，即此时木箱处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等；故A正确；
B、乙图中表示人用更大的推力，但木箱仍然没有推动，即仍处于平衡状态，所受的推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力；故B正确；
C、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来，但人已经摔倒，不在对木箱施加推力，故C错误，符合题意；
D、丙图中木箱在水平地面上运动，由于木箱和水平地面没有改变，所以受到的摩擦力大小不变，故D正确．
答案：
C
【测试题】
一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40N，若物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力()
A．大于40
N
B．
小于40
N
C．
等于40
N
D．
无法确定
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，f=F=40
N，方向与拉力方向相反；
物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时压力和接触面的粗糙程度都未变化，所以摩擦力仍不变，为40
N．
答案：
C
【拓展题】
A、B、C叠放在一起，在水平力FA=FB=10
N的作用下，以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动，如图所示，那么此时物体B受到的摩擦力大小和C受到的摩擦力大小分别为()
A．20牛，0
B．
20牛，10牛
C．
10牛，20牛
D．
10牛，0
考点：
摩擦力产生的条件；摩擦力的大小．4653054
解析：
(1)物体A受到水平向右、大小为10
N的拉力，因为处于静止状态，所以A受到B对A水平向左、大小为10
N的摩擦力作用；因为力的作用是相互的，因此A对B一个水平向右、大小也为10
N摩擦力作用．
(2)由于B和A一起向左做匀速直线运动，并且B受到水平向左的力和A对B水平向右的摩擦力大小相等，因此C对B的摩擦力大小为零，即B对C的摩擦力大小也为零．
答案：
D
【例7】★★★
如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示)，则推力F2
()
A．小于12
N
B．
大于12
N
C．
等于12
N
D．
无法判断
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
A和B叠放在水平桌面上和A、B紧靠着放在同一水平桌面上，两种情况下A和B对水平桌面的压力大小都等于A和B的重力大小，重力不变，压力不变．两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；
推动木块匀速直线运动，水平方向的推力和滑动摩擦力是平衡力，滑动摩擦力不变，推力不变，F2=F1=12
N．
答案：
C
【测试题】
如图所示，放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体，分别在FP=5
N、FQ=3
N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定()
A．
桌面M一定比桌面N粗糙
B．
P的速度一定大于Q的速度
C．
P的质量一定大于Q的质量
D．
P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
(1)物体P、Q分别在FP=5
N、FQ=3
N的水平拉力作用下做匀速直线运动，根据二力平衡条件得，物体P、Q受到的摩擦力分别是5
N、3
N．P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力．故D符合题意；
(2)P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力，摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，P受到的摩擦力大，可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的；可能是P的质量大，重力大，对桌面的压力大造成的．故A和C不符合题意；
(3)摩擦力大小跟物体的运动速度无关．故B不符合题意．
答案：
D
【例8】★★
在水平桌面上有一质量为1kg的长方体．用4
N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为
N；拉力增大至6
N时长方体做匀速直线运动；若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为
N。
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
用4N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，所以物体所受的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等都为4
N．
拉力增大至6
N时长方体做匀速直线运动，所以物体仍处于平衡状态，受拉力与滑动摩擦力相互平衡，都为6
N．
若拉力增大至8
N时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力大小不变．仍为6
N．
答案：
4；6．
【测试题】
张老师用2
N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动，小车受到的摩擦力是
N；当他推小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时，所用的推力应该
N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
小车在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，所以其在水平方向上受到平衡力的作用．小车在水平方向上受到的力有推力和摩擦力，根据二力平衡的条件可知摩擦力等于推力都等于2
N．
小车的速度虽然加快，但仍是匀速直线运动，仍处于平衡状态，所以受到的力仍然是平衡力，摩擦力仍然等于推力；由决定摩擦力大小的因素可知，摩擦力不变，所以推力也不变仍然等于2
N．
答案：
N；等于．
【测试题】
当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是500
N，雪撬在水平方向上受到的阻力是
N，方向是
(填“南”或“北”)；若雪橇上的货物卸下了500kg，马拉雪橇仍是匀速行驶，马对雪橇的水平拉力将会
(填“增大”、“减小”或“不变”)
考点：
摩擦力的方向；二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等，方向相反，即阻力大小为500
N、方向向北．
因为接触面的粗糙程度不变，而载货量减少，因此雪橇对地面的压力减小，故雪橇受到的摩擦力减小，由于雪橇仍然匀速行驶，因此马对雪橇的水平拉力减小．
答案：
500，向北，减小．
【例9】★★
在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明的两次实验如图A、B所示。
(1)这两次实验是为了探究摩擦力大小是否与
有关。
(2)要测量出木块与桌面间摩擦力的大小，应用
沿水平桌面拉木块做
运动．这是利用
原理进行的间接测量。
(3)本实验得到的结论是：。
(4)若在A图中分别用2
N和3
N的水平力都能拉着木块沿水平桌面运动，则两次木块受到的摩擦力大小
(选填“相同”或“不同”)。
考点：
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054
解析：
(1)比较A、B两图发现：接触面的粗糙程度相同，但是压力不同，B图中木块对木板的压力比A图中大，弹簧测力计的示数不同，反应了摩擦力的大小不同，因此这两次实验是为了探究摩擦力与压力是否有关．
(2)要测滑动摩擦力，需利用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等．
(3)根据本实验的过程可得出结论：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
(4)若用大小不同的水平力拉着同一个木块沿水平桌面运动，虽然拉力大小变了，但压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小也不变．
答案：
(1)压力；(2)弹簧测力计；匀速直线；二力平衡；(3)在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；(4)相同．
【测试题】
在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：
(1)应用弹簧测力计沿水平方向
拉动木块；实验数据如下：
序号
接触面
压力/
N
滑动摩擦力/
N
木块与木板
2.0
0.4
木块与木板
2.5
0.5
木块与砂纸
2.0
0.6
(2)分析
(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，这种方法称为；
(3)在序号1的实验中如用0.5
N的力水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力为
N。
考点：
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054
解析：
(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块；
(2)由表中实验数据可知，实验序号为1、3的实验，物体间的压力相等而接触面粗糙程度不同，由表中实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
(3)由表中实验数据可知，在实验序号为1的实验中，物体受到的滑动摩擦力为0.4
N，用0.5
N的力水平拉动木块时，物体间的压力与接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力不变，为0.4
N．
答案：
(1)匀速直线；(2)1、3；(3)0.4．
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