初中物理沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第4节 摩擦力优秀学案

这是一份初中物理沪科版（五四制）(2024)八年级上册（2024）第4节 摩擦力优秀学案，共7页。
内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 力与图像的结合
【典例1】一个静止在水平地面上的物体，从t＝0s开始受到一个水平向右拉力F的作用，如图甲，将物体的s﹣t图像记录在图乙中，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t＝1s时，物体不受摩擦力
B．在4～6s的过程中，拉力F大小不变
C．在0～6s内，物体一直处于平衡状态
D．物体做匀速直线运动阶段的速度大小为4m/s
【变式1】如图甲，重4N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上，F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．当t＝1s时，物体所受摩擦力为15N
B．当t＝5s时，物体所受摩擦力为4N
C．2s﹣4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D．当t＝3s时，物体所受摩擦力为5N
【变式2】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如乙、丙所示，由图象可知，当t＝1s时，物体的速度为 ，受到的摩擦力是 N，当t＝3s时，物体受到的摩擦力是 N。
题型2 摩擦力的产生条件
【典例1】下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ）
A．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
B．在相同条件下，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用，同时自身也受到摩擦力
D．滚动摩擦一定比滑动摩擦小
【变式1】下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ）
A．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
B．在相同条件下，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用，同时自身也受到摩擦力
D．滚动摩擦一定比滑动摩擦小
【变式2】如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用大小为10N的水平力F向左拉动B，使B以1m/s的速度做匀速运动，这时绳水平拉力为T，则A受到水平向 （填“左”或“右”）的 摩擦力（填“静”或“滑动”），拉力T 拉力F（填“大于”、“小于”或“等于”）。
题型3 摩擦力的大小
【典例1】校运动会爬杆比赛时，体重为G的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，小明适当减小握杆子的力量使自己匀速滑下，此时他受到的摩擦力为f2．则下列判断正确的是（ ）
A．f1竖直向上，f2竖直向上，f1＞f2
B．f1竖直向上，f2竖直向下，f1＝G
C．f1竖直向上，f2竖直向上，f1＜G
D．f1竖直向上，f2竖直向上，f1＝f2
【变式1】小丽推着购物车在超市购物，当她用20N的水平推力使购物车以0.5m/s速度沿直线匀速前进时突遇情况想尽快站住，于是她用8N的水平拉力使购物车慢慢停了下来，则在这过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小车受到的摩擦阻力为8N
B．小车受到的摩擦阻力为12N
C．小车受到的摩擦阻力为20N
D．小车受到的摩擦阻力为28N
【变式2】一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示，则0～2s，物体所受的摩擦力是 N，2～4s物体受到的摩擦力是 N。
题型4 平衡状态下的摩擦力分析
【典例1】某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小，木板水平向右运动过程中，测力计A、B示数稳定时，其示数分别为5.8N、3.4N，此时木块受到的摩擦力大小为（ ）
A．3.4NB．2.4NC．5.8ND．9.2N
【变式1】如图所示，用水平推力F＝10N推物体A，使A、B两物体一起在水平面上做匀速直线运动；若改为水平推动物体B，两物体仍一起做匀速直线运动，则推力F′ ＝ N；先后两次运动中物体A受到物体B的摩擦力f f′（选填“＞”“＜”或“＝”）。
题型5 摩擦力的方向
【典例1】如图所示，一物体A放在水平传送带上，并随传送带一起向右做匀速直线运动，则下列分析正确的是（ ）
A．A总共受到三个力的作用
B．在水平方向上，A受到水平向右的摩擦力
C．在竖直方向上，A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D．在竖直方向上，A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
【变式1】小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力，用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中，木块保持静止不动。下列说法正确的是（ ）
A．木块所受摩擦力方向水平向左
B．地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力
C．力F增大时，木块所受滑动摩擦力大小不变
D．若弹簧测力计示数为5N，则力F大小也为5N
【变式2】多喝水有益于身体健康，如图是某同学手握保温杯的情景，当该同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时，手对杯子的摩擦力方向为 ，将瓶中的水倒掉一半，还是按图方式把瓶子摆在手中静止不动时，杯子受到的摩擦力将 。
题型6 摩擦力的示意图
【典例1】如图所示，一个物体受到大小为100N、与地面成30°角斜向右上方的拉力静止在水平面上，画出物体所受摩擦力f的示意图。（作用点画在重心上，不用标出力的大小）
【变式1】如图是小洛起跑时的情景，请画出他所受重力（O点为重心）和地面对右脚的摩擦力（A点为作用点）的示意图。
【变式2】如图所示，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图。（力的作用点画在物体的重心）
题型7 影响摩擦力大小的因素
【典例1】2025年2月27日，小米汽车XiamiSU7ultra正式上市，如图所示，小米汽车的整备质量做到了2.2吨，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。小华与家人坐在车内试驾，当该车在水平路面行驶的过程中，下列描述正确的是（ ）
A．SU7匀速通过弯道时，受平衡力的作用
B．SU7受到的重力和SU7对地面的压力是一对平衡力
C．匀速行驶时，小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力是一对相互作用力
D．刹车后SU7会向前运动一段距离，这个过程中它所受的摩擦力不断变小
【变式1】冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中，若冰面粗糙程度相同，则冰壶所受的摩擦力（ ）
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．保持不变D．先增大后减小
【变式2】知识价值的体现之一是它可以让我们避免许多可以避免的事故。在以下安全提示中与摩擦力知识有关的是（ ）
A．车未停稳，请勿下车
B．在地铁车站站台上候车的人必须站在安全线以外
C．雨天路滑，驾驶员小心驾驶
D．司机开车时需要系安全带
题型8 测量滑动摩擦力
【典例1】如图所示，用F＝6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小及方向为（ ）
A．4 N 向左B．4 N 向右
C．6 N 向右D．6 N 向左
【变式1】如图所示，整个装置静止在水平桌面上，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。此时，两个轻质弹簧测力计C、D水平方向施力，且示数相等，均为2N。则B对A的静摩擦力的大小等和地面对B的摩擦力大小为（ ）
A．0N，2NB．2N，2NC．0N，0ND．2N，0N
【变式2】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，现拉动小车沿水平向左运动，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，3.4NB．水平向左，3.4N
C．水平向左，2.6ND．水平向右，2.6N
题型9 探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
【典例1】小明和同学们在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做 运动；
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N；
（3）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
【变式1】如图所示是小慧和小谷同学“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验情景。
（1）小慧同学将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块 做 运动，即可间接测出滑动摩擦力的大小。
（2）请在图甲中画出木块所受摩擦力示意图。
（3）小谷想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程的关系，应选择 两幅图来进行实验，由此可得到实验结论： ，滑动摩擦力越大。
【变式2】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，他先用弹簧测力计沿 方向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 N。
（2）小刚发现牛筋底鞋较轻些，于是便向鞋中添加适量的砝码，目的是使两鞋对桌面 的 相等，进而测出并比较两双鞋的摩擦力大小。这种研究问题的方法是 。
（3）在拉动过程中，小刚发现匀速直线拉动鞋实际上很难控制，于是他将鞋放在水平放置的木板上，将弹簧测力计固定，改为拉动木板，如图乙所示，这样做的好处 是 。
（4）当小刚向左拉动水平木板时，鞋所受到的摩擦力的方向为 。
题型10 增大有益摩擦的方法
【典例1】以下实例属于增大摩擦的是（ ）
A．轴承中加入滚珠B．旱冰鞋下安装滚轮
C．轮胎表面刻有花纹D．气垫船船体脱离水面
【变式1】下列做法能增大摩擦力的是（ ）
A．在手提包的拉链上涂些蜡
B．减小物体间的压力
C．在轴承的滚珠上加润滑油
D．鞋底上做些凹凸不平的花纹
【变式2】天气炎热时多喝水有益于身体健康，如图甲是某同学买瓶矿泉水时的情景。
（1）当该同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时，手与瓶子摩擦力和瓶子受到的 是一对平衡力，此力的方向 。
（2）如图乙所示，瓶盖上有一道道条纹，其目的是在用手拧开瓶盖时能 （选填“增大”或“减小”）摩擦。
题型11 减小有害摩擦的方法
【典例1】如图所示为人骨关节的示意图，关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔，关节腔内含有滑液，可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是（ ）
A．推书柜时，先将书移出
B．车子陷在泥里，在轮胎下面垫石子
C．搬运重物时在下方垫圆滚木
D．磁悬浮列车启动时要悬浮起来
【变式1】“物竞天择，适者生存”。下列动物的进化体征是为了减小摩擦的是（ ）
A．猴子手上的掌纹B．斑马身上的条纹
C．泥鳅身上的黏液D．猫舌头上的肉刺
【变式2】下列设计中为了减小摩擦的是（ ）
A．车把上有花纹的橡胶套
B．在结冰地段撒沙子
C．给自行车加润滑油
D．自行车刹车时用力捏车闸
过 关 验 收
自行车是我们熟悉的交通工具，请你发挥想象“假如没有摩擦”，自行车会出现什么样的情况？写出两个合理的猜想。
（1） ；（2） ；
汽车关闭发动机，在路面上滑行，车子渐渐变慢，施力物体是 ，受力物体是 。
人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人，其自身质量为50kg，当该送餐机器人托着质量为4kg的物体送餐时，机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求：（g取10N/kg）
（1）该送餐机器人自身的重力。
（2）此次送餐过程中，送餐机器人所受摩擦力的大小。
如图是小明用抹布做清洁时的情景。当小明向左擦拭桌面时，抹布受到桌面的摩擦力方向是向 的。为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍，他加大了用力，这是为了 摩擦。
如图所示，“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行，请在O点作出它所受摩擦力f的示意图。
如图是滑雪爱好者在滑雪坡道上滑下时的简化示意图。请在O点处画出滑雪者此时受到的重力和摩擦力的示意图。
如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ）
A．F1＞F2B．F2＝F3C．F3＝F4D．F3＜F4
为了使黄豆和砂粒分开，可把它们放在倾斜的桌面上，黄豆顺桌面滚下，而砂粒仍旧留在桌面上，这主要是由于（ ）
A．砂粒比黄豆密度大
B．砂粒比黄豆体积小，不易脱落
C．砂粒比黄豆对桌面的压力大
D．砂粒受到的滑动摩擦力比黄豆受到的滚动摩擦力大
用手握住一个酱油瓶，瓶口向上静止在手中不动，以下四种说法正确的是（ ）
A．酱油瓶能在手中静止，是由于手对酒瓶的握力等于它的重力
B．手握瓶的力增大时，瓶子受到的静摩擦力也增大
C．瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力大于酒瓶的重力
D．在向瓶内注水过程中，若瓶仍静止，即使手握瓶的力大小不变，瓶所受摩擦力也将增大
一木块重5N，把木块放在水平桌面上静止时受到的摩擦力大小是 N；用弹簧测力计水平向右拉木块。当弹簧测力计的读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小是 N；当弹簧测力计的读数为2N时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小是 N；当弹簧测力计的读数变为3N时，木块保持匀速直线运动，此时木块受到的摩擦力大小是 N；若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为4N时，木块受到的摩擦力大小是 N。
为了测量滑动摩擦力的大小，甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，细绳水平拉动木块，使木块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）
（1）为了测量木块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 ；
（2）小桶落地后，木块继续向前运动，这是由于木块具有 ，此时木块受到的滑动摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说 明 。
（4）乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶，可以简化实验操作步骤，你觉得哪组的方法更好，请你做出评价： 。
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，实验装置如图所示：
（1）实验前，应首先观察弹簧测力计的量程和 ，然后检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上。
（2）用弹簧测力计沿水平方向拉动物体做 运动，比较甲、乙两图的实验数据可知：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越 。
（3）若已知甲中物体移动距离为60cm，则弹簧测力计对物体做功为 J。
（4）根据实验结论可知，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重 的同学，同时在比赛中首选图 （选填字母）类型的鞋。
小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素，水平向左拉动长木板，木块相对于桌面保持静止，不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
（1）图中木块受到滑动摩擦力的方向为 ，根据 可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。
（2）拉动长木板向左运动时 （选填“需要”或“不需要”）做匀速直线运动。
如图所示，为保障冬季安全出行，志愿者们正在清理道路冰雪，他们的下列措施中，是通过增大压力的方法来增大摩擦的是（ ）
A．在手上戴防滑手套B．穿鞋底粗糙的胶鞋
C．在路面上铺防滑垫D．握紧铲子防止滑落
如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景，甲、乙两队受到地面的摩擦力分别是f甲和f乙，下列有关说法正确的是（ ）
A．比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力
B．获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力
C．获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力
D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们力气大
汽车轮胎的表面制成凹凸花纹，其作用是通过增大接触面的 来增大摩擦；自行车刹车时，用力捏闸能增大闸皮与车轮间的 ，从而增大闸皮与车轮间的滑动摩擦力。
如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙的移动巨石，下列措施中改变摩擦力大小的方法与此相同的是（ ）
A．鞋底凹凸不平的花纹
B．在衣服的拉链上涂些蜡
C．自行车的车轴处装有滚珠轴承
D．压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字
题型1 力与图像的结合
题型2 摩擦力的产生条件
题型3 摩擦力的大小
题型4 平衡状态下的摩擦力分析
题型5 摩擦力的方向
题型6 摩擦力的示意图
题型7 影响摩擦力大小的因素
题型8 测量滑动摩擦力
题型9 探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
题型10 增大有益摩擦的方法
题型11 减小有害摩擦的方法
解｜题｜知｜识
在物理学中，常采用数学中的函数图象，将某些物理量之间的关系表示出来，因此图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系．将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化，往往会受到事半功倍的效果．此类情况主要有：①物体运动图象，如：匀速直线运动中路程、时间图象，速度、时间图象；②物体重力与质量的图象；③力的变化图象，如：力与物体运动中力随时间变化的图象，浮力（或弹簧秤示数）随物体浸入液体深度变化的图象等．
解｜题｜知｜识
摩擦力的产生需要满足三个条件：
（1）两物体相互接触
（2）接触面粗糙
（3）两物体发生相对运动或相对运动趋势
解｜题｜知｜识
（1）对物体进行受力分析
（2）判断物体的平衡状态
（3）利用平衡力关系式求解
解｜题｜知｜识‌
解有关摩擦力的计算题的思维步骤如下：
（1）对物体进行受力分析
（2）判断物体的平衡状态
（3）利用平衡力关系式求解
解｜题｜知｜识
摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物，并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势．若有，则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反．
摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的．
解｜题｜知｜识
力的示意图的作法：
①在物体上找到力的作用点（用实心点表示）．
②过力的作用点沿力的方向画一段带箭头的线段，箭头的方向表示力的方向．
③在图上标示力的符号及大小．
摩擦力的示意图的作法：重点是判断摩擦力的方向．
解｜题｜知｜识
影响摩擦力大小的两个因素：
（1）摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。
（2）摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
解｜题｜知｜识
（1）测量原理：二力平衡条件。
（2）测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速直线运动，弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小。
（3）结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面面积大小等无关。
解｜题｜知｜识
实验器材：一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干。
实验步骤：如图所示，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力，在木块上加砝码，改变压力，再测出木块和木板之间的摩擦力，并且记下各种情况下弹簧测力计的示数，即摩擦力的大小，填在表格中
研究方法：控制变量法、转换法
分析论证：
（1）为了保证压力等于木板上物体的重力，必须在水平桌面上做实验
（2）实验时所用的木板要足够长，以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程
（3）弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力，这样读出拉力的大小，就可以知道摩擦力的大小了。由此推理可知，当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时，可利用平衡力的知识求摩擦力的大小。
得出结论：滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
解｜题｜知｜识
增大有益摩擦的方法：
（1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；
（2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大；
（3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；
（4）变湿摩擦为干摩擦．
解｜题｜知｜识
减小有害摩擦的方法：
（1）使接触面变光滑；
（2）减小压力；
（3）用滚动代替滑动；
（4）使接触面分离；
（5）变干摩擦为湿摩擦．