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2021年中考物理三轮冲刺过关 专题07 摩擦力问题易错点突破（教师版含解析）
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2021年中考物理三轮冲刺过关
专题07 摩擦力问题易错点突破
解决专题问题策略
策略一：熟练理解摩擦力的基础知识
1.定义：两个相互接触并相互挤压的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
2.方向：与物体相对运动的方向相反。
3.分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
4.滑动摩擦力的影响因素:
(1)压力的大小；(2)接触面的粗糙程度。
5.增大(减小)摩擦的方法：
(1)增大(减小)压力；
(2)使接触面变粗糙(光滑)；
(3)变滚动(滑动)为滑动(滚动)；
(4)使接触面分离，即加润滑油或形成气垫。
策略二：把握影响摩擦力大小因素的实验的原理方法
1.实验原理：二力平衡
2.实验方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
3.实验结论：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。
4.转换法应用：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小
5.由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。
策略三：掌握初中阶段计算摩擦力的方法
(1)物体在水平方向上做匀速直线运动或者在竖直方向上做匀速直线运动，可根据平衡力特点求出摩擦力。
(2)若物体滑动，则利用公式Ff＝μFN计算摩擦力大小。其中，FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力．滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关．
(3)若物体静止，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解．
中考典型例题解析
【例题1】(2021附件二模)如图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是( )
A．瓶子处于静止状态，所以瓶子不受摩擦力作用
B．手握瓶子的力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C．瓶子受到的摩擦力大于瓶子的重力
D．瓶子受到竖直向上的摩擦力
【答案】D
【解析】AC．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力，故AC错误；
B．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大，但是静摩擦力不变，故B错误；
D．重力的方向是竖直向下的，所以摩擦力的方向是竖直向上的，故D正确。
【例题2】(2020湖北襄阳)如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在12N的水平推力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动(如图乙所示)，则拉力F2=______N；此时木块A所受的摩擦力为______N。
【答案】 12 0
【解析】将A、B紧靠着放在水平桌面上，A、B一起作匀速直线运动，处于平衡状态，受到的推力和摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小等于推力，即f=F1=12N
将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动，接触面的粗糙程度不变，对桌面的压力也不变，因此B受到的摩擦力也不变，仍为12N，即f′=12N，AB整体处于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，所以拉力F2=f′=12N
A、B一起作匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，木块A在水平方向不受拉力，AB之间没有相对运动趋势，因此A所受的摩擦力为0N。
【例题3】(2021·云南三模)如图所示，物体向右运动，画出其所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】重力、摩擦力的作用点在金属块的重心上，重力的方向竖直向下，摩擦力的方向与运动方向相反，水平向左。
【例题4】(2021四川达州三模)如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N。求：
(1)在此过程中物体A移动的速度是多少m/s；
(2)工人师傅拉绳子的力做功的功率是多少W；
(3)该装置的机械效率η；
(4)当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是多少N。
【答案】(1) 0.2 (2) 60 (3) 80% (4)240
【解析】物体A移动的速度v===0.2m/s
物体A移动的速度为0.2m/s。
由图可知，n=2，则绳子自由端沿移动的距离s=nsA=2×12m=24m
拉力F做的功W总=Fs=150N×24m=3600J
拉力F的功率P===60W
拉力F的功率为60W。
有用功W有=FAsA=240N×12m=2880J
该装置的机械效率η=×100%=×100%=80%
该装置的机械效率为80%。
物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的摩擦力f=FA= 240N
当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即物体A受到的摩擦力仍是240N。
【例题5】(2021山西二模)同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。
(1)实验中，应在水平方向拉着木块做 直线运动；根据 得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。
(2)“创新”小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是 。
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
f/N
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是 。
【答案】(1)匀速；二力平衡；(2)同一木板，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比；(3)木板和桌面的粗糙程度不同。
【解析】(1)实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动；根据二力平衡得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。
(2)由图多次实验，接触面粗糙程度相同，压力越大，而测力计的示数较大，说明受到的摩擦力较大，可得当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大，分析图象可以得出的结论是同一木板，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比；
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是压力相同时，滑动摩擦力不同，可得结论：木板和桌面的粗糙程度不同。
临门一脚预测练
一、选择题
1．(2021齐齐哈尔模拟)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法正确的是( )
A．物体的重心不一定在物体上
B．弹簧越长，产生的弹力越大
C．摩擦力可能是动力，也可能是阻力
D．滑动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
【答案】AC
【解析】物体的重心可能在物体上，也可能不在物体上，故选项A正确；
弹簧弹力的大小与其伸长量有关，与长度无关，故选项B错误；
物体受摩擦力作用，可能加快它的运动，也可能阻碍它的运动，故选项C正确；
滑动摩擦因数是由接触面的材料、粗糙程度等因素决定的，与压力和滑动摩擦力的大小无关，故D错误．
2.(2020·丹东)小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素"时，用弹簧测力计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是( )。
A. 木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力；
B. 木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力；
C. 木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力；
D. 木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A．木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力，两个力作用于不同的物体，故不是平衡力，故A错误；
B．因木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，受平衡力的作用，故在水平方向木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力，作用于同一物体，两个力的大小相等、方向相反，作用于同一条直线，故是一对平衡力，故B正确；
C．木块受到的重力与木块对桌面的压力，两个方向相同，故不是相互作用力，故C错误；
D．木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力，两个力方向相同、作用于不同物体，不是一对相互作用力，故D错误。故选B。
3.(2021苏州一模拟)如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．图中物体A受摩擦力，且方向均与F相同
B．图中物体A受摩擦力，且方向均与F相反
C．图中物体A不受摩擦力
D．图中物体A可能受摩擦力，也可能不受摩擦力。
【答案】C
【解析】图中，假设A、B之间接触面光滑，则物体A在水平方向不受任何外力作用，A仍可保持原来的匀速直线运动状态，故A不受摩擦力。C选项正确。
4.(2021桂林模拟)如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=10N的恒力作用下，10s内沿水平方向匀速直线运动1m，下列结论中正确的是( )
A.甲图中，10s内力F做功10J
B.乙图中，力F做功的功率为10W
C.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为20N
D.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为10N
【答案】AD
【解析】(1)利用W=Fs计算F做功。
(2)功率的计算公式为：P=；
(3)物体处于匀速直线运动状态时，受到平衡力作用。
A.在大小为F=20N的恒力作用下，10s内沿水平方向匀速直线运动1m，故力F做功为：W=Fs=10N×1m=10J；故①正确；
B.乙图中，F做功为：W=Fs=10N×1m=10J；力F做功的功率为：P===1W；故②错误；
C.甲图中，B物体处于匀速直线运动状态，受到平衡力作用，即拉力F与摩擦力f平衡，故f=F=10N；乙图中，B物体与A物体相对静止，故B物体没有受到摩擦力作用，即f=0；故③错误；
D.将A与B物体视为一个整体，整体处于匀速直线运动状态，受到平衡力作用，即拉力F与地面的摩擦力f平衡，故甲乙两图中的地面摩擦力f均等于拉力F，即f=F=10N；故④正确。
5．(2020·无锡)如图所示，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中错误的是( )。
A．实验时，先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点；
B．在木块上加放钩码。可探究压力对滑动摩擦力大小的影响；
C．木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小；
D．实验中难以做到匀速拉动木块，这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
【答案】Ｄ
【解析】A.因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零，故A正确；
B.在木块上加放钩码，来增大压力，此时接触面的粗糙程度不变，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，故B正确；
C.用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故C正确；
D.滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体是否做匀速直线运动无关，故D错误。故选：D。
6. (2021福建模拟)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＞F2 B. F 2＜F3
C. F3＞F4 D. F3＜F4
【答案】 B
【解析】物体或者物体组在水平方向匀速运动，推力F等于物体或者物体组所受的摩擦力f。K代表物体与桌面摩擦系数。则
F1= f1=kGp=kmpg
F2= f2=kGo=kmog
F3= f3=k(Gp+Go)= k(mp+mo)g
F4= f4=k(Gp+Go)= k(mp+mo)g
题中已知mp＜mQ，
所以F2＞F1 、F 2＜F3 、F3=F4
7.(2020山东青岛)如图所示，在水平拉力F的作用下，木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是( )
A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为F
C. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F
【答案】CD
【解析】AB．木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动，此时木块与小车之间没有相对运动趋势，因此木块不受摩擦力，AB错误；
C．在水平拉力F的作用下，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，小车向右运动，因此小车受到向左的摩擦力，C正确；
D．小车做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，小车所受到的摩擦力大小与拉力F相等，方向与拉力F相反，D正确。
二、填空题
8．(2020黑龙江龙东农垦森工)自行车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车座设计得宽大是为了减小 ；车把上有花纹是为了增大 。
【答案】压强；摩擦力。
【解析】车座设计得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
自行车的车把上有花纹，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。
9.(2020天津)生活中做类似的事，从物理学的角度看其目的往往不同｡剪刀､斧头用过一段时间要磨一磨，在冰壶运动中，运动员对冰面也要磨一磨(图所示)｡前者的“磨”是为了增大______，后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______｡
【答案】 (1) 压强 (2) 摩擦
【解析】磨一磨剪刀或斧头是为了减小受力面积，从而增大压强，而冰壶运动中，运动员磨地面是为了增大冰面光滑程度，从而减小摩擦。
10．(2020齐齐哈尔)如图所示，一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上，对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，则此过程中木箱受到的摩擦力为 N，方向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】15；左。
【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，此时木箱处于
平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为15N；木箱水平向右做匀速直线运动，
则摩擦力的方向是水平向左的。
11.(2021湖北仙桃二模)如图所示，在水平拉力F1=10N作用下，木板甲在水平地面上匀速向右运动，同时物块乙相对于地面静止，已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N．则木板甲与地面间的摩擦力是 N。一木块受到______个力作用。
【答案】6。四。
【解析】此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N，方向向左；乙水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为4N；摩擦力水平向右。所以水平方向上木块乙受到2个力作用。在竖直方向上受到重力和木块甲对其支持力。所以木块乙共受到四个力作用。
以甲为研究对象，它受到向右的拉力为10N，同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力，二者之和为10N，
所以地面对物体甲的摩擦力为f=10N﹣4N=6N。
12. (2021长春模拟)如图，三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C 之间的摩擦力分别为_____N 和_____N.
【答案】0；5
【解析】A匀速向右匀速运动，其所受合力为0，A上表面不受力，下表面也不受力，即A与B之间摩擦力为0；
B匀速向右匀速运动，其所受合力为0，当B受到5N 的水平向右拉力时，他一定也会受到一个水平方向向左的大小与其相等的力，这个力就是C上表面对B下表面的摩擦力，即B与C 之间的摩擦力为5N。
13.(2020南京)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力F推木箱。F=15N时，没推动，木箱所受摩擦力为______N；F=30N时，木箱做匀速直线运动；F=50N时，木箱做加速运动，它所受摩擦力为______N；撤去F，木箱做减速运动，它所受摩擦力为______N。
【答案】 15 30 30
【解析】用15N的水平推力推木箱，木箱静止不动，此时推力跟摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以它受到的摩擦力为15N。
F=30N时，木箱做匀速直线运动，此时推力跟摩擦力也是一对平衡力，大小相等，所以它受到的摩擦力为30N。F=50N时，木箱做加速运动，木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变，所以摩擦力不变，仍为30N。
撤去F，木箱做减速运动，木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变，所以摩擦力不变，仍为30N。
14.(2021沈阳二模)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s记录一次物块A的位置，如图丙所示，6s～12s内物的摩擦力为 N，10s～14s内物块的平均速度为 cm/s。
【答案】6；5.5。
【解析】(1)由图丙知，12s～18s内物块在相同时间内通过的路程相等，所以此时间内物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图乙可知此时的拉力F=6N，由二力平衡条件可得，滑动摩擦力f=F=6N；
由图丙可知，6～10s内，物块A收到的拉力为9N，物块处于运动状态，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，所以滑动摩擦力大小不变，即6s～12s内物块所受摩擦力仍等于6N；
(2)由图丙知，10s～14s内物块的平均速度：v===5.5cm/s。
三、作图题
15. (2021武汉模拟)如图所示，物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止时，木块随即在小车的平板上滑行，画出木块滑行过程中受力示意图。
【答案】如图所示。
【解析】原来物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止，由于惯性木块保持原来的速度继续运动，木块相对于平板向右滑动，受到水平向左的摩擦力(这是一个难点)；同时木块受竖直向下的重力G、平板对它竖直向上支持力F的作用，这两个力是一对平衡力，三个力的作用点都在物块的重心上。根据惯性判断出木块的滑动方向、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
16. (2021新疆模拟)如图，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力的示意图．(力的作用点画在物体的重心)
【答案】如图所示。
【解析】重力的作用点在物体的重心，方向竖直向下；支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体；摩擦力的方向与物体运动方向相反．物体一定受到竖直向下的重力G，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上)，力的作用点画在物体的重心上。
四、综合计算题
17．(2021山西太原二模)如图，质量为0.5kg的物体A被夹在两固定竖直的平木板之间，现用大小为10.78N的力恰好可将A从木板竖直向上匀速抽出，那么：
(1)A受到的滑动摩擦力多大？
(2)若将A从木板中竖直向下匀速抽出，至少用多大的拉力？(g取9.8N/kg)
【答案】(1)5.88N；(2)0.98N
【解析】(1)物体的重力为
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
竖直向上抽出物体时，摩擦力的方向竖直向下，根据力的平衡知
F=G+f=10.78N
则摩擦力
f=F-G=10.78N-4.9N=5.88N
(2)竖直向下抽出物体时，摩擦力方向向上，由于压力的大小及接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力的大小不变。所以有
F＇=f-G=5.88N-4.9N=0.98N
18．(2021安徽二模)如图所示，一个质量为8kg的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F=20N作用下，沿水平面向右做匀速直线运动(g取10N/kg)
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小；
(2)求物体对地面的压力F压；
(3)我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F压和接触面的粗精程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，有关公式f=μF压成立。求图中物体与地面间的动摩擦因素μ。
【答案】(1)20N；(2)80N；(3)0.25
【解析】(1)物体做匀速直线运动，而物体在水平方向上只受到拉力和摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，所以f=F=20N
(2)物体放在水平地面上，则物体对地面的压力
F压=G=mg=8kg×10N/kg=80N
(3)由f=?F压得
19. (2021成都模拟)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 图象分别如图乙、丙所示。求：
(1)在2-4s 内，物体受到的摩擦力；
(2)在4-6s 内，物体运动的路程；
(3)在4-6s 内，拉力对物体所做的功及功率。
【答案】(1)5N；(2)4m；(3)20J，10w。
【解析】(1)从v-t图像看出，在2-4s 内，物体做变速运动，受到的摩擦力是滑动摩擦力，
等于物体做匀速直线运动时受到的摩擦力。在4-6s 内，物体做匀速运动，这时物体受到向左的拉力从图像乙知道是F=5N，受到向右的滑动摩擦力等于f=5N。
(2)在4-6s 内，物体做匀速直线运动，从图像丙知道物体速度为v=2m/s, t=2s
根据路程公式s=vt得，在4-6s 内，物体运动的距离s=vt=2m/s×2s=4m
(3)在4-6s 内，拉力对物体所做的功W=Fs=5N×4m=20J
功率P=W/t=20J/2s=10w
五、实验探究题
20. (2020甘肃金昌)小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：A．接触面所受的压力大小；B．接触面的粗糙程度；C．物体运动的速度。接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做______运动；
(2)要验证猜想B，需按照______两个图(选填“甲”、“乙”、“丙”)进行对比实验；
(3)比较甲、乙图的实验，得到的实验结论是______；
(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和______；
(5)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
【答案】 (1)匀速直线运动 (2) 甲、丙 (3)在接触面的粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大 (4)控制变量法 (5)不一定
【解析】(1)实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，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)验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，选择甲丙两图。
(3)比较甲、乙实验，接触面粗糙程度相同，乙图中压力较大，滑动摩擦力较大，可以得到在接触面的粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大。
(4)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，实验采用控制变量法。
(5)木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，由于测力计静止便于读数，大小等于滑动摩擦力，由于压力、接触面粗糙程度不变，故示数稳定。
21. (2020辽宁葫芦岛)下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向______拉动，根据______原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为______。
(2)如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)为了操作方便，岳岳对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时，______滑动摩擦力越大。
【答案】 (1) 匀速 二力平衡 2.6 (2) 压力大小(压力) (3)不需要 接触面越粗糙
【解析】(1)实验时，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力；由图可知弹簧测力计的示数2.6N，滑动摩擦力的大小是2.6N。
(2)在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，压力变大，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)木块处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力为平衡力，木块受到木板的摩擦力大小等于弹簧测力计的读数，与毛巾的运动状态无关，所以不需要匀速拉动毛巾。
比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面比较粗糙，滑动摩擦力较大，所以可以得到压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
22．(2020四川遂宁)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验话动中，同学们提出了以下情想：
A．滑动摩擦力的大小可能与物体间接触面积大小有关
B．滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C．滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关
他们选择的器材有长方体木块，弹簧测力计，两个相同砝码、木板、毛巾等，实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平面做 运动，使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等，收集实验数据如表：
接触面
种类
木板
毛巾
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
压力
木块
木块+1个砝码
木块+2个
砝码
木块
木块+1个
砝码
木块+2砝码
接触面积
平放
平放
侧放
竖放
平放
平放
平放
平放
侧放
竖放
测力计示数/N
1.2
1.8
1.8
1.8
2.2
2.0
2.8
3.2
3.2
3.2
①分析表中 组实验数据，可以验证猜想B。
②分析2、3、4或8、9、10组实验数据，可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”)。
③综合分析表中数据可得出：滑动摩擦力大小只与 有关。
【答案】匀速直线；①1、6(或2、7，或5、8)；②无关；
③压力大小和接触面的粗糙程度。
【解析】实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
①要探究滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关，需要控制压力大小和接触面的大小相同，改变接触面的粗糙程度，由表格数据知1、6(或2、7，或5、8)符合题意；
②分析2、3、4或8、9、10组实验数据知压力和接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力相同，故可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；
③由表中1、6(或2、7，或5、8)知：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
由表中1、2、5(或6、7、8)知：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；由表中2、3、4(或8、9、10)知：滑动摩擦力与接触面积大小无关；
综合分析滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
23.(2021辽宁盘锦)汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同，于是做了如下模拟实验。
实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做______运动。读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上，重复(1)中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为______N。
(3)为测量滑动摩擦的大小，将车轮______(填“卡住”或“拆下”)，在毛巾表面重复(1)中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出小车在木板上运动时，水平方向的受力示意图(以O为作用点，不计空气阻力)。______
(2)通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在______(填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知，急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
【答案】实验一：(1)匀速直线 (2) 0.6 (3) 卡住
实验二：
(1)
(2)木板 (3)快
【解析】实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)实验中，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动。
(2)由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是0.6N。
(3)为测量滑动摩擦的大小，将车轮卡住，车轮在木板上滑动，此时弹簧测力计示数为0.8N。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)小车在木板上运动时，水平方向受到摩擦力，水平向左，如图所示：
(2)将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
(3)小车在毛巾表面上滑行的距离最短，表面越粗糙，阻力就越大，小车运动的距离就越近，这说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快。
2021年中考物理三轮冲刺过关
专题07 摩擦力问题易错点突破
解决专题问题策略
策略一：熟练理解摩擦力的基础知识
1.定义：两个相互接触并相互挤压的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
2.方向：与物体相对运动的方向相反。
3.分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
4.滑动摩擦力的影响因素:
(1)压力的大小；(2)接触面的粗糙程度。
5.增大(减小)摩擦的方法：
(1)增大(减小)压力；
(2)使接触面变粗糙(光滑)；
(3)变滚动(滑动)为滑动(滚动)；
(4)使接触面分离，即加润滑油或形成气垫。
策略二：把握影响摩擦力大小因素的实验的原理方法
1.实验原理：二力平衡
2.实验方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
3.实验结论：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。
4.转换法应用：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小
5.由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。
策略三：掌握初中阶段计算摩擦力的方法
(1)物体在水平方向上做匀速直线运动或者在竖直方向上做匀速直线运动，可根据平衡力特点求出摩擦力。
(2)若物体滑动，则利用公式Ff＝μFN计算摩擦力大小。其中，FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力．滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关．
(3)若物体静止，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解．
中考典型例题解析
【例题1】(2021附件二模)如图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是( )
A．瓶子处于静止状态，所以瓶子不受摩擦力作用
B．手握瓶子的力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C．瓶子受到的摩擦力大于瓶子的重力
D．瓶子受到竖直向上的摩擦力
【答案】D
【解析】AC．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力，故AC错误；
B．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大，但是静摩擦力不变，故B错误；
D．重力的方向是竖直向下的，所以摩擦力的方向是竖直向上的，故D正确。
【例题2】(2020湖北襄阳)如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在12N的水平推力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动(如图乙所示)，则拉力F2=______N；此时木块A所受的摩擦力为______N。
【答案】 12 0
【解析】将A、B紧靠着放在水平桌面上，A、B一起作匀速直线运动，处于平衡状态，受到的推力和摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小等于推力，即f=F1=12N
将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动，接触面的粗糙程度不变，对桌面的压力也不变，因此B受到的摩擦力也不变，仍为12N，即f′=12N，AB整体处于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，所以拉力F2=f′=12N
A、B一起作匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，木块A在水平方向不受拉力，AB之间没有相对运动趋势，因此A所受的摩擦力为0N。
【例题3】(2021·云南三模)如图所示，物体向右运动，画出其所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】重力、摩擦力的作用点在金属块的重心上，重力的方向竖直向下，摩擦力的方向与运动方向相反，水平向左。
【例题4】(2021四川达州三模)如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N。求：
(1)在此过程中物体A移动的速度是多少m/s；
(2)工人师傅拉绳子的力做功的功率是多少W；
(3)该装置的机械效率η；
(4)当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是多少N。
【答案】(1) 0.2 (2) 60 (3) 80% (4)240
【解析】物体A移动的速度v===0.2m/s
物体A移动的速度为0.2m/s。
由图可知，n=2，则绳子自由端沿移动的距离s=nsA=2×12m=24m
拉力F做的功W总=Fs=150N×24m=3600J
拉力F的功率P===60W
拉力F的功率为60W。
有用功W有=FAsA=240N×12m=2880J
该装置的机械效率η=×100%=×100%=80%
该装置的机械效率为80%。
物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的摩擦力f=FA= 240N
当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即物体A受到的摩擦力仍是240N。
【例题5】(2021山西二模)同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。
(1)实验中，应在水平方向拉着木块做 直线运动；根据 得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。
(2)“创新”小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是 。
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
f/N
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是 。
【答案】(1)匀速；二力平衡；(2)同一木板，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比；(3)木板和桌面的粗糙程度不同。
【解析】(1)实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动；根据二力平衡得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。
(2)由图多次实验，接触面粗糙程度相同，压力越大，而测力计的示数较大，说明受到的摩擦力较大，可得当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大，分析图象可以得出的结论是同一木板，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比；
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是压力相同时，滑动摩擦力不同，可得结论：木板和桌面的粗糙程度不同。
临门一脚预测练
一、选择题
1．(2021齐齐哈尔模拟)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法正确的是( )
A．物体的重心不一定在物体上
B．弹簧越长，产生的弹力越大
C．摩擦力可能是动力，也可能是阻力
D．滑动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
【答案】AC
【解析】物体的重心可能在物体上，也可能不在物体上，故选项A正确；
弹簧弹力的大小与其伸长量有关，与长度无关，故选项B错误；
物体受摩擦力作用，可能加快它的运动，也可能阻碍它的运动，故选项C正确；
滑动摩擦因数是由接触面的材料、粗糙程度等因素决定的，与压力和滑动摩擦力的大小无关，故D错误．
2.(2020·丹东)小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素"时，用弹簧测力计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是( )。
A. 木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力；
B. 木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力；
C. 木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力；
D. 木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A．木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力，两个力作用于不同的物体，故不是平衡力，故A错误；
B．因木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，受平衡力的作用，故在水平方向木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力，作用于同一物体，两个力的大小相等、方向相反，作用于同一条直线，故是一对平衡力，故B正确；
C．木块受到的重力与木块对桌面的压力，两个方向相同，故不是相互作用力，故C错误；
D．木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力，两个力方向相同、作用于不同物体，不是一对相互作用力，故D错误。故选B。
3.(2021苏州一模拟)如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．图中物体A受摩擦力，且方向均与F相同
B．图中物体A受摩擦力，且方向均与F相反
C．图中物体A不受摩擦力
D．图中物体A可能受摩擦力，也可能不受摩擦力。
【答案】C
【解析】图中，假设A、B之间接触面光滑，则物体A在水平方向不受任何外力作用，A仍可保持原来的匀速直线运动状态，故A不受摩擦力。C选项正确。
4.(2021桂林模拟)如图所示，叠放在一起的物体A和B，在F=10N的恒力作用下，10s内沿水平方向匀速直线运动1m，下列结论中正确的是( )
A.甲图中，10s内力F做功10J
B.乙图中，力F做功的功率为10W
C.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为20N
D.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为10N
【答案】AD
【解析】(1)利用W=Fs计算F做功。
(2)功率的计算公式为：P=；
(3)物体处于匀速直线运动状态时，受到平衡力作用。
A.在大小为F=20N的恒力作用下，10s内沿水平方向匀速直线运动1m，故力F做功为：W=Fs=10N×1m=10J；故①正确；
B.乙图中，F做功为：W=Fs=10N×1m=10J；力F做功的功率为：P===1W；故②错误；
C.甲图中，B物体处于匀速直线运动状态，受到平衡力作用，即拉力F与摩擦力f平衡，故f=F=10N；乙图中，B物体与A物体相对静止，故B物体没有受到摩擦力作用，即f=0；故③错误；
D.将A与B物体视为一个整体，整体处于匀速直线运动状态，受到平衡力作用，即拉力F与地面的摩擦力f平衡，故甲乙两图中的地面摩擦力f均等于拉力F，即f=F=10N；故④正确。
5．(2020·无锡)如图所示，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中错误的是( )。
A．实验时，先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点；
B．在木块上加放钩码。可探究压力对滑动摩擦力大小的影响；
C．木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小；
D．实验中难以做到匀速拉动木块，这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
【答案】Ｄ
【解析】A.因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零，故A正确；
B.在木块上加放钩码，来增大压力，此时接触面的粗糙程度不变，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，故B正确；
C.用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故C正确；
D.滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体是否做匀速直线运动无关，故D错误。故选：D。
6. (2021福建模拟)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＞F2 B. F 2＜F3
C. F3＞F4 D. F3＜F4
【答案】 B
【解析】物体或者物体组在水平方向匀速运动，推力F等于物体或者物体组所受的摩擦力f。K代表物体与桌面摩擦系数。则
F1= f1=kGp=kmpg
F2= f2=kGo=kmog
F3= f3=k(Gp+Go)= k(mp+mo)g
F4= f4=k(Gp+Go)= k(mp+mo)g
题中已知mp＜mQ，
所以F2＞F1 、F 2＜F3 、F3=F4
7.(2020山东青岛)如图所示，在水平拉力F的作用下，木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是( )
A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为F
C. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F
【答案】CD
【解析】AB．木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动，此时木块与小车之间没有相对运动趋势，因此木块不受摩擦力，AB错误；
C．在水平拉力F的作用下，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，小车向右运动，因此小车受到向左的摩擦力，C正确；
D．小车做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，小车所受到的摩擦力大小与拉力F相等，方向与拉力F相反，D正确。
二、填空题
8．(2020黑龙江龙东农垦森工)自行车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车座设计得宽大是为了减小 ；车把上有花纹是为了增大 。
【答案】压强；摩擦力。
【解析】车座设计得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
自行车的车把上有花纹，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。
9.(2020天津)生活中做类似的事，从物理学的角度看其目的往往不同｡剪刀､斧头用过一段时间要磨一磨，在冰壶运动中，运动员对冰面也要磨一磨(图所示)｡前者的“磨”是为了增大______，后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______｡
【答案】 (1) 压强 (2) 摩擦
【解析】磨一磨剪刀或斧头是为了减小受力面积，从而增大压强，而冰壶运动中，运动员磨地面是为了增大冰面光滑程度，从而减小摩擦。
10．(2020齐齐哈尔)如图所示，一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上，对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，则此过程中木箱受到的摩擦力为 N，方向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】15；左。
【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，此时木箱处于
平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为15N；木箱水平向右做匀速直线运动，
则摩擦力的方向是水平向左的。
11.(2021湖北仙桃二模)如图所示，在水平拉力F1=10N作用下，木板甲在水平地面上匀速向右运动，同时物块乙相对于地面静止，已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N．则木板甲与地面间的摩擦力是 N。一木块受到______个力作用。
【答案】6。四。
【解析】此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N，方向向左；乙水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为4N；摩擦力水平向右。所以水平方向上木块乙受到2个力作用。在竖直方向上受到重力和木块甲对其支持力。所以木块乙共受到四个力作用。
以甲为研究对象，它受到向右的拉力为10N，同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力，二者之和为10N，
所以地面对物体甲的摩擦力为f=10N﹣4N=6N。
12. (2021长春模拟)如图，三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C 之间的摩擦力分别为_____N 和_____N.
【答案】0；5
【解析】A匀速向右匀速运动，其所受合力为0，A上表面不受力，下表面也不受力，即A与B之间摩擦力为0；
B匀速向右匀速运动，其所受合力为0，当B受到5N 的水平向右拉力时，他一定也会受到一个水平方向向左的大小与其相等的力，这个力就是C上表面对B下表面的摩擦力，即B与C 之间的摩擦力为5N。
13.(2020南京)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上，用水平推力F推木箱。F=15N时，没推动，木箱所受摩擦力为______N；F=30N时，木箱做匀速直线运动；F=50N时，木箱做加速运动，它所受摩擦力为______N；撤去F，木箱做减速运动，它所受摩擦力为______N。
【答案】 15 30 30
【解析】用15N的水平推力推木箱，木箱静止不动，此时推力跟摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以它受到的摩擦力为15N。
F=30N时，木箱做匀速直线运动，此时推力跟摩擦力也是一对平衡力，大小相等，所以它受到的摩擦力为30N。F=50N时，木箱做加速运动，木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变，所以摩擦力不变，仍为30N。
撤去F，木箱做减速运动，木箱对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变，所以摩擦力不变，仍为30N。
14.(2021沈阳二模)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s记录一次物块A的位置，如图丙所示，6s～12s内物的摩擦力为 N，10s～14s内物块的平均速度为 cm/s。
【答案】6；5.5。
【解析】(1)由图丙知，12s～18s内物块在相同时间内通过的路程相等，所以此时间内物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图乙可知此时的拉力F=6N，由二力平衡条件可得，滑动摩擦力f=F=6N；
由图丙可知，6～10s内，物块A收到的拉力为9N，物块处于运动状态，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，所以滑动摩擦力大小不变，即6s～12s内物块所受摩擦力仍等于6N；
(2)由图丙知，10s～14s内物块的平均速度：v===5.5cm/s。
三、作图题
15. (2021武汉模拟)如图所示，物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止时，木块随即在小车的平板上滑行，画出木块滑行过程中受力示意图。
【答案】如图所示。
【解析】原来物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止，由于惯性木块保持原来的速度继续运动，木块相对于平板向右滑动，受到水平向左的摩擦力(这是一个难点)；同时木块受竖直向下的重力G、平板对它竖直向上支持力F的作用，这两个力是一对平衡力，三个力的作用点都在物块的重心上。根据惯性判断出木块的滑动方向、对木块正确受力分析、掌握力的示意图的作法是正确解题的关键。
16. (2021新疆模拟)如图，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力的示意图．(力的作用点画在物体的重心)
【答案】如图所示。
【解析】重力的作用点在物体的重心，方向竖直向下；支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体；摩擦力的方向与物体运动方向相反．物体一定受到竖直向下的重力G，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上)，力的作用点画在物体的重心上。
四、综合计算题
17．(2021山西太原二模)如图，质量为0.5kg的物体A被夹在两固定竖直的平木板之间，现用大小为10.78N的力恰好可将A从木板竖直向上匀速抽出，那么：
(1)A受到的滑动摩擦力多大？
(2)若将A从木板中竖直向下匀速抽出，至少用多大的拉力？(g取9.8N/kg)
【答案】(1)5.88N；(2)0.98N
【解析】(1)物体的重力为
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
竖直向上抽出物体时，摩擦力的方向竖直向下，根据力的平衡知
F=G+f=10.78N
则摩擦力
f=F-G=10.78N-4.9N=5.88N
(2)竖直向下抽出物体时，摩擦力方向向上，由于压力的大小及接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力的大小不变。所以有
F＇=f-G=5.88N-4.9N=0.98N
18．(2021安徽二模)如图所示，一个质量为8kg的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F=20N作用下，沿水平面向右做匀速直线运动(g取10N/kg)
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小；
(2)求物体对地面的压力F压；
(3)我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F压和接触面的粗精程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，有关公式f=μF压成立。求图中物体与地面间的动摩擦因素μ。
【答案】(1)20N；(2)80N；(3)0.25
【解析】(1)物体做匀速直线运动，而物体在水平方向上只受到拉力和摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，所以f=F=20N
(2)物体放在水平地面上，则物体对地面的压力
F压=G=mg=8kg×10N/kg=80N
(3)由f=?F压得
19. (2021成都模拟)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 图象分别如图乙、丙所示。求：
(1)在2-4s 内，物体受到的摩擦力；
(2)在4-6s 内，物体运动的路程；
(3)在4-6s 内，拉力对物体所做的功及功率。
【答案】(1)5N；(2)4m；(3)20J，10w。
【解析】(1)从v-t图像看出，在2-4s 内，物体做变速运动，受到的摩擦力是滑动摩擦力，
等于物体做匀速直线运动时受到的摩擦力。在4-6s 内，物体做匀速运动，这时物体受到向左的拉力从图像乙知道是F=5N，受到向右的滑动摩擦力等于f=5N。
(2)在4-6s 内，物体做匀速直线运动，从图像丙知道物体速度为v=2m/s, t=2s
根据路程公式s=vt得，在4-6s 内，物体运动的距离s=vt=2m/s×2s=4m
(3)在4-6s 内，拉力对物体所做的功W=Fs=5N×4m=20J
功率P=W/t=20J/2s=10w
五、实验探究题
20. (2020甘肃金昌)小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：A．接触面所受的压力大小；B．接触面的粗糙程度；C．物体运动的速度。接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做______运动；
(2)要验证猜想B，需按照______两个图(选填“甲”、“乙”、“丙”)进行对比实验；
(3)比较甲、乙图的实验，得到的实验结论是______；
(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和______；
(5)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
【答案】 (1)匀速直线运动 (2) 甲、丙 (3)在接触面的粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大 (4)控制变量法 (5)不一定
【解析】(1)实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，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)验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，选择甲丙两图。
(3)比较甲、乙实验，接触面粗糙程度相同，乙图中压力较大，滑动摩擦力较大，可以得到在接触面的粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大。
(4)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，实验采用控制变量法。
(5)木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，由于测力计静止便于读数，大小等于滑动摩擦力，由于压力、接触面粗糙程度不变，故示数稳定。
21. (2020辽宁葫芦岛)下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向______拉动，根据______原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为______。
(2)如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)为了操作方便，岳岳对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出：压力相同时，______滑动摩擦力越大。
【答案】 (1) 匀速 二力平衡 2.6 (2) 压力大小(压力) (3)不需要 接触面越粗糙
【解析】(1)实验时，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力；由图可知弹簧测力计的示数2.6N，滑动摩擦力的大小是2.6N。
(2)在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，压力变大，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)木块处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力为平衡力，木块受到木板的摩擦力大小等于弹簧测力计的读数，与毛巾的运动状态无关，所以不需要匀速拉动毛巾。
比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面比较粗糙，滑动摩擦力较大，所以可以得到压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
22．(2020四川遂宁)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验话动中，同学们提出了以下情想：
A．滑动摩擦力的大小可能与物体间接触面积大小有关
B．滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C．滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关
他们选择的器材有长方体木块，弹簧测力计，两个相同砝码、木板、毛巾等，实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平面做 运动，使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等，收集实验数据如表：
接触面
种类
木板
毛巾
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
压力
木块
木块+1个砝码
木块+2个
砝码
木块
木块+1个
砝码
木块+2砝码
接触面积
平放
平放
侧放
竖放
平放
平放
平放
平放
侧放
竖放
测力计示数/N
1.2
1.8
1.8
1.8
2.2
2.0
2.8
3.2
3.2
3.2
①分析表中 组实验数据，可以验证猜想B。
②分析2、3、4或8、9、10组实验数据，可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”)。
③综合分析表中数据可得出：滑动摩擦力大小只与 有关。
【答案】匀速直线；①1、6(或2、7，或5、8)；②无关；
③压力大小和接触面的粗糙程度。
【解析】实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
①要探究滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关，需要控制压力大小和接触面的大小相同，改变接触面的粗糙程度，由表格数据知1、6(或2、7，或5、8)符合题意；
②分析2、3、4或8、9、10组实验数据知压力和接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力相同，故可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；
③由表中1、6(或2、7，或5、8)知：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
由表中1、2、5(或6、7、8)知：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；由表中2、3、4(或8、9、10)知：滑动摩擦力与接触面积大小无关；
综合分析滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
23.(2021辽宁盘锦)汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同，于是做了如下模拟实验。
实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做______运动。读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上，重复(1)中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为______N。
(3)为测量滑动摩擦的大小，将车轮______(填“卡住”或“拆下”)，在毛巾表面重复(1)中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出小车在木板上运动时，水平方向的受力示意图(以O为作用点，不计空气阻力)。______
(2)通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在______(填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知，急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
【答案】实验一：(1)匀速直线 (2) 0.6 (3) 卡住
实验二：
(1)
(2)木板 (3)快
【解析】实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)实验中，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动。
(2)由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是0.6N。
(3)为测量滑动摩擦的大小，将车轮卡住，车轮在木板上滑动，此时弹簧测力计示数为0.8N。
实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)小车在木板上运动时，水平方向受到摩擦力，水平向左，如图所示：
(2)将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。
(3)小车在毛巾表面上滑行的距离最短，表面越粗糙，阻力就越大，小车运动的距离就越近，这说明小车受到的阻力越大，速度减小得越快。
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