資源簡介

3.6 摩擦力(1)
學習指要
一、知識要點
1．摩擦力
兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動時，在接觸面上會產生一個阻礙物體相對運動的力，這個力就叫做摩擦力。固體、液體、氣體都會產生摩擦力。
2．影響摩擦力大小的因素
物體滑動時產生的摩擦力的大小跟作用在物體表面上的壓力和接觸面粗糙程度有關。表面受到的壓力越大，摩擦力越大；接觸面越粗糙，摩擦力越大。
二、重要提示
1．物體間產生摩擦力必須具備以下三個條件：
(1)物體問相互接觸且相互擠壓；
(2)物體問的接觸面是粗糙的；
(3)物體間存在著相對運動或相對運動趨勢。
2．摩擦力總是阻礙物體問的相對運動，但并非總是阻礙物體的運動。對于運動的物體來說，摩擦力也可能是動力。如人在向前行走時，腳向后蹬地，有向后運動的趨勢，這時地面就產生一個阻礙腳向后滑的摩擦力，這個摩擦力的方向正好跟人前進的方向一致，從而幫助人前行。21*cnjy*com

科學廣場
關于摩擦產生的兩種學說
凹凸說：物體表面無論經過怎樣的加工，都或大或小地留下凹凸。凹凸說認為，當兩個物體接觸時，它們各自表面上的那些凹凸不平的地方就會相互拉扯，從而產生阻礙相對運動的摩擦。21*cnjy*com
粘合說：在粘合說之前是分子說。英國物理學家薩古利埃早在17世紀就指出，摩擦力是由于接觸面上的分子力交錯所致的。表面愈光滑，摩擦面就愈接近，表面的分子力影響應當愈大。由于當時加工技術的原因，分子說一直沒有得到實驗的證實。進入20世紀以后，科學家哈迪利用研磨技術的進步，在實驗中發(fā)現：把兩個物體表面磨光滑，它們之間的摩擦力是可以減小的。但是，當兩個表面磨得很光滑時，摩擦力反而有所增大。若將兩個磨得很光滑的金屬面對合，它們能“粘”在一起。這證實了分子說，同時分子說也發(fā)展成為粘合說。
但是，凹凸說進入20世紀以來，并不因為粘合說的發(fā)展而作為誤論被廢棄。它與對立的分子說和粘合說都持之有據，言之有理。關于摩擦的成因，仍然是科學界一個很活躍的研究課題。
解題指導
【例題】小明用如圖3.6—1甲、乙、丙所示的步驟探究摩擦力的大小與哪些因素有關。
(1)實驗中，他應將彈簧測力計沿_______方向拉動木塊，使木塊在水平面上做_______，并記下彈簧測力計的示數。
(2)比較步驟_______與 _______可得：摩擦力的大小跟作用在物體表面上的壓力有關，且壓力越大，摩擦力越大；比較步驟甲與丙可得：摩擦力的大小跟接觸面的_______有關，且接觸面越_______，摩擦力越大。
(3)小明在實驗中還發(fā)現：在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數，且示數逐漸增大，直到拉動木塊為止。該現象表明：物體在靜止時也可能受到_______的作用，且該力的大小與_______力的大小有關。
(4)上學路上，小明看見一輛汽車陷進了泥坑里，司機將一些稻草塞進后輪底下，汽車很快就爬出了泥坑，這是利用增大______________的方法增大摩擦力的。
【解析】(1)在探究摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗中，他應將彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使木塊在水平面上做勻速直線運動，并記下彈簧測力計的示數。這樣做是因為物體在做勻速直線運動時，在水平方向上所受到的摩擦力和拉力平衡，也就是說摩擦力的大小和拉力的大小相等，通過彈簧測力計讀出拉力的大小，也就知道了摩擦力的大小。
(2)要得出摩擦力的大小跟作用在物體表面上的壓力有關，且壓力越大，摩擦力越大的結論，必須控制接觸面的粗糙程度做對比實驗。比較甲、乙、丙可知，甲、乙接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，通過比較可以得出摩擦力大小與壓力的關系。通過比較甲、丙可得：摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關，且接觸面越粗糙，摩擦力越大。
(3)在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數，表明物體在靜止時也可能受到摩擦力的作用；且示數逐漸增大，直到拉力拉動木塊為止，表明該力的大小與拉力的大小有關。
(4)當汽車陷進泥坑里，司機將一些稻草塞進后輪底下，汽車很快就爬出了泥坑，這是利用稻草來增大接觸面的粗糙程度的方法來增大摩擦力的。
【答案】(1)水平勻速直線運動(2)甲 乙粗糙程度粗糙(3)摩擦力 拉 (4)接觸面的粗糙
程度21*cnjy*com
同步訓練 A組21*cnjy*com
1．如果沒有摩擦，下列情況不會出現的是 ( )
A．用繩子捆綁物體捆不牢
B．走路無法前進21*cnjy*com
C．用很小的力可拉動很笨重的東西
D．朝墻上扔玻璃杯，杯子不會破
2．把手掌放桌面上滑動時，你感覺_______(填“有”或“無”)摩擦力，當加大手掌對桌面的壓力再滑動時，你感覺摩擦力變_______(填“大”或“小”)，這說明滑動摩擦力的大小和_______有關。按照同樣的方法在桌面和毛巾表面用同樣的壓力重復上面的動作，你感覺摩擦力的大小_______(填“一樣”或“不一樣”)，說明摩擦力的大小還與_______有關。
3．小明用l00牛的水平力推動木箱以2米/秒的速度向右做勻速直線運動，則木箱所受摩擦力的大小是_______牛。若要使木箱以5米/秒的速度向右做勻速直線運動，則人的推力的大小應是_______牛，木箱所受摩擦力的大小是_______牛。
4．下圖中物體與地面(或斜面)間的接觸面是粗糙的，則物體m沒有受到摩擦力的是 （ ）
5．人在一般情況下步行前進時，若鞋底與地面不打滑，下列說法正確的是 ( )
A．地面對鞋底的摩擦力向后，阻礙人前進
B．地面對鞋底的摩擦力向前，推動人前進
C．鞋底花紋磨損后，摩擦力減小，人更容易前進
D．鞋底花紋磨損后，摩擦力增大，人更難以前進
6．雜技演員沿豎立的硬桿勻速向上爬，演員受到豎直向上的作用力是 ( )
A．摩擦力 B．拉力
C．臂力 D．重力
7．如圖所示，三個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：
圖①中彈簧的左端固定在墻上，此時彈簧的伸長量為x1并處于靜止狀態(tài)。
圖②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，此時彈簧的伸長量為x2并處于靜止狀態(tài)。
圖③中彈簧的左端掛一小物塊，物塊在粗糙的桌面上做勻速直線運動，此時彈簧的伸長量為x3。則x1、x2、x3的大小關系是：x1______x2，x2 ______x3
8．某科學興趣小組對“滑動摩擦力的大小與接觸面積和接觸面的濕度是否有關”的問題進行探究。他們選擇了一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長方體物塊作為研究對象，請回答：
(1)實驗所用到的測量工具是 ______。
(2)在測量滑動摩擦力的大小時，必須讓物塊在水平面上做______運動，才能使測出的拉力的大小與滑動摩擦力的大小相等。
(3)下表為實驗記錄表格，通過分析表中序號為_______的實驗記錄，可得到初步結論：滑動摩擦力的大小與______無關；分析表中序號為______的實驗記錄，可得出結論：滑動摩擦力的大小與______有關。
序號
接觸面積
接觸面干濕程度
摩擦力f/牛
1
小
干
0.5
2
中
干
0.5
3
大
干
0.5
4
大
較濕
0.6
5
大
濕
0.8
同步訓練 B組
9．將一袋大米放在勻速向右運動的輸送帶上，開始米袋與輸送帶間有一段距離的相對滑動，然后米袋隨輸送帶一起勻速運動。當輸送帶突然制動時，米袋會繼續(xù)向前滑動一段距離后停下。請回答下列問題：(填字母) 21*cnjy*com
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21*cnjy*com
(1)米袋剛放上輸送帶的瞬間，米袋在水平方向上的受力情況為________。
(2)當米袋隨輸送帶一起勻速運動時，米袋在水平方向上的受力情況為________。
(3)當輸送帶突然制動時，米袋在水平方向上的受力情況為________。
10．在科學課上，研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗給小明留下了深刻的印象。放學后，他用盒裝牛奶和彈簧測力計在家做起了實驗，并有了新的發(fā)現。
(1)小明用彈簧測力計分別拉著一盒、兩盒、三盒牛奶，在水平桌面上做勻速直線運動，如圖所示，并記錄下了如表l中的數據。
表1
壓力/牛
滑動摩擦力/牛
一盒牛奶
3
0.6
兩盒牛奶
6
1.2
三盒牛奶
9
1.8
21*cnjy*com
小明對表l中的測量數據的大小進行了認真的分析，驚奇地發(fā)現：在接觸面相同的情況 下，滑動摩擦力的大小與壓力大小的比值是_______的。
(2)為了驗證上述結論是否正確，小明按圖中的方法在較粗糙的水平水泥地面上又進行了一 次實驗，記下如表2的數據。分析表2中的數據，你認為小明的發(fā)現是________(填“正確的”或“錯誤的”)。
表2
壓力/年
滑動摩擦力/牛
一盒牛奶
3
0.9
兩盒牛奶
6
1.8
三盒牛奶
9
2.7
(3)綜合分析比較兩次的實驗數據和接觸面的情況，你認為滑動摩擦力與壓力的比值的大小反映了________。
(4)綜合上述發(fā)現，小明推測：要使五盒疊放在一起的牛奶在上述水平桌面上做勻速直線運 動，彈簧測力計的示數應當是________牛。
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11．如圖甲所示，A是木塊，B是長木板，C是彈簧測力計，另有砝碼、棉布、毛巾等實驗器材。若勻速拉動彈簧測力計，則可測出木塊受到的摩擦力。21*cnjy*com
(1)此實驗的目的是探究________________________。21*cnjy*com
(2)在操作過程中，一定要保持彈簧測力計勻速直線拉動木塊，此時，彈簧測力計對木塊的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)木塊受到的摩擦力。
(3)在圖乙中，D是一個電動裝置，可帶動木板做勻速直線運動。該裝置相對圖甲所示的裝置更具優(yōu)勢，請指出其中一點：________________________。
參考答案21*cnjy*com
3．6 摩擦力(1)
1．D 2．有 大 壓力大小不一樣 接觸面粗糙程度 3．100 100 100 4．A 5．B 6．A 7．= = 8．(1)彈簧測力計 (2)勻速直線 (3)1、2、3 接觸面積 3、4、5 接觸面的濕度 9．(1)A (2)C (3)B 10． (1)不變 (2)正確的 (3)接觸面的粗糙程度 (4)3 11．(1)影響滑動摩擦力大小的因素21*cnjy*com (2)等于 (3)便于讀取彈簧測力計的讀數(或易于保持木板做勻速直線運動) 21*cnjy*com
3.6 摩擦力(2)
學習指要
知識要點
（1)使接觸面變得粗糙或在接觸面間添加增大摩擦的材料
增大有益摩擦的方法 （2）增大接觸面間的壓力
（3）變滾動為滑動
(1)使接觸面變得光滑
(2)使摩擦面脫離接觸(加潤滑油或潤滑劑，利用氣墊、磁懸浮等2．減小有害摩擦的方法 技術)
(3)變滑動為滾動
(4)減小壓力
二、重要提示
1．要善于分析生活中的摩擦實例。判斷其利與弊。21*cnjy*com
2．摩擦力的大小與物體間的接觸面積的大小無關。21*cnjy*com
科學廣場
磁懸浮列車
磁懸浮列車是一種全新的列車，l972年世界上第一臺超導感應推斥式(電動型)磁懸浮列車在日本研制成功，所用的超導材料是銀錫合金。這種列車每一節(jié)車廂下面的車輪旁邊都裝有小型的超導體，在軌道的兩旁有一系列閉合的鋁環(huán)，整個列車由埋在地下的直線型同步馬達驅動。當列車向前行駛時，超導磁體在軌道面產生強的磁場并和軌道旁的鋁環(huán)相對運動，在鋁環(huán)內感應出強大的電流，由手超導體和鋁環(huán)的相互排斥作用，就產生一種向上的升力把列車凌空托起，消除車輪與鋼軌的摩擦阻力。另外速度愈大，排斥力就愈大，當速度超過一定值(80千米/時)時，列車就脫離路軌表面，最大距離可達數厘米以上，其懸浮是穩(wěn)定的，無需加任何主動控制。由于采用氣隙懸浮，即使車體稍許不平衡，或車體與軌道稍許對不準或軌道上有冰雪之類雜物，均不影響列車運行的安全性。
例題指導
【例題】一個很有經驗的司機有一次開著空車陷在了一片較濕的泥沙地中，車輪在原地打滑。他下車后找來一些人幫忙，但不是要他們來幫助推車，而是要這些人都上了他的車。不一會兒．汽車就離開了濕滑的泥沙地。你知道這個聰明的司機利用了什么科學知識嗎?
【解析】我們發(fā)現問題在于其車輪在原地打滑，也就是說摩擦力不夠大，從解決方法上應當設法增加滑動摩擦力的大小。而增大摩擦力的方法有兩種，一是增加接觸面的粗糙程度，另一種就是增大壓力。本題中的司機采用了第二種方法。
【答案】司機要這些人都上車是為了增大車對地面的壓力。從而增大摩擦，使車能前進。
同步訓練 A組
1．浴室中為了防止地面沾水而使人打滑跌倒，下列采取的措施錯誤的是 ( )
A．浴室地面應鋪上帶有凹凸花紋的地磚
B．人淋浴時穿的鞋底帶有凹凸花紋
C．腳底下放一條毛巾
D．穿上平底的塑料拖鞋
2．小強同學養(yǎng)成了仔細觀察生活的好習慣，他發(fā)現很多藥瓶瓶蓋的側面都有密集的豎條紋。如圖所示，其目的是為了( )
A．堅固耐用
B．增大粗糙程度。從而增大摩擦，便于旋開和旋緊
C．便于運輸
D．節(jié)約材料
3．下列屬于有害摩擦的是 ( )
A．自行車車閘皮與輪圈之問的摩擦
B．火箭升空時火箭與空氣的摩擦
C．圓珠筆的筆珠與紙面之間的摩擦
D．手拿物體時手與物體之間的摩擦
4．安裝自行車輪上的氣門芯的小橡皮管時，如果把氣門芯在水中浸一下，再安裝小橡皮管就非常容易，這是因為這樣做 ( ) 21*cnjy*com
A．消除了氣門芯與橡皮管之間的摩擦21*cnjy*com
B．減小了氣門芯與橡皮管之間的摩擦21*cnjy*com
C．減小了氣門芯與橡皮管之間的壓力21*cnjy*com
D．增大了氣門芯與橡皮管之間的壓力21*cnjy*com
5．生物在進化過程中形成了各自與生存環(huán)境相適應的特征。下列各種生物的特征中，有利于減小摩擦的是 ( ) 21*cnjy*com
A．泥鰍潤滑的體表 B．人手指上的指紋21*cnjy*com
C．鴨趾間的蹼 D．貓足上的肉墊21*cnjy*com
6．小柯做了一個如圖所示的“魔力轉椅”實驗。他坐在普通轉椅上用力扇動手中的扇子，椅子不轉；在普通轉椅的立柱和底座金屬筒之間裝上滾動軸承和鋼珠后，用力扇動手中的扇子，“魔力轉椅”隨即轉動。21*cnjy*com
(1)“魔力轉椅”是采用_______的方法減小摩擦力的。
(2)扇子能扇轉“魔力轉椅”是利用了_______原理。
7．由于雨后氣溫驟降，市內各道路上結滿了冰，給人們出行帶來了不便。下列措施與增大摩擦無關的是 ( )
A．穿防滑鞋 B．向冰面撒爐渣
C．給汽車安防滑鏈 D．汽車減速慢行
8．近年來，一些運營者將車輛加長加高、增大載重量。致使有些交通擁擠的路段不堪重負，傷痕累累。交通部門及時出臺限制非法加長、加高車輛的交通規(guī)則，這主要是考慮到下列中的 ( )
A．超載費油，浪費能源
B．趟載速度慢．時間就是金錢
C．超載對路面的壓力大，摩擦力大，損壞路面
D．超載，司機控制方向盤費力
9．某中學體育館籃球場的水泥地面上鋪了一塊很大的毛地毯，用來表演文藝節(jié)目。現根據節(jié)目要求，要把毛地毯往前移動2米，小琦等幾名同學拉起毛地毯的一邊，費了較大力氣才把它拉到前面。
請你結合所學的科學知識，同答下列問題：
(1)毛地毯很難被拉動的主要原閑是什么？________________________________。
(2)清你想出一種較好的方法來移動毛地毯?(不借助器械，可用文字或示意圖說明)
______________________________________________________________________________。
同步訓練 B組
10．奧運會上，體操運動員在上單杠前，總是要在手上抹上一些鎂粉；而在做回環(huán)動作時，手握杠又不能太緊。這樣做的目的是 ( )
A．前者是增大摩擦，后者是減小摩擦
B．兩者都是增大摩擦
C．前者是減小摩擦．后者是增大摩擦
D．兩者都是減小摩擦
11．你是否注意到這種現象：無論是鋸木頭的鋸子還是鋸鋼鐵的鋸子，它們的鋸齒都是東倒西歪的，不在一個平面上，這是因為 ( )
A．鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了
B．這樣使鋸條更耐受撞擊
C．這樣能使鋸條更鋒利
D．可以使鋸口變寬．減小材料對鋸條的摩擦力
12．自行車是我們熟悉的交通工具，從自行車的結構和使用來看，它涉及不少有關摩擦的知識。21*cnjy*com
例如：
A．輪胎上刻有花紋；
B．車輪做成圓形；21*cnjy*com
C．塑料套緊套在車把上；
D．在轉動部分添加潤滑油；
E．腳踏板凹凸不平；21*cnjy*com
F．剎車時用力捏閘；21*cnjy*com
G．車軸處裝有滾珠；
H．車的把手上有凹槽。
請回答問題：
(1)上述各項內容中屬于通過改變接觸面的粗糙程度而增大摩擦的是_______(填字母，下同)；通過增大壓力而增大摩擦的是_______；通過變滑動摩擦為滾動摩擦而減小摩擦的是_______；通過使接觸面彼此分開而減小摩擦的是_______。
(2)用力踩動腳踏板使自行車前進時．后輪與地面間摩擦力的方向朝_______(填“前”或 “后”)。
(3)請你大膽發(fā)揮想象：假如沒有摩擦，自行車會出現怎樣的情況?寫出兩個合理的場景。
① __________________________________________；
② __________________________________________。
13．小紅將一塊木塊分別放在一塊木板、一條毛巾上做關于摩擦力的實驗，實驗用到的器材還有一只彈簧測力計和一只鉤碼，如圖所示，圖中數字表示實驗序號。21*cnjy*com
(1)這個實驗要研究的是摩擦力大小與_______的關系。
(2)實驗過程中，彈簧測力計始終水平拉著木塊運動，并且數據的讀取都是正確的，記錄結果如下表。分析表中數據，可知其中一次彈簧測力計讀數不可能等于摩擦力的大小，請指出其實驗序號：_______。
實驗序號
彈簧測力計讀數/牛
1
1.6
2
1.2
3
1.3
（3)在實驗2中，若增大拉力，則木塊受到的摩擦力大小將如何變化? ________ (填“變大”“變 小”或“不變”)。
參考答案
3．6 摩擦力（2) 21*cnjy*com
1．D 2．B 3．B 4．B 5．A 6．(1)滾動代替滑動 (2)力的作增是相互的(或力是改變物體運動狀態(tài)的原因) 7．D 8．C 9．(1)毛地毯表面粗糙，與地面間的摩擦力大 (2)把毛地毯卷成筒狀，再滾過去 l0．A ll．D l2．(1)AEH CF BG D (2)前 (3)手握不住車把 車輪打滑不前進 13．(1)壓力大小和接觸面的粗糙程度 (2)1 (3)不變21*cnjy*com

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