第6章　熟悉而陌生的力

6.5 科学探究：摩擦力

1.摩擦力

摩擦力主要分为：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力

2.滑动摩擦力

定义：一个物体在另一个物体的表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力叫滑动摩擦力。

方向：与相对于运动的方向（相对运动趋势）相反

3.滑动摩擦力产生的条件

两个物体的相互接触并且相互挤压、接触面粗糙、发生相对运动或有相对运动趋势。

4.滑动摩擦力大小的影响因素

压力与接触面的粗糙程度

在其他条件相同时，压力越大滑动摩擦力越大。在其他条件相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。

5.增大与减小摩擦力

增大摩擦力的方法：

增加接触面的粗糙程度、增大压力、滑动摩擦力代替滚动摩擦力

减小摩擦力的方法：

减小接触面的粗糙程度、减小压力、 滚动摩擦力代替滑动摩擦力

1.滑动摩擦力的方向

【例1】（2017·江西）细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种，当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时________（选填“受”或“不受”）摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯________（选填“向上”或“向下”）．

【答案】不受   向上 

【解析】

解：(1)当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力；

(2)当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，电梯表面是倾斜的，人站在上面，有向下滑的趋势，因此受到向上的摩擦力的作用．

故答案为：不受；向上．

【重要提示】本题目为外力不变时，摩擦力的大小与方向求解，解题的思路为受力分析，方法论：当物体处于匀速直线运动或静止状态时，物体必受平衡力。例如爬杆问题，物体叠加问题等。

2.摩擦力的动态分析

【例2】（2020·安徽省初二月考）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是（　  　）

A．0~2s，物体没有被推动，是因为推力小于摩擦力

B．t=3s时，物体所受摩擦力是3N

C．2s~6s内物体所受摩擦力不变

D．t=6s时，将F撤掉，物体将立刻停止运动

【答案】C

【解析】

A．由图可知，0~2s物体速度为0，处于静止状态，推力与摩擦力形成一对平衡力，大小相等，故A错误；

B．2~4s物体速度逐渐增大，是加速直线运动，水平方向上物体受推力与摩擦力的作用，说明推力大于摩擦力，推力保持3N不变，故t=3s时物体所受摩擦力小于3N，故B错误；

C．4~6s物体速度保持不变，推力保持2N不变，是匀速直线运动，推力与摩擦力二力平衡，2~4s由于物体和地面没有改变，所以2s~6s内物体所受摩擦力不变，故C正确；

D．t=6s时，将F撤掉，物体在水平方向上受摩擦力作用，将做减速运动直到静止，故D错误。

故选C。

【重要提示】本题目为外力变化时，摩擦力的大小与方向求解，解题的思路为受力分析。方法论：（1）当物体处于静止状态时，此时物体必受平衡力，并且物体受到的力为静摩擦力，根据二力平衡的知识点，静摩擦等于推力。只要物体静止，推力如何变化静摩擦力如何变化。总结：静止看推力。（2）当物体处于运动状态时，我们只能去找匀速直线运动状态，此时物体必受平衡力，并且物体受到的力为动摩擦力，根据二力平衡的知识点，滑动摩擦力等于推力。由于滑动摩擦力只与压力与粗糙程度有关，所以只要两个条件不变，不管物体是加速还是减速，那么它的受到滑动摩擦力就一直等于匀速时的推力，不会有任何变化！总结：运动看匀速。

3.摩擦力的叠加问题

【例3】（2020·四川省初二期中）如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是

A．拉力F和a受到的摩擦力大小不相等

B．b在水平方向上不受力

C．a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力

D．b在水平方向上受到向左的摩擦力

【答案】B

【解析】

A．物体a在水平方向只受到拉力和摩擦力，匀速运动时受力平衡，所以拉力F与a受到的摩擦力是相等的，故A错；

BD．由于b做匀速直线运动，所以在水平方向上不受力，是在惯性作用下运动的，故B正确，D错；

C．a受到的重力小于地面对a的支持力，由于物体b也是压在a上的，故C错；

故应选B。

4.探究摩擦力的影响因素

【例4】（2019·鄂尔多斯）现有长木板、木块、钩码、弹簧测力计、小车、毛巾、棉布、斜面等实验器材．

（1）小亮选择其中部分器材，组装后如图A所示，他想研究的问题是________，实验中应________拉动木块，根据________可知滑动摩擦力大小．
比较甲乙可得出的结论是________．

（2）小丽选择其中部分器材进行“探究阻力对物体运动的影响”的实验，如图B所示：
实验中让同一小车从同一斜面的同一高度处滑下的目的是使小车到斜面低端时________相同；三次实验中小车静止时的位置如图所示．进一步推理可知若水平面绝对光滑，则小车做________运动．  

【答案】1.（1）滑动摩擦力与压力大小与接触面粗糙程度的关系   水平匀速直线   二力平衡   在接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大 

2.（2）初速度   匀速直线 

【解析】

解：（1）由A图中甲乙丙三幅图知，实验中分别改变压力、接触面的粗糙程度，所以是想探究滑动摩擦力与压力大小与接触面粗糙程度的关系，实验中应水平匀速直线拉动木块，根据二力平衡可知滑动摩擦力大小；

由甲乙两图知，接触面的粗糙程度相同，乙的压力大于甲的压力，而拉力大于甲的拉力，说明接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； 

（2）实验中让同一小车从同一斜面的同一高度处滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相同；

三次实验中小车从斜面的同一高度由静止滑下，所以初速度相同，接触面越光滑，则小车运动的距离越远，推理得：若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做匀速直线运动．

【常考1】滑动摩擦力

【例1】(2020·伊春月考)下列关于摩擦力的说法，正确的是（        ）

1.     发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
2.     滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
3.     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
4.     滚动摩擦一定比滑动摩擦小

【答案】C

【解析】

解：A．滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动，所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力，故A错误；

B．摩擦力的方向一定与相对运动方向相反，可能与物体的运动方向相同，可能与物体的运动方向相反，故B错误；

C．由于物体间力的作用是相互的，当一个物体对另一个物体有摩擦力作用时，它自身也会受摩擦力的作用，故C正确．

D．用滚动代替滑动可以减小摩擦，但滚动摩擦不一定比滑动摩擦小，故D错．

故选C．

【常考2】改变摩擦力的大小

【例2】（2020·北京初三二模）关于自行车，下列措施中可以减小摩擦的是 （  ）

A．给车轴加润滑油

B．轮胎上制有花纹

C．刹车时用力捏闸

D．脚蹬子做得凹凸不平

【答案】A

【解析】

A．给车轴加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；故A符合题意；
B．轮胎上制有花纹，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。故B不合题意；
C．刹车时用力捏闸，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；故C不合题意；
D．脚蹬子做得凹凸不平，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。故D不合题意。
故选A。

【热点题型1】摩擦力的大小与方向

1.（2020·江苏省初二期中）如图所示，小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是（  ）

A．木块A受到的是静摩擦力

B．木块A相对于地面是运动的

C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大

D．木块A所受摩擦力的方向水平向左．

【答案】D

【解析】

A．在木板向左运动过程中，木块A相对于木板向右滑动，因此木块A受到的是滑动摩擦力，不是静摩擦力，故A错误；

B．木块A相对于地面的位置没有发生改变，所以木块A相对于地面是静止的，故B错误；

C．测力计对物体A的拉力与物体A所受的摩擦力是一对平衡力，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个因素均不变，所以摩擦力大小不变，则弹簧测力计的示数不会变化，故C错误；

D．摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反，因为木块A相对于木板向右滑动，所以，木块A所受摩擦力方向向左．故D正确。

故选D。

【热点题型2】摩擦力的动态分析

2.（2019·南通）如图甲，水平面上的木块在拉力F的作用下向右运动，F随时间变化的图象如图乙所示，木块在3-6S的运动状态如图丙所示，0-3S和6-9S内木块的状态图中未画出．请根据图中信息判断，下列说法错误的是（        ）

 A. 0-3S内木块做加速直线运动  B. 6-9S内木块一直处于静止状态

 C. 3-6S内木块受到的摩擦力是10N  D. 0-3S内木块受到的摩擦力是10N

【答案】B

【解析】

由图乙知3∼6s内拉力为10N，物体做匀速直线运动，物体受力平衡，摩擦力等于拉力为10N，故C正确；

由图乙知0∼3s内拉力为15N，因为压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，摩擦力仍为10N，拉力大于摩擦力，物体做加速运动，故AD正确；

由图乙知6∼9s内拉力为5N，因为压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，摩擦力仍为10N，拉力小于摩擦力，物体做减速运动，故B错误．

1.（2020·江苏省初二期中）下列实例中，为了减小摩擦的是（　　）

A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链

B．用力压住橡皮，擦去写错的字

C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木

D．运动鞋底有凹凸不平的槽纹

【答案】C

【解析】

A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；

B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是通过增大压力来增大摩擦力，故B不符合题意；

C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是以滚动代替滑动来减小摩擦，故C符合题意；

D．运动鞋底有凹凸不平的槽纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。

故选C。

2.（2020·安徽省初三其他）一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，则下列关于人的受力分析正确的是（　　）

A．人受到重力，竖直向上的支持力

B．人受到重力，竖直向上的支持力以及斜向下的摩擦力

C．人受到重力，竖直向上的支持力以及水平向左的摩擦力

D．人受到重力，竖直向上的支持力，电梯对人斜向上与速度方向一致的推力

【答案】A

【解析】

人随电梯匀速上升，人相对于电梯来说保持相对静止，因此在竖直方向上人只受重力和电梯对人的支持力，这两个力是一对平衡力；水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力的作用。

故选A。

3.（2020·甘肃省初二期中）如图所示的措施中，为了减小摩擦的是

A． 机械表保养时上油

B． 防滑垫表面做得凹凸不平

C． 旋钮侧面制有条纹

D． 轮胎上制有花纹

【答案】A

【解析】

A．机械表保养时上油，是使接触面彼此分离来减小摩擦力，故A项正确。

BCD．防滑垫表面做得凹凸不平，旋钮侧面制有条纹，轮胎上制有花纹，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，故B项、C项、D项错误。

综上所述，本题正确答案为A。

4.（2019·山西省初二期末）下列关于摩擦力说法错误的是（　　）

A．拉链不好拉时在拉链上抹一点蜡是为了减小摩擦

B．提起酒瓶时，用手紧握瓶颈是利用了摩擦

C．鞋底上的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力

D．用铅笔写字，笔尖与纸间的摩擦属于滚动摩擦

【答案】D

【解析】

A．拉链不好拉时在拉链上抹一点蜡，减小接触面的粗糙程度，为了减小摩擦，故A正确，A不符合题意；

B．提起酒瓶时，由于受重力有下滑的趋势，用手紧握瓶颈是利用了摩擦阻碍瓶子下滑，故B正确，B不符合题意；

C．鞋底上的花纹是通过增大粗糙程度从而增大鞋底与地面间的摩擦力，故C正确，C不符合题意；

D．用铅笔写字，笔尖与纸间的摩擦属于滑动摩擦，故D错误，D符合题意。

故选D。

5.（2020·河北省初二期中）下列事例中，通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是（　　）

A．鞋底做成凸凹不平的花纹

B．拉杆式书包底下装有轮子

C．用手捏自行车的车闸进行刹车

D．气垫船行驶时，在船与水面间形成高压空气层

【答案】A

【解析】

A．鞋底做成凸凹不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A符合题意；

B．拉杆式书包底下装有轮子，是通过改滑动为滚动来减小摩擦，故B不符合题意；

C．用手捏自行车的车闸进行刹车，是通过增大物体间的压力来增大摩擦，故C不符合题意；

D．气垫船行驶时，在船与水面间形成高压空气层，是通过使两物体间的接触面互相分离来减小摩擦，故D不符合题意。

故选A。

6.（2020·北京初三二模）为了测量木块A在水平木板上运动过程中所受滑动摩擦力的大小，小红设计了如图所示的实验装置。小红将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块A，木块A下面垫 一 块长木板 。实验中小红拉着长木板沿水平地面向右运动，当弹簧测力计示数稳定时，下列说法中正确的是（  ）

A．木块A相对于桌面是运动的

B．木板必须在桌面上做匀速直线运动

C．木块A所受的滑动摩擦力的方向水平向左

D．弹簧测力计的示数等于木块A所受的滑动摩擦力的大小

【答案】D

【解析】

A．木块A相对于桌面位置保持不变，所以是静止的，故A错误；

B．木块A受到的滑动摩擦力大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关，和是否匀速运动无关，不论木板处于什么运动，木块总处于平衡状态，故B错误；

C．木块A受到的摩擦力与相对运动方向相反，因为木板水平向右运动，所以，木块相对于木板来说是水平向左滑动，因此它受到的摩擦力的方向是水平向右，故C错误；

D．木块A总处于平衡状态，在水平方向上木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，故D正确。

故选D。

7.（2020·广西壮族自治区初三其他）关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是

A．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体

B．物体受到的重力的方向总是竖直向下，有时还垂直于接触面

C．物体间如果有相互作用的弹力，就定存在摩擦力

D．摩擦力的方向定与物体运动的方向相反

【答案】B

【解析】

A．物体本身没有重力（只有质量），重力是由于地球的吸引而产生的；故A错误；

B．重力的方向总是竖直向下的，当接触面水平时，则重力的方向垂直于接触面，故B正确；

C．物体间有相互作用的弹力时，如果没有相对运动或相对运动的趋势，或接触面光滑，则物体也不受摩擦力；故C错误；

D．滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反；如传送带的物体，当加速运动时摩擦力的方向与运动方向就相同，故D错误；

8.（2020·广东省初三一模）共享单车在设计上，为了减小摩擦的是（　　）

A．自行车车轮上的花纹 B．自行车脚踏板上的花纹

C．用橡胶制作自行车的刹车皮 D．自行车轮轴内的小滚珠

【答案】D

【解析】

A．自行车车轮上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故A不符合题意；

B．自行车脚踏板上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意；

C．用橡胶制作的自行车的刹车皮很粗糙，刹车时，压力不变，可以增大刹车皮与车轮之间的摩擦，故C不符合题意；

D．自行车轮轴内的小滚珠，是变滑动为滚动来减小摩擦，故D符合题意。

故选D。

9.（2020·山东省初三二模）如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有：木块A一块、砝码一个，弹簧测力计一个，长木板一块和棉布一块。

(1)四次实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，这样操作是为了测量__________ ；

(2)比较甲、乙两次实验可探究滑动摩擦力大小与_________的关系；比较_____两次实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

(3)比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出；滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。

【答案】滑动摩擦力大小    压力大小    乙、丙    错误   

【解析】

(1)[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。

(2)[2]比较甲、乙实验可知：两实验的接触面的粗糙程度不变，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关。

[3]比较乙、丙两图可知：两实验的压力大小不变，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，所以能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。

(3)[4]由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的。

10.

（2020·河北省初二期中）小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出以下猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；

猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

小明通过如图所示的实验验证猜想，验证猜想二和猜想三的数据如下表：

回答下列问题：

(1)实验中，小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动，其目的是使滑动摩擦力的大小__(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数．

(2)为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度______．

(3)分析____次实验可验证猜想二，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小___．

(4)分析1、4、5次实验，小明得出，在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，老师提出小明的实验设计应加以改进，应控制在__________相同的条件下粗糙程度不同．

【答案】等于    无关    1、2、3    成正比    接触面材料   

【解析】

（1）只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）研究滑动摩擦力的大小与速度的关系，要控制压力和接触面的粗糙程度相同，只改变运动速度的大小，小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度无关；（3）分析 1、2、3次试验可验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关，由表中数据可知，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；（4）分析1、4、5次试验，小明得出，在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，老师提出小明的实验设计应加以改造，应控制压力和在物体的运动速度相同的条件下粗糙程度不同；

1.（2020·安徽省初三其他）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态，下列分析正确的是（　　）

A．B受到的摩擦力为2N，方向水平向左

B．A受到的摩擦力为2N，方向水平向左

C．B受到A和地面所施加的摩擦力

D．A不受到摩擦力

【答案】A

【解析】

A处于静止状态，受力平衡，A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力，所以

f＝F＝2N

因物体间力的作用是相互的，B对A产生向右的静摩擦力，同时B也受到A对它的摩擦力，大小为2N，方向向左，B同时还受向右的拉力F＝2N，二力平衡，B处于静止状态，故地面对B没有摩擦力，故A正确，BCD错误。

故选A。

2.（2020·四川省初二期中）一物体以0.1m/s的速度在水平桌面做匀速直线运动，受到的摩擦力为10N，若速度增大到0.2m/s，仍在水平桌面匀速运动，它受到的摩擦力大小为（不计空气的阻力）

A．大于10N B．等于10N

C．小于10N D．条件不足，无法判断

【答案】B

【解析】

物体做匀速直线运动时受到平衡力作用，拉力和摩擦力是一对平衡力，当速度改变后，物体仍做匀速运动还受平衡力作用，摩擦力和拉力为一对平衡力，物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，故摩擦力大小不变，即摩擦力仍为10N．

故选B．

3.（2019·重庆）如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方体物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，大小为200N，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知，关于A、B间摩擦力F1和B、B间摩擦力F2的分析中，正确的是（ ）
 

 A.F1=200N，F2=200N  B. F1=200N，F2=0N  C. F1=0N，F2=200N  D. F1=0N，F2=0N

【答案】C

【解析】

物体A和B以相同的速度做匀速直线运动（相对静止），它们之间无相对运动也无相对运动的趋势，所以A、B间没有摩擦力，即F1＝0；

以整体为研究对象，因整体做匀速直线运动，由力的平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力，即摩擦力与F二力平衡，F2＝F＝200N，故C正确。

4.（2020·河北省初三二模）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F＝2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态，下列分析正确的是

A．A和B之间摩擦力为0

B．地面对B的摩擦力为0

C．地面对B的摩擦力为2N，方向水平向左

D．地面对B的摩擦力为2N，方向水平向右

【答案】B

【解析】

A处于静止状态，受力平衡，A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力，所以f1＝F＝2N，故A错误；因物体间力的作用是相互的，B对A产生向右的静摩擦力，同时B也受到A对它的摩擦力，大小为2N，方向向左，B同时受向右的拉力F＝2N, 二力平衡，B处于静止状态，故地面对B没有摩擦力，故B正确，CD错误．故选B．

5.（2020·江苏省初二期中）在做“研究滑动摩擦力大小”的实验中，将木块A放置于水平木板B上，加载一个钩码，把一支测力计系在A上，如图所示。当向左拉动B时，测力计指针稳定。下列讨论中错误的是（　　）

A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系 B．B受到A的摩擦力的大小为2.4N，方向向右

C．A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左 D．若增大拉动B的速度，测力计的示数会变大

【答案】D

【解析】

A．两物体间接触面的粗糙程度不变，在A上加载钩码可以改变物体间的压力大小，该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故A正确，不符合题意；

BC．由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A处于平衡状态，由平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f=F=2.4N，A相对于B向右运动，A受到的滑动摩擦力方向水平向左，B受到A的摩擦力与A受到B的摩擦力为相互作用力，大小相等、方向相反，故BC正确，不符合题意；

D．A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关，如果增大拉动B的速度，A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由平衡条件可知，测力计的示数不变，故D错误，符合题意。

故选D。

7.（2020·江苏省初二期中）如图所示，小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是（  ）

A．木块A受到的是静摩擦力

B．木块A相对于地面是运动的

C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大

D．木块A所受摩擦力的方向水平向左．

【答案】D

【解析】

A．在木板向左运动过程中，木块A相对于木板向右滑动，因此木块A受到的是滑动摩擦力，不是静摩擦力，故A错误；

B．木块A相对于地面的位置没有发生改变，所以木块A相对于地面是静止的，故B错误；

C．测力计对物体A的拉力与物体A所受的摩擦力是一对平衡力，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个因素均不变，所以摩擦力大小不变，则弹簧测力计的示数不会变化，故C错误；

D．摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反，因为木块A相对于木板向右滑动，所以，木块A所受摩擦力方向向左．故D正确。

故选D。

8.（2020·襄阳）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块（一块光滑，另一块粗糙）、长方体木块一块（带有挂钩）、钩码一盒，实验过程如图所示，下列说法错误的是（ ）

 A. 测量摩擦力时，要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动

 B. 通过图甲、乙所示的实验可以得出结论：在保持压力一定时，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大

 C. 此实验中应用了一种重要的探究物理问题的方法——控制变量法

 D. 图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动，摩擦力大小也不同

【答案】D

【解析】

A．只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，故测量摩擦力时，要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动，故A正确；

B．比较甲乙两图，压力大小相同，乙接触面粗糙，乙测力计示数大于甲的示数，可得出在保持压力一定时，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大，故B正确；

C．此实验中应用了一种重要的探究物理问题的方法——控制变量法，故C正确；

D．因影响滑动摩擦力大小的两个因素：压力大小和接触面的粗糙程度，甲图中的这两个因素都不变，故图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动，摩擦力大小相同，故D错误．

9.（2020·江苏省初二期中）如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同，在实验前小明提出了以下几种猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关

猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关

猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做_____运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：_____；

(2)比较甲、乙两图，可得到的结论是_____；

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使_____相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与_____有关；

(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：_____。

【答案】匀速直线    二力平衡的条件    在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大    压力    接触面的粗糙程度    没有控制接触面的粗糙程度相同   

【解析】

(1)[1][2]测滑动摩擦力大小时，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小。

(2)[3]甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大。所以，比较甲、乙两图，可得到的结论是：在触面粗糙程度相同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大。

(3)[4][5]乙、丙两图，铜块和木块叠在一起的目的是使压力相同，比较乙、丙两图知：在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以乙丙两图探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。

(4)[6]当所要研究的物理量与多个因素有关时，采用的探究方法应是控制变量法，要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，应控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，而小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，由图可知，只控制了压力大小相同，他的探究方案中存在的主要缺陷是：没有控制接触面粗糙程度相同。

10.（2020·江苏省初二期中）小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：

(1)该实验主要采用的探究方法是________，为了使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力，小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿_______方向拉动测力计并使物块做____________运动；

(2)由_________两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；

(3)由甲、乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙越大滑动摩擦力越______（选填 “大”或“小”）；

(4)实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置在操作上的优点是_________ 。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为________N；

(5)实验拓展：如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______N。第9秒时，小明突然撤去拉力F，木块仍向前运动了3秒后静止不动，请你在图4中画出9~12秒物体所受摩擦力与时间的图像。

（______）

【答案】控制变量法    水平    匀速直线    甲、丙    大    实验时不需要匀速拉动木板    1.8    4       

【解析】

(1)[1]实验中用的探究方法是控制变量法。

[2][3]实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，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)[4]比较甲、丙实验，接触面粗糙程度相同，而压力大小不同，由此可知，当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

(3)[5]比较甲、乙实验，压力大小相同而接触面粗糙程度不同，由此可知，当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙越大滑动摩擦力越大。

(4)[6]由图丁所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动木板。

[7]实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，根据受力平衡可知

由图甲可知，木块A受到的摩擦力为，则长木板B受到地面的摩擦力大小为

(5)[8]如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，由图3可知，6~9秒物体做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等，此时摩擦力为4N，因为压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到摩擦力大小不变，故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。

[9]第9秒时，小明突然撤去拉力F，木块仍向前运动了3秒后静止不动，因为压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到摩擦力大小不变，所以9~12秒物体所受摩擦力仍为4N，故图像如图所示：

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