「經典習題周周練」
第八章 運動和力
第3節 摩擦力
1．摩擦力的概念
【解題依據】力兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做滑動摩擦力。
產生的條件：①相互接觸；②相對滑動。
方向：與相對運動的方向相反。
作用點：兩物體的接觸面。
題目一如圖所示，重為G的物體A放在粗糙的斜面上處於靜止狀態，若用一個方向始終沿斜面向上，大小從零開始逐漸增大的變力F作用在物體上，使物體從靜止狀態逐漸轉變到沿斜面向上運動。在物體開始運動的整個過程中，對物體受到的摩擦力及方向的判斷，下列說法正確的是（ ）
A．始終不受摩擦力作用
B．摩擦力方向始終沿斜面向上
C．摩擦力方向始終沿斜面向下
D．無法判斷是否受摩擦力及方向
【解題思路】①當拉力逐漸增大，物體開始向斜上方開始運動時，摩擦力的方向與物體的運動方向相反，據此解答。
解：當木塊開始沿斜面向上運動時，摩擦力方向與物體相對運動的方向相反，所以滑動摩擦力方向沿斜面向下，故A、B、D錯誤，C正確。
答案：C
點評：本題根據物體的運動狀態分析摩擦力的方向，關鍵是看相對運動的方向，不能簡單認為木塊受到的摩擦力一定沿斜面向下。
練習題1穿久了的鞋子鞋底會變平，原因是鞋子在使用時受到了（ ）
A．重力 B．摩擦力
C．壓力 D．支持力
練習題2 地鐵已成為北京等城市的主要綠色交通工具之一，乘坐地鐵需要進行安全檢查，如圖是安檢時傳送帶運行李的情景和運送示意圖。某乘客把一行李箱放在水平傳送帶上。在行李箱隨傳送帶一起勻速運動的過程中，行李箱_______（選填「受到」或「不受」）摩擦力的作用，你判斷的理由是_______。
2．影響滑動摩擦力大小的因素
【解題依據】滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。接觸面粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。
該實驗的測量原理是二力平衡。該研究採用了控制變量法。實驗時要勻速拉動木塊，目的是使彈簧測力計對物體的拉力與摩擦力是一對平衡力。
滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。
題目二 如圖所示，在水平桌面上用彈簧測力計拉一個長方體木塊勻速直線運動，能夠使彈簧測力計示數變大的做法是（）
A．長方體木塊上放一個小鐵塊
B．長方體木塊由平放改為側放
C．以更快的速度拉木塊做勻速直線運動
D．換一個更光滑的桌面拉木塊做勻速直線運動
【解題思路】影響滑動摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度，與速度、受力面積無關。
解：滑動摩擦力大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，在接觸面粗糙程度不變時，增大壓力可以增大摩擦，故A正確；滑動摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度，與速度、受力面積無關，故B、C錯誤；減小接觸面的粗糙程度，減小摩擦，不能夠使彈簧測力計示數變大，故D錯誤。
答案：A
【點評】此題考查影響滑動摩擦力大小的因素，常見題目。
練習題3如圖所示，礦泉水瓶有很多橫向條紋，當我們手握瓶身時，瓶子不容易掉下來，說明摩擦力的大小與_______有關；當我們增大握住瓶子的力時，瓶子受到的摩擦力_______（選填「變大」「變小」或「不變」）。
練習題4為了探究滑動摩擦力，張穎同學利用牙刷做實驗。當用力勻速拖動牙刷時，刷毛髮生了如圖所示的彎曲，對這一實驗的分析不正確的是（ ）
A．刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的摩擦力越大
B．從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向左
C．牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D．手的拉力大於牙刷受到的摩擦力
題目三一個箱子重為100N，放在水平面上，受6N的水平推力，箱子未動，這時箱子受到的摩擦力______（選填「大於」、「等於」或「小於」）6N。當水平推力增大到10N時，箱子恰好做勻速運動。當水平推力增大到20N時，箱子受到的摩擦力為______N。
【解題思路】物體處於靜止或勻速直線運動狀態時，受到的力是平衡力；二力平衡的條件：兩個平衡力的大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上；掌握影響摩擦力大小的因素，若影響因素不變，則摩擦力大小不變。
解：用6N的力沒有推動箱子，即箱子處於靜止狀態，因此推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即f＝F＝6N；水平推力增加到10N箱子做勻速直線運動狀態，所以推力和摩擦力是一對平衡力，則f′＝F′＝10N；當推力增加到20N時，由於接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，所以摩擦力大小不變，仍為10N。
答案：等於；10
點評：此題主要考查了二力平衡條件的應用，特別是當沒有推動時，同學們很容易誤認為推力小於阻力而出錯。同時題目中暗含著一個條件即滑動摩擦力不變，同時涉及到了影響摩擦力大小的因素，要注意根據不同情況判斷摩擦力的大小變化。特別是第二問中，摩擦力不變，推力大於摩擦力，所以箱子加速運動。
練習題5如圖所示，一個物塊重20N，現用50N的水平壓力F將它緊壓在豎直的牆面上。當物塊靜止時，物塊與牆面間的摩擦力f為_______N，現將壓力F撤去，物體沿斜面下滑時，物塊與斜面間的摩擦力為______N。
練習題6 如圖所示，用F＝6N水平向右的拉力勻速拉動物塊A時，物塊B靜止不動，此時彈簧測力計的示數為4N，則物塊A所受地面摩擦力的大小及方向為（ ）
A．2N，水平向右
B．6N，水平向左
C．2N，水平向左
D．6N，水平向右
3．摩擦力的利用與防止
【解題依據】（1）增大有益摩擦的方法：
①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度。
（2）減小有害摩擦的方法：
①減小壓力；②減小接觸面的粗糙程度；③用滾動摩擦代替滑動摩擦；④使接觸面彼此分開（加潤滑油、氣墊、磁懸浮）。
題目四如圖所示的措施中，和其他三個目的不同的是（ ）
A．防滑墊表面做得凹凸不平
B．旋鈕側面制有條紋
C．輪胎上有花紋
D．機械錶保養時上油
【解題思路】防滑墊表面做得凹凸不平，在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；旋鈕側面制有條紋，在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；輪胎上有花紋，在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；機械錶保養時上油，是在壓力一定時，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力。綜上分析可知，和其他三個目的不同的是D。
答案：D
【點評】本題考查了同學們利用摩擦力大小的影響因素，以及增大和減小摩擦方法的知識解決生活實際的能力，摩擦力問題在生活中應用非常廣泛，平時應多觀察、多思考。
練習題7如圖所示，屬於增大摩擦的是（ ）
A．合頁上加潤滑油
B．鞋底的花紋
C．在軸承中加滾珠
D．氣墊船
練習題8 滑板車越來越受到青少年的喜愛，如圖所示為一款滑板車的實物圖。這款滑板車可以根據玩者的身高來調節高度，將拉杆調到相應高度後，旋緊調節旋鈕，通過增大_______來增大摩擦，起到固定拉杆的作用；把手上刻有花紋，是為了增大_______來增大摩擦；玩者一腳站立在踏板上，另一隻腳不時用力向後蹬地，滑板車在地對腳的_______（選填「重」「彈」或「摩擦」）力的作用下前進。
4．力的示意圖
【解題依據】力的示意圖：用一個帶箭頭的線段表示力的三要素，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向。
對於摩擦力來說，方向：與相對運動的方向相反；作用點：兩物體的接觸面。
題目五如圖所示，貨物隨傳送帶一起斜向上運動。請在圖中畫出貨物對傳送帶的壓力及貨物所受摩擦力的示意圖。
【解題思路】貨物隨傳送帶一起斜向上運動，貨物有向下滑動的趨勢，所以其受到摩擦力的方向平行於傳送帶向上，作用點在貨物與傳送帶接觸面的中點；貨物對傳送帶的壓力的作用點也在貨物與傳送帶接觸面的中點，方向垂直於傳送帶向下。
答案：如圖所示
【點評】要注意正確判斷摩擦力的方向和壓力的方向，此題中貨物受的摩擦力是平行於傳送帶向上，其方向與相對運動趨勢相反，與物體的運動方向無關，這是學生容易出錯的地方。如果是平衡力時長度要相等。
練習題9如圖，在水平向左的4N拉力作用下，木塊在水平桌面上向左作勻速直線運動。請作出木塊受到的摩擦力f的示意圖。
練習題答案
1．B
2．不受；行李箱和傳送帶一起勻速運動，它們之間沒有相對運動
3．接觸面粗糙程度；不變（提示：本題中所涉及的摩擦力是靜摩擦力，其大小同樣受接觸面粗糙程度的影響。同時知道瓶子靜止時重力與摩擦力平衡，是解答的關鍵）
4．D
5．20；0（提示：當物體靜止時，物體在豎直方向上受到的重力和摩擦力是一對平衡力，因此摩擦力等於重力，即f＝G＝20N；當壓力F撤去後，物體與牆面間的壓力消失，因此物體與牆面間的摩擦力也隨之消失，因此將壓力F撤去，物體沿斜面下滑時，物塊與斜面間的摩擦力為0）
6．C
7．B
8．壓力；接觸面粗糙程度；摩擦力
9．如圖所示（注意表示兩力線段的長度相等，還有標明摩擦力的大小，二力平衡，兩力應在一條直線上）