有了这些，物理摩擦力so easy！_生活中的物理-查字典物理网

在力学范畴内，物体所受的力可分为三大类：重力、弹力（包括推、拉、挤、压、支持力等）、摩擦力。分析物体受力时可按以下步骤进行：（1）一个物体受一个重力，作用于重心，方向竖直向下；（2）研究对象与几个物体接触并与之有拉、挤、压时就受几个弹力，方向垂直于接触表面（或沿着拉线方向）；（3）研究对象与几个物体接触并有相对运动（或相对运动趋势），就受几个摩擦力，方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反。

注意：（1）当物体质量非常小（或题中有“轻小物体”）字样时可视为重力忽略不计；（2）若接触面 “光滑”可认为无摩擦。

在初中物理范畴内，当物体静止或匀速直线运动时，物体必受平衡力作用，在竖直方向上二力平衡，在水平方向运动时前后方向的力必相等。

例题1 如图13.3－2所示，水平面上叠放着A、B两物体,在水平方向力F1和F2的作用下以共同的速度一起向右匀速运动，已知F1＝5N，F2＝3N，那么物体B上下表面所受摩擦力的大小分别为（）

A．5N 2N B．3N 0N C．0N 2N D．5N 8N

【解析】以A为研究对象，A在水平向右的力F1的作用下，匀速向右运动，由力的平衡条件可知，它受到B上表面对它水平向左的摩擦力f1的作用，其大小为5N，因为力的作用是相互的，故B的上表面受到的摩擦力为5N，方向向右。再把A、B看成是一个整体，它在水平方向上受三个力的作用，即水平向右的力F1，水平向左的力F2和桌面对整体向左的摩擦力f1，这三个力相互平衡，则有：f2＝F1－F2＝2N。该题答案为A。

【点评】对于求解力的大小问题，通常采用的方法是先进行物体的受力分析，再利用力的合成知识和二力的平衡条件进行解答。

例2 下列关于摩擦力的说法正确的是（）

A．相互接触的物体之间已发生相对运动时，就一定会产生摩擦力

B．摩擦力总是阻碍物体运动

C．摩擦力方向总是和物体运动方向相反

D．摩擦力一定是阻碍物体相对运动的力

【解析】相互接触的物体之间发生相对运动，但如果不互相挤压或者接触面是光滑的，物体之间就不会产生摩擦力。A的说法是错误的。摩擦力不一定是阻碍物体运动的力，它也可能是动力。如果是动力时，它的方向就和物体运动方向相同。例如人走路时，人脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，脚受到地面向前的摩擦力，人就前进。所以B、C的说法是错误的。根据摩擦力的定义，两个相互接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的摩擦力。所以D的说法是正确的。该题答案为D。

【剖析】正确理解摩擦力的概念，弄清摩擦力的三要素是解决本题的关键。

【拓展】关于摩擦力，下列说法正确的是（）

A．摩擦力无益，总是有害的

B．摩擦力的方向有时与物体的运动方向相同

C．两个物体互相接触时，它们之间才可能有摩擦力

D．车轮与地面之间的摩擦是有害的，轮胎和地面都是越光滑越好

（答案选B、C）

例3 下列做法中，为了减小摩擦的是（）

A．鞋底和轮胎制成有凹凸不平的花纹）

B．自行车刹车时，刹车皮紧压在钢圈上

C．在机器的转动部分安装滚动轴承并加润滑油

D．为了防止传动皮带打滑，需要把到带张紧些

【解析】A、B、D项中都是为了增大有益摩擦，题中A项是采用使接触面粗糙来增大有益摩擦；B、D项都是采用增大压力的方法来增大有益摩擦的。只有C项中给机器的转动部分安装滚动轴承并加润滑油是为了减小有害摩擦。该题答案为C。

【剖析】正确理解影响摩擦力大小的因素是解决增大减小摩擦力的基本方法。

【拓展】将一张凳子放在地面上推动，如图13.3－3所示，两种推法，凳子所受摩擦力的大小为（）

A．两种推法摩擦力一样大 B．甲推法摩擦力小 C．乙推法摩擦力小 D．无法比较

（答案：选A）

例4 滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用．通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，也与接触面之间的压力有关．有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关．请你从以下器材中选出某部分器材，设计一个实验对此猜想进行检验．

器材：a．斜面b．带钩的正方体木块c．带钩的长方体木块d．表面平整的长木板e．几条毛巾f．直尺g．弹簧测力计h．硬纸板

（l）你所需要的实验器材（用器材前面的字母表示）

（2）简述主要的实验步骤．

【解析】我们已经知道滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，要研究滑动摩擦力是否与接触面的大小有关，必须采用控制变量法，即实验时，要保证物体间接触面的粗糙程度和压力不变，改变物体间的接触面积，让物体做匀速直线运动，通过弹簧测力计的读数求出每次实验时物体受到的摩擦力，比较摩擦力的大小从而得出结论因此，所需器材为长方体木块、长木板、弹簧测力计．

答案：（1）c、d、g （2）实验步骤：①将长方体木块平放在长木板上，用弹簧测力计拉着它匀速前进，观察并记录此时弹簧测力计的示数；②将长方体木块侧放在长木板上，用弹簧测力计拉着它匀速前进，观察并记录这时弹簧测力计的示数；③比较两次弹簧测力计的示数，即可初步检验上述猜想；④重复几次上述3个步骤．

【点评】此题是一道实验探究题，主要考查设计实验进行探究的能力．在设计实验时，需特别注意一定要用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动，因为只有这样摩擦力与拉力才是一对平衡力，摩擦力的大小与拉力的大小才相等，弹簧测力计的示数才能表示出摩擦力的大小．

【拓展】在奥运会上，“体操王子”——李宁在上单杠之前，总是要在手上抹些镁粉，而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧。他这样做的目的（）

A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦 B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦

C．两者都是增大摩擦 D．两者都是减小摩擦

（答案：A）

例5 小明在学习摩擦力一节时，为了探究滑动摩擦力跟压力的关系，设计了如图13.3－4（甲）实验装置，实验器材有：木块、长木板、砂和砂桶、测力计，20g砝码若干个、细线等。

（1）实验方法：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上的一侧，细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连，实验时在砂桶中加砂，使长木板运动，当木块达到稳定时，测力计示数等于和长木块之间的摩擦力大小；请问木板的运动是否一定要做匀速直线运动_____（填“一定”或“不一定”）

（2）在木块上加上砝码就可以改变木块对长木板的压力，改变砂桶中砂的质量，使长木板运动，读出测力计的读数，小明做了四次实验，得到下表四组数据，其中第3次实验时，测力计如图13.3－4（乙）所示，请你帮小明读出测力计的读数，并填入表内相应的位置。

（3）对上表格中压力大小和测力计读数分析，你能得出结论是___________

【解析】当木块达到稳定时，测力计给木块的拉力（即测力计示数）与木板给木块的摩擦力是一对平衡力，而当木块受到的正压力大小为一定时，不管木板作什么样的运动，摩擦力的大小一定，故木板不一定作匀速直线运动。从表中所给的信息可以发现，滑动摩擦力与正压力成正比，即，由此可得，当正压力N3＝4.70N时，摩擦力。答案：（1）不一定（2）1.90或1.9（3）正压力越大，滑动摩擦力越大或滑动摩擦力与正压力成正比

【剖析】会对实验数据进行简单的处理是初中物理必须达到的水平。通常需要运用数学中学到的归纳法和解析法进行解决。

拓展如图13.3－5所示，有两本完全相同的书A、B，书重均为5N，若将两本书等分成若干份后，交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书A固定不动，用水平向右的力F把书B抽出，现测得一组数据如下：