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摩擦力及其實驗問題
知識點1：摩擦力的概念：當相互接觸的兩個物體發生相對運動時，接觸面上產生的阻礙相對運動的力稱為摩擦力。
(1)摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦。 滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
(2)滑動摩擦和滾動摩擦既與作用在物體表面的壓力有關，又與接觸表面的粗糙度有關。
滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。
(3)增加有益摩擦，減少有害摩擦。 增加摩擦的方法：增加接觸面粗糙度、加大壓力、變滾動為滑動； 減少摩擦的方法：減小接觸面的粗糙度（使接觸面光滑）、減小壓力，使兩個接觸的表面分開，由滑動變為滾動。
知識點2：探索摩擦實驗
(1)實驗原理：兩力平衡
(2)實驗方法：將木塊放置在長水平木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊勻速運動，讀出此時的拉力為等于滑動摩擦力。 應用轉換方法。
(3)實驗結論：接觸面粗糙度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大； 當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。 本研究采用控制變量方法。
前兩個結論可以概括為：滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙度有關。 實驗還可以研究出滑動摩擦力的大小與接觸面的大小、運動的速度、拉力的大小等無關。
【例1】（2020湖南常德）如圖所示摩擦力，重50N的物體靜止在垂直的墻壁上，F壓力=30N，若物體與墻壁的接觸面積為0.2m2，則分析如下：正確的 （）
A. 物體受到垂直向上的摩擦力，等于 50N。
B、物體對墻壁的壓力為250Pa
C、物體受到的壓力越大，摩擦力就越大
D、如果物體上的所有力消失，物體將向下移動。
【答案】A
【分析】A． 如果物體靜止在垂直的墻上，即物體處于平衡狀態，受到平衡力。 那么物體在垂直方向受到的兩個力：重力和摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力的大小等于50N，所以A是正確的；
B.物體對墻壁的壓力
故B錯誤；
C。 物體被壓在垂直的墻上并處于靜止狀態。 其摩擦力的大小與重力的大小有關，故C錯誤；
D. 如果物體上的所有力消失，物體將保持原來的運動狀態。 如果物體是靜止的，它將保持靜止，所以 D 是錯誤的。
【點對點練習】圖中所示的各種練習中，增加摩擦力的是（）
A. 自行車上的滾動軸承 B. 體操運動員的手上涂有防滑粉
C。 用卷發器用刷子刷冰 D.潤滑門軸上的鉸鏈
【答案】B.
【分析】（1）增加摩擦力的方法：增加壓力、增加接觸面的粗糙度。
(2)減少摩擦的方法：減少壓力、降低接觸面粗糙度、脫離接觸面、用滾動代替滑動等。
A、自行車上的滾動軸承采用滾動代替滑動來減少摩擦。 因此摩擦力，A不符合題意；
B、體操運動員的手上涂有防滑粉，在壓力恒定的情況下，通過增加接觸面的粗糙度來增加摩擦力。 因此，B符合題意；
C。 卷發器是用刷子刷冰面，通過在一定壓力下降低接觸面的粗糙度來減少摩擦，所以C不符合題意；
D、潤滑門軸上的鉸鏈是為了脫離接觸面，減少摩擦。 因此，D不符合題意。
[例2]（湖北武漢，2020）學生在探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗中，使用了如圖A所示的設備。長木板B的表面比長木板B的表面粗糙。 A、塊體各表面的粗糙度相同，其長、寬、高分別為10cm、8cm、6cm。
將物體塊放在水平放置的長木板上，然后將重物放在物體塊上，用彈簧測力計水平拉動物體塊，并沿長木板做勻速直線運動。 實驗記錄如下：
實驗次數
塊放置
接觸面
有壓力的情況
彈簧測力計指示/N
平躺
一塊
將 100 克重物放在塊上
平躺
B 塊
將 100 克重物放在塊上
2.2
平躺
B 塊
將 200 克重物放在塊上
2.4
側躺
B塊
將 100 克重物放在塊上
(1)第一次實驗時，彈簧測力計指示如圖B所示，指示為；
（2）從兩個實驗1、2可以看出：當壓力相同時，木塊與長木板的接觸面越粗糙，木塊所受到的滑動摩擦力（填“越小”） ”或“較大的”）；
從實驗2和實驗3可知：增加木塊上重物的質量會增加（填“木塊上的重量”、“長板上的重量”或“長板上的木塊”的壓力） ”），這樣就可以探究接觸面粗糙度相同時滑動摩擦力與壓力的關系；
(3) 在第四次實驗中，彈簧測力計顯示：
【答案】（1）1.8（2）木塊越大，木板越長（3）2.2
【分析】（1）從圖B可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示值為1.8N。
(2)從1和2的實驗數據分析，當壓力相同時，塊體與長木板的接觸面越粗糙，塊體受到的滑動摩擦力越大。
從實驗2和實驗3可以知道，增加木塊上重物的質量會增加木塊對長木板的壓力。
(3)從實驗2和實驗4可以看出，木塊對長木板的壓力是相同的，接觸面的粗糙度也是相同的，所以兩塊木塊上的摩擦力是一樣的，所以彈簧測力計顯示2.2N。
【點對點練習】在探索與滑動摩擦力相關的因素時，使用完全相同的木塊進行了如圖所示的實驗。
(1)實驗中，彈簧測力計拉動木塊沿水平方向移動時，木塊受到的摩擦力等于彈簧測力計的示值；
(2)圖A和圖B的實驗說明滑動摩擦力的大小與：
(3)圖A和C中的實驗表明，滑動摩擦力的大小與：
(4)當所研究的物理量與多種因素有關時，采用的探究方法應為方法。
【解答】均勻線壓力大小與接觸面粗糙度控制變量法
【分析】（1）木塊上的摩擦力等于彈簧測力計的示值。 木塊受到水平方向的平衡力的作用，木塊以勻速直線運動。
(2)與木塊接觸的不同表面上彈簧讀數不同，摩擦力與接觸面的粗糙度有關。 彈簧讀數根據木塊接觸表面的壓力而不同，摩擦力與壓力有關。
(3)壓力一定，接觸面粗糙度不同，摩擦力不同。
(4)保持一個物理量恒定，而研究其他兩個物理量之間關系的方法稱為受控變量法。
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