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摩擦力及其实验问题
知识点1：摩擦力的概念：当相互接触的两个物体发生相对运动时，接触面上产生的阻碍相对运动的力称为摩擦力。
(1)摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦。 滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
(2)滑动摩擦和滚动摩擦既与作用在物体表面的压力有关，又与接触表面的粗糙度有关。
滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
(3)增加有益摩擦，减少有害摩擦。 增加摩擦的方法：增加接触面粗糙度、加大压力、变滚动为滑动； 减少摩擦的方法：减小接触面的粗糙度（使接触面光滑）、减小压力，使两个接触的表面分开，由滑动变为滚动。
知识点2：探索摩擦实验
(1)实验原理：两力平衡
(2)实验方法：将木块放置在长水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块匀速运动，读出此时的拉力为等于滑动摩擦力。 应用转换方法。
(3)实验结论：接触面粗糙度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； 当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 本研究采用控制变量方法。
前两个结论可以概括为：滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙度有关。 实验还可以研究出滑动摩擦力的大小与接触面的大小、运动的速度、拉力的大小等无关。
【例1】（2020湖南常德）如图所示摩擦力，重50N的物体静止在垂直的墙壁上，F压力=30N，若物体与墙壁的接触面积为0.2m2，则分析如下：正确的 （）
A. 物体受到垂直向上的摩擦力，等于 50N。
B、物体对墙壁的压力为250Pa
C、物体受到的压力越大，摩擦力就越大
D、如果物体上的所有力消失，物体将向下移动。
【答案】A
【分析】A． 如果物体静止在垂直的墙上，即物体处于平衡状态，受到平衡力。 那么物体在垂直方向受到的两个力：重力和摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于50N，所以A是正确的；
B.物体对墙壁的压力
故B错误；
C。 物体被压在垂直的墙上并处于静止状态。 其摩擦力的大小与重力的大小有关，故C错误；
D. 如果物体上的所有力消失，物体将保持原来的运动状态。 如果物体是静止的，它将保持静止，所以 D 是错误的。
【点对点练习】图中所示的各种练习中，增加摩擦力的是（）
A. 自行车上的滚动轴承 B. 体操运动员的手上涂有防滑粉
C。 用卷发器用刷子刷冰 D.润滑门轴上的铰链
【答案】B.
【分析】（1）增加摩擦力的方法：增加压力、增加接触面的粗糙度。
(2)减少摩擦的方法：减少压力、降低接触面粗糙度、脱离接触面、用滚动代替滑动等。
A、自行车上的滚动轴承采用滚动代替滑动来减少摩擦。 因此摩擦力，A不符合题意；
B、体操运动员的手上涂有防滑粉，在压力恒定的情况下，通过增加接触面的粗糙度来增加摩擦力。 因此，B符合题意；
C。 卷发器是用刷子刷冰面，通过在一定压力下降低接触面的粗糙度来减少摩擦，所以C不符合题意；
D、润滑门轴上的铰链是为了脱离接触面，减少摩擦。 因此，D不符合题意。
[例2]（湖北武汉，2020）学生在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，使用了如图A所示的设备。长木板B的表面比长木板B的表面粗糙。 A、块体各表面的粗糙度相同，其长、宽、高分别为10cm、8cm、6cm。
将物体块放在水平放置的长木板上，然后将重物放在物体块上，用弹簧测力计水平拉动物体块，并沿长木板做匀速直线运动。 实验记录如下：
实验次数
块放置
接触面
有压力的情况
弹簧测力计指示/N
平躺
一块
将 100 克重物放在块上
平躺
B 块
将 100 克重物放在块上
2.2
平躺
B 块
将 200 克重物放在块上
2.4
侧躺
B块
将 100 克重物放在块上
(1)第一次实验时，弹簧测力计指示如图B所示，指示为；
（2）从两个实验1、2可以看出：当压力相同时，木块与长木板的接触面越粗糙，木块所受到的滑动摩擦力（填“越小”） ”或“较大的”）；
从实验2和实验3可知：增加木块上重物的质量会增加（填“木块上的重量”、“长板上的重量”或“长板上的木块”的压力） ”），这样就可以探究接触面粗糙度相同时滑动摩擦力与压力的关系；
(3) 在第四次实验中，弹簧测力计显示：
【答案】（1）1.8（2）木块越大，木板越长（3）2.2
【分析】（1）从图B可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示值为1.8N。
(2)从1和2的实验数据分析，当压力相同时，块体与长木板的接触面越粗糙，块体受到的滑动摩擦力越大。
从实验2和实验3可以知道，增加木块上重物的质量会增加木块对长木板的压力。
(3)从实验2和实验4可以看出，木块对长木板的压力是相同的，接触面的粗糙度也是相同的，所以两块木块上的摩擦力是一样的，所以弹簧测力计显示2.2N。
【点对点练习】在探索与滑动摩擦力相关的因素时，使用完全相同的木块进行了如图所示的实验。
(1)实验中，弹簧测力计拉动木块沿水平方向移动时，木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示值；
(2)图A和图B的实验说明滑动摩擦力的大小与：
(3)图A和C中的实验表明，滑动摩擦力的大小与：
(4)当所研究的物理量与多种因素有关时，采用的探究方法应为方法。
【解答】均匀线压力大小与接触面粗糙度控制变量法
【分析】（1）木块上的摩擦力等于弹簧测力计的示值。 木块受到水平方向的平衡力的作用，木块以匀速直线运动。
(2)与木块接触的不同表面上弹簧读数不同，摩擦力与接触面的粗糙度有关。 弹簧读数根据木块接触表面的压力而不同，摩擦力与压力有关。
(3)压力一定，接触面粗糙度不同，摩擦力不同。
(4)保持一个物理量恒定，而研究其他两个物理量之间关系的方法称为受控变量法。
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