第二章相互作用——力小专题3 摩擦力的动态变化与突变问题【知识清单】１.静摩擦力力的大小与压力，随着发生变化，处于平衡状态的物体所受静摩擦力大小可以通过来确定。
2.滑动摩擦力的大小与压力，与物体运动速度大小、接触面的大小。
3.静摩擦力存在一个最大值即最大静摩擦力，最大静摩擦力的大小与压力，两物体间同样压力的情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力的大小。
静摩擦力突变为滑动摩擦力与时的临界状态是；滑动摩擦力突变可能为静摩擦力的临界状态是。
【答案】1.无关引起运动趋势的外力变化平衡条件 2.成正比无关 3.成正比略大一些静摩擦力达到最大静摩擦力相对速度减小到零时【考点题组】【题组一】静摩擦力的动态变化1.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．现撤去F1保留F2．则木块在水平方向受到的合力为（）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左D．零【答案】D【解析】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有f=F1-F2=10-2=8N；物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于8N；撤去F1后，外力为2N，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零，D正确。
2.如图所示，某人为执行一项特殊任务，须从椭球形屋顶半中间位置开始向上缓慢爬行，他在向上爬行的过程中（）2题图A．屋顶对他的支持力变小B．屋顶对他的支持力变大C．屋顶对他的摩擦力变小D．屋顶对他的摩擦力变大【答案】BC【解析】由该人受力及平衡条件可知，屋顶对他的支持力等于重力沿垂直于屋顶切线的分力，屋顶对他的静摩擦力等于重力沿屋顶切线方向上的分力，故BC正确。
3.如图所示，质量均为m的物体A和物体B，用跨过光滑定滑轮的轻质细绳相连，A置于倾角θ=30°的固定斜面上，处于静止状态。
现用水平力F作用在物体B上，缓慢的拉开一小角度，物体A一直保持静止，此过程中A所受的摩擦力A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减少后增大D．先增大后减少【答案】A【解析】对A研究可知，原来细线的拉力大小等于B的重力，即T=mg＞mgsinθ，A原来所受的摩擦力沿斜面向下，当用水平向右的力F缓慢拉物体A，细线的竖直分力大小等于A的重力，所以细线所受拉力的大小一定增大，A所受的摩擦力增大4.如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A＇点，在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下面哪个图表示【答案】A【解析】分析如图所示，由于缓慢圆柱体缓慢转动，由平衡条件知f=mgsinθ，因θ先减小后增大，所以f先减小后增大，故B、D错误；又因角度随时间均匀变化，由三角函数知识知，在θ随时间均匀变化时，sinθ随时间的变化率先增大后减小，故C错误，A正确。
学科名称：物理知识点名称：滑动摩擦力和滚动摩擦力一、知识清单1、关联性知识知识点：弹力、静摩擦力2、当前知识点知识清单（1）滑动摩擦力的定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
（2）滑动摩擦力产生的条件：①两物体接触且挤压，即存在弹力；②接触面粗糙；③两物体间存在相对运动。
（3）滑动摩擦力的方向：与接触面相切，跟物体相对滑动方向相反。
（4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟正压力成正比。
即F＝μF N其中F N为正压力，是两接触面间相互挤压的弹力，μ为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与F N 无关，无单位。
（5）滚动摩擦力的定义：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。
二、点拨指导重难点：对滑动摩擦力的理解及其大小的计算。
①滑动摩擦力与接触面的大小无关，与物体的运动性质也无关。
②μ只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与其他因素均无关；而正压力FN不一定等于重力，其大小与重力无直接关系，如下图。
③滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，不是阻碍物体的运动，因此，滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力。
三、解题示范解题示范1：滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动。
有的地方，人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛。
已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02，滑雪板和人的总质量为180kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动，求鹿的拉力大小。
【解析】由于滑雪板做匀速直线运动，可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等，即F ＝f。
同时，滑雪板与冰面间的压力N与滑雪板和人所受的重力相等，即N＝G。
由滑动摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小为F ＝f ＝μN ＝μG ＝μmg ＝0.02×180×9.8N ＝35.28N【答案】35.28N解题示范2：某物体的重力为200 N ，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80N 。
实验9 探究影响滑动摩擦力大小的因素基础考点梳理【设计和进行实验】1.实验原理：二力平衡；2.实验装置3.【分析与论证】（1）在这个实验中，在第1、2次实验中变量是接触面的压力，控制的变量是接触面的粗糙程度。
得到的结论是：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第2、3 次的实验结果，得到的结论是：在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小与压力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【实验结论】滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【实验方法】（1）控制变量法：①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力，比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系；①探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，控制压力不变，改变接触面粗糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。
（2）转换法：通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
【交流与讨论】（1）实验中要水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，重力和支持力平衡，才能保证拉力大小等于滑动摩擦力。
（2）滑动摩擦力的大小与运动速度大小、接触面面积的大小无关。
【实验评估】实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。
因此，将实验方案改进如下，对比甲图，乙图优点：无论是否匀速拉动弹簧测力计，都可以保证拉力大小始终等于摩擦力大小。
甲图乙图典型例题赏析实验结论：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关．（1）接触面受到的压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．（2）接触面的粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大.1.实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中．猜想1：滑动摩擦力的大小可能与接触面受到的压力有关猜想2：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关根据猜想，实验小组按下图所示的步骤进行实验．（1）实验过程中，水平拉动木块在较光滑的木板上做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲所示，木块所受滑动摩擦力为0.8 N．所探究的摩擦力是指木板与木块之间的滑动摩擦力.要点1. 测量原理：木块在水平方向受拉力与滑动摩擦力作用，处于平衡状态，二力大小相等易错：木块处于平衡状态时要判断两个力的大小是否相等，需要考虑是否满足二力平衡的条件（2）为了验证猜想1，应选择甲、乙两图的实验步骤，分析现象和数据可知，在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.要点 2.探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系：控制接触面粗糙程度相同，只改变接触面所受压力大小（3）通过分析步骤乙、丙，小明得出“接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大”的结论，小亮认为他的结论缺少前提条件压力一定时.（4）（与速度的关系）（2022黄石）木块的速度会影响滑动摩擦力吗？组内小明想用测力计加速拉动木块，测得不同速度时的测力计示数，比较摩擦力.你认为是否可行？不可行，理由是测力计的示数> 木块受到的滑动摩擦力的大小（选填“>”“<”或“＝”）.要点3.关键点解读：“加速”拉动木块时，木块没有处于平衡状态（5）（与受力面积的关系）（人教八下习题改编）有同学提出接触面积的大小会影响滑动摩擦力吗？小明想通过竖直切割木块来改变接触面积如图丁所示，组内其他人认为他的操作是错误的，理由是没有控制压力一定，改进方法是将两物体叠放在一起.要点4.探究滑动摩擦力与接触面积的关系：需要控制其他条件相同，只改变接触面积大小（6）（装置改进）（教参素材改编）实验小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，弹簧测力计示数不稳定，于是改进实验装置如图戊所示，固定弹簧测力计，通过拉动长木板进行实验，实验记录如下表，则木块所受滑动摩擦力大小为 2.0 N，由表中数据可以得出：滑动摩擦力大小与速度大小无关（选填“有关”或“无关”），请写出该装置的一个优点：不需要匀速拉动木板，弹簧测力计的示数始终等于物体所受摩擦力大小.（7）（创新装置）完成实验后老师又利用压力传感器、滑轮、沙桶（配细沙若干）与小组同学一起探究滑动摩擦力与压力的定量关系，装置如图己所示（白纸质量忽略不计），实验中是通过水桶中沙子重力来改变白纸所受压力的大小，水平向左拉动白纸，计算机通过传感器采集的数据绘制的拉力与压力的关系如图庚所示，由图可知：接触面粗糙程度一定时，压力越大，则物体所受摩擦力越大。
