自主预习
请同学们预习本节课教材内容,完成下表。

相互接触
滑动摩擦力
匀速直线
二力平衡
等于
压力大小
压力
粗糙程度
粗糙
接触面的材料

【分析】
我们可以将题目分为两部分梳理思路：
1. 滑动摩擦力的概念与测量：首先回忆滑动摩擦力的定义，明确定义中的关键条件；再回忆测量滑动摩擦力的实验原理，当物体做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力是平衡力，利用二力平衡知识可得出摩擦力与拉力的大小关系。
2. 滑动摩擦力的影响因素：从压力、接触面粗糙程度、接触面材料这几个核心影响因素出发，回忆每个因素对滑动摩擦力大小的影响规律，对应填空。
【解析】
①根据滑动摩擦力的定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生阻碍相对运动的力，该力为滑动摩擦力。
②在测量滑动摩擦力的实验中，需用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，此时木块水平方向受拉力和滑动摩擦力，二力为平衡力，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。
对于滑动摩擦力的影响因素：
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关，接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；另外还与接触面的材料有关。
【答案】
①相互接触；滑动摩擦力
②匀速直线；二力平衡；等于
压力大小；压力；粗糙程度；粗糙；接触面的材料
【知识点】
滑动摩擦力的定义、二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题是滑动摩擦力的基础预习题，全面覆盖了滑动摩擦力的核心基础内容，包括定义、测量原理及影响因素，是构建摩擦力知识体系的基础内容，需准确理解记忆。
【难度系数】
0.8

1. (★★)我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷。小红和父母外出旅游,他们乘坐的高速列车正以300 km/h的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯(填“不受摩擦力”“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。

不受摩擦力

【分析】
要判断茶杯是否受摩擦力，需先明确摩擦力产生的条件：接触面粗糙、相互挤压、发生相对运动或有相对运动趋势。同时结合茶杯的运动状态分析：列车匀速直线行驶，茶杯与列车相对静止，也做匀速直线运动，处于平衡状态。在水平方向上，若茶杯受摩擦力，那么没有其他力可与之平衡，这与平衡状态的受力特点矛盾；且茶杯和桌面之间无相对运动或相对运动趋势，因此茶杯不受摩擦力。
【解析】
1. 确定茶杯的运动状态：茶杯随高速列车一起做匀速直线运动，处于平衡状态。
2. 分析水平方向受力：根据二力平衡条件，平衡状态的物体在某一方向上若受力，需有两个大小相等、方向相反的力相互平衡。
3. 结合摩擦力产生条件判断：茶杯与桌面之间无相对运动，也无相对运动趋势，不满足摩擦力产生的必要条件，因此茶杯不受摩擦力。
【答案】
不受摩擦力
【知识点】
摩擦力产生条件、二力平衡、受力分析
【点评】
本题考查对摩擦力产生条件和平衡状态受力分析的理解，容易出错的点是误认为运动的物体一定受摩擦力，需结合物体的运动状态和受力平衡特点综合判断，避免思维误区。
【难度系数】
0.6

2. (★★)一个重50 N的物体放在水平桌面上,在15 N的水平推力作用下静止不动,则物体受到的摩擦力为N;当水平推力为20 N时,物体做匀速直线运动,则摩擦力为N;当水平推力为30 N时,物体所受摩擦力为N。

15
20
20

【分析】
要解决这道题，需分三步分析：
1. 当物体静止时，处于平衡状态，水平方向的推力与静摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等；
2. 当物体做匀速直线运动时，同样处于平衡状态，水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；
3. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当这两个因素不变时，滑动摩擦力大小不变，与推力大小无关。据此判断推力增大后的摩擦力大小。
【解析】
1. 物体在15N水平推力作用下静止不动，此时物体处于平衡状态，水平方向受到的推力和静摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，摩擦力大小等于推力大小，即$ f_1 = F_1 = 15\ \mathrm{N} $；
2. 当水平推力为20N时，物体做匀速直线运动，物体仍处于平衡状态，水平方向的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，因此滑动摩擦力$ f_2 = F_2 = 20\ \mathrm{N} $；
3. 当水平推力增大到30N时，物体对水平桌面的压力大小（等于物体重力，不变）和接触面的粗糙程度均未发生改变，根据滑动摩擦力的影响因素，滑动摩擦力大小保持不变，仍为$ 20\ \mathrm{N} $。
【答案】
15；20；20
【知识点】
二力平衡条件；滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题重点考查二力平衡条件的应用及滑动摩擦力的影响因素，关键是区分静摩擦力与滑动摩擦力的判断方法，明确滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定，与推力大小无关，需避免误认为推力增大时摩擦力也随之增大的错误。
【难度系数】
0.6

3. (★★)将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块使其运动,下列操作使木块受到的滑动摩擦力增大的是【 】

A.增大木块的拉力
B.改变木块的运动方向
C.在木块上加上砝码
D.使木块的速度增大

C

【分析】
要解决这道题，首先需要明确滑动摩擦力的决定因素：滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与拉力大小、运动方向、运动速度均无关。接下来我们逐个分析选项，判断哪个操作能改变滑动摩擦力的影响因素：
1. 先回忆滑动摩擦力的公式$f=μ N$（$μ$为接触面粗糙程度，$N$为压力），只有$μ$或$N$变化时，滑动摩擦力才会变化；
2. 分析每个选项是否改变了$μ$或$N$，进而判断滑动摩擦力是否增大。
【解析】
滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度和压力大小共同决定，公式为$f=μ N$（$μ$表示接触面的粗糙程度，$N$表示物体对接触面的压力）：
选项A：增大木块的拉力，拉力是使木块运动的动力，滑动摩擦力大小与拉力大小无关，只要压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力就不会改变，故A错误；
选项B：改变木块的运动方向，滑动摩擦力的方向会随运动方向改变，但大小仅由压力和粗糙程度决定，不受运动方向影响，故B错误；
选项C：在木块上加上砝码，增大了木块对水平桌面的压力，而接触面粗糙程度不变，根据$f=μ N$，滑动摩擦力会随之增大，故C正确；
选项D：使木块的速度增大，滑动摩擦力大小与物体运动速度无关，压力和粗糙程度不变时，摩擦力大小保持不变，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
1. 滑动摩擦力的影响因素
2. 压力与摩擦力的关系
【点评】
本题重点考查滑动摩擦力的核心影响因素，需要学生准确区分滑动摩擦力与拉力、运动状态的无关性，避免混淆概念。题目属于基础概念应用类题型，旨在强化学生对摩擦力规律的理解。
【难度系数】
0.7

4. (★★)通过物理知识的学习,同学们不难发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验(如图8.3-1所示)中,用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做,通过读取弹簧测力计的示数可间接知道摩擦力的大小。

(2)当要研究某个物理量与多个因素的关系时,一般要采用。例如:在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,要研究摩擦力的大小与压力大小的关系,就要多次改变,同时保持接触面的粗糙程度不变。

匀速直线运动
控制变量法
压力大小（或砝码的个数）

【分析】
1. 对于第一问：我们的目标是间接测量滑动摩擦力的大小，根据二力平衡的知识，当物体做匀速直线运动时，水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以此时弹簧测力计的拉力示数就等于滑动摩擦力的大小，因此需要让木块做匀速直线运动。
2. 对于第二问：当研究的物理量与多个因素有关时，为了单独探究某一个因素的影响，需要控制其他因素不变，这种方法就是控制变量法。在探究滑动摩擦力与压力的关系时，要控制接触面粗糙程度不变，改变压力的大小（比如通过增减砝码来实现），从而探究两者的关系。
【解析】
(1) 根据二力平衡条件，当木块在水平面上做匀速直线运动时，木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等，因此可以通过弹簧测力计的示数间接得知滑动摩擦力的大小。
(2) 研究某个物理量与多个因素的关系时，为了探究单一因素对该物理量的影响，需控制其他因素不变，这种实验方法是控制变量法。在探究滑动摩擦力与压力大小的关系时，要保持接触面的粗糙程度不变，多次改变压力大小（或砝码的个数），以此来研究摩擦力与压力的关系。
【答案】
(1) 匀速直线运动
(2) 控制变量法；压力大小（或砝码的个数）
【知识点】
二力平衡的应用；控制变量法；滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查滑动摩擦力探究实验的核心原理与研究方法，属于力学基础实验考点，需熟练掌握二力平衡的应用逻辑和控制变量法的实验思路，理解实验中各操作的目的。
【难度系数】
0.7