重力 摩擦力

一、 复习导航

1. 主要概念和公式

(1) 重力

重力和其他力一样，也有大小、方向和作用点.

物体所受重力的大小与物体的质量成正比，有关系式G=mg.

重力的方向竖直向下，和物体所在处水平面垂直.

重力的作用点在物体的重心.

(2) 摩擦力

滑动摩擦力： 是相互接触的两个物体间发生相对滑动时所受的力. 它的作用是阻碍物体的相对滑动，大小可用f=μN来计算. 一般情况下， μ<1.

静摩擦力： 两个相对静止的互相接触并有挤压的物体之间若有相对运动趋势，就会产生静摩擦力，大小随外力的变化而发生改变，但变化有着一定的范围.

2. 基本物理方法

(1) 比较法： 用此法分析重力与质量的区别与联系.

(2) 归纳法： 通过分析重力、摩擦力等具体的力的作用，归纳出要产生力必须至少有两个物体，力是物体对物体的作用.

(3) 控制变量法： 在探究影响摩擦力大小的因素的实验中，用此法得出滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关，而与接触面的面积无关.

3. 易错易混的问题

(1) 物体重力的大小随地理位置而改变.

重力是物体由于地球的吸引而受到的力，这个力的大小与物体距地心的距离有关. 距离越大，地球对物体的吸引力越小，物体受到的重力也越小. 因此，同一物体放在赤道上比放在南北极受到的重力小，物体在地面比在高山上受到的重力大. 如果我们乘飞船逐渐远离地球，受到的重力就会越来越小，一旦脱离地球的吸引，也就不再受重力的作用.

(2) 摩擦力的方向是否总与物体运动的方向相反?

不是的. 摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动. 但无论是哪种情况，必与相对运动(或相对运动趋势)方向相反. 如人走路时，地面给鞋底的摩擦力方向是指向人的运动方向的.

(3) 摩擦是否总有害?

摩擦有时有害，有时有益. 如机器齿轮的摩擦是有害的，汽车刹车时，轮子和地面的摩擦却是有益的.

二、考点聚焦

1. 命题趋势

对重力的考查的重点是重力概念及其与质量的关系、重力的方向和作用点，通常以填空、选择、作图等题型为主;对摩擦力命题的考查，则偏向于有关摩擦力与其平衡力的综合题和有关摩擦的实验探究题，命题形式以填空、选择、实验为主.

2. 典题解析

题1抛出去的球在空中飞行的过程中，关于球的重力情况说法正确的是(不计空气阻力)().

A. 受重力和手的推力 B. 只受重力

C. 只受推力 D. 不能确定

解析球在空中飞行过程中因球已脱离了手，手对球的推力已经不存在了，故本题选B.

点评造成此题错误的原因是不能正确理解力是不能离开物体而独立存在的.

题2物体放在斜面上，则图1中表示物A受重力的示意图是().

解析 A图，重力方向正确，但作用点错了;B图，重力作用点正确，但重力方向错了;C图，重力的作用点正确，但方向错了. 本题选D.

点评 画物体受重力的示意图时，要注意重力的方向和作用点两个方面.

题 3 关于重力的概念说法正确的是().

A. 重力是一种力，等于物体的质量

B. 重力不随物体位置的改变而改变

C. 空中飞行的飞机由于距地面有一定高度，因此不受重力作用

D. 流动的河水受重力的作用

解析 重力是一种力，与物体的质量有关，而不等于物体质量. 重力随地理位置而改变;在地球附近的物体都受重力，故A、B、C选项错误，本题选D.

题 4 在生物课上，所用显微镜的底座又厚又大，从物理学的角度说，这是为了 .

解析 重心越低，物体支承面的面积越大，物体越稳定，由此可见，这是为了增加显微镜的稳定性.

点评 物理与生活有密切联系，希望同学们能多观察、多思考，将所学知识应用于生活.

题 5 下列摩擦属于滚动摩擦的是().

A. 汽车刹车时在滑行过程中车轮与地面间的摩擦

B. 用卷笔刀削铅笔时，铅笔与转孔间的摩擦

C. 用粉笔在黑板上写字时，粉笔与黑板间的摩擦

D. 滚动轴承滚珠与轴承间的摩擦

解析 A、B、C选项中，相互接触的两物体中，其中一个物体的接触面始终不变，属于滑动过程，都是滑动摩擦. 滚珠与轴承间的接触面都是变化的，属于滚动过程，是滚动摩擦.

点评 区别滑动摩擦和滚动摩擦的关键是注意物体间的接触面是否变化.

题 6 用10N的水平拉力拉一小车以1m/s的速度在一平面上做匀速直线运动，之后小车又以2m/s的速度在同一平面上做匀速直线运动，则此时摩擦力的大小为().

A. 5N B. 10N C. 20N D. 可以为零

解析 小车在水平方向上受两个力的作用： 拉力和摩擦力. 又因为做匀速直线运动，拉力与摩擦力相等，所以摩擦力为10N. 当以2m/s的速度运动时，由于仍在同一平面上，说明接触面粗糙程度没变，又因为小车对水平面的压力不变，所以摩擦力不变. 本题选B.

点评 (1) 滑动摩擦力大小的确定在初中阶段只能利用物体在水平方向上做匀速直线运动时，摩擦力等于拉力，间接地通过拉力确定;(2) 滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，与其它任何条件都无关，本题要区别上述两点，正确理解.

题 7 小明在家里淘气，把手插入玻璃瓶内拿不出来，当他正想把玻璃瓶打碎时，忽然想起物理老师讲的有关现象，于是他试试看，果然方法很灵，请你对小明的做法做出解释.

解析 手放入瓶内拿不出来一般都是因为摩擦力太大，所以从减小摩擦入手，可以冲一些肥皂水，从瓶口倒入瓶中，或抹在手腕上，使接触面光滑，从而减小摩擦，便可以顺利把手取出.

点评 摩擦与我们的生活息息相关，希望同学们能善于观察，能把摩擦知识应用于生活.

题 8 如图2所示，在同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个，探究木块和铁块下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验步骤、现象和结论.

解析 本题是探究实验题，其特点是利用滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，通过比较摩擦力来确定接触面的粗糙程度，因此必须满足在压力一定时进行比较. 这种探究方式，在物理学上叫做“控制变量法”，为了满足压力一定，则必须将木块与铁块叠放，用弹簧测力计拉其中的木块或者铁块，使它们一起做匀速直线运动，如图3所示.

实验步骤： (1) 将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数F1;(2) 将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉铁块，记下弹簧测力计的示数F2.

根据实验现象得出结论： 若F1>F2，木块下表面更粗糙;若F1

点评 控制变量法是物理学中常用的探究方法，我们经常用到的还有： 归纳法、观察法、推理法、演绎法等.

三 创新试题

1.假如失去重力，将会出现的现象是 (写出一种即可)

2. 若用5N的拉力拉木块在水平面上做匀速直线运动，则此时摩擦力为 . 若使木块在同一水平面加速运动，则摩擦力应(填“增大”“不变”或“减小”)

3. 如图4所示，虚线是抛出去的铅球在空中运动的轨迹，请画出此时铅球所受的重力的示意图.

4. 关于磁悬浮列车减小摩擦的方法，正确的是().

A. 给摩擦面加润滑油

B. 减小摩擦面间的压力

C. 使接触面脱离接触

D. 变滑动为滚动

5. 为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了如图5甲所示的实验.

(1)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时，小明先后用大小木块按图5甲所示的方法进行实验，小明的做法是否正确?为什么?

(2)在研究此问题时，小红设计的实验如图5乙所示实验，弹簧测力计一端固定另一端钩住长方体，木块下面是一长木扳，实验时拖动长木板，然后读出弹簧测力计示数，即可测出木块和木板间的摩擦力。

(a)从实验操作方面考虑，应选 方案，简述你选择的理由 。

(b)从实验误差方面考虑，应选择 方案，简述你选择的理由 。

[参考答案]

1. (1) 抛出去的石块不会落回地面

(2) 杯子里的水倒不进嘴里

2. 5N，不变

3. 如图所示：

4. C

5. (1) 不正确. 因为研究摩擦力和接触面积的关系时，应保证影响摩擦力大小的其它因素不变，即应该保证压力大小和接触面的粗糙程度相同.

(2)(a)选择乙方案 理由： 甲方案中，木块运动要匀速，实际很难控制;乙方案中，木板滑动时可以是变速的，实验操作容易. (b) 选择乙方案选择的理由： 甲方案中由于弹簧测力计是运动的，不易读准示数;乙方案中，由于弹簧测力计是静止的，容易读准示数.