初中物理摩擦力專題練習(xí)題詳解摩擦力是初中物理力學(xué)部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它貫穿于我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，也是解決許多物理問(wèn)題的關(guān)鍵紐帶。不少同學(xué)在學(xué)習(xí)時(shí)，常對(duì)摩擦力的有無(wú)、方向判斷以及大小計(jì)算感到困惑。本文將通過(guò)對(duì)典型練習(xí)題的詳細(xì)剖析，幫助同學(xué)們梳理思路，掌握方法，真正理解摩擦力的本質(zhì)。一、摩擦力核心知識(shí)回顧在深入例題之前，我們先來(lái)明確幾個(gè)核心概念，這是正確解題的基礎(chǔ)：1.摩擦力的定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做摩擦力。2.摩擦力產(chǎn)生的條件：*兩物體相互接觸且擠壓（存在彈力）；*接觸面粗糙；*兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。這三個(gè)條件缺一不可，判斷是否存在摩擦力，首先要從這三點(diǎn)入手。3.摩擦力的方向：摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的方向相反。這里的“相對(duì)”二字是理解的關(guān)鍵，它指的是研究對(duì)象相對(duì)于其接觸表面的運(yùn)動(dòng)方向，而不是相對(duì)于地面或其他參照物。4.摩擦力的分類：*靜摩擦力：物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。其大小隨外力的變化而變化，取值范圍是0<f靜≤fmax（最大靜摩擦力）。*滑動(dòng)摩擦力：物體之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。其大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，公式為f滑=μN(yùn)，其中μ是滑動(dòng)摩擦系數(shù)，N是接觸面間的壓力。*滾動(dòng)摩擦力：物體滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，通常遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力。初中階段對(duì)滾動(dòng)摩擦力的定量計(jì)算要求不高，主要了解其存在及“省力”的特點(diǎn)即可。二、典型例題詳解與方法指導(dǎo)例題1：摩擦力的有無(wú)及方向判斷題目：如圖所示，一個(gè)木塊靜止在水平桌面上。請(qǐng)判斷木塊是否受到摩擦力？若用一個(gè)水平向右的力F輕輕推木塊，但木塊仍保持靜止，此時(shí)木塊是否受到摩擦力？方向如何？分析與解答：首先看第一個(gè)情景，木塊靜止在水平桌面上。我們依據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件來(lái)判斷：木塊與桌面接觸且擠壓（有支持力，即彈力存在），接觸面粗糙（一般桌面默認(rèn)是粗糙的）。但關(guān)鍵在于，木塊相對(duì)于桌面是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？由于木塊靜止，且在水平方向上沒(méi)有其他外力作用，它與桌面之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有要運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。因此，此時(shí)木塊不受摩擦力。第二個(gè)情景，用水平向右的力F推木塊，木塊仍靜止。此時(shí)，木塊雖然未動(dòng)，但在力F的作用下，它有了向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。滿足摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件：接觸擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。因此，木塊受到摩擦力作用。根據(jù)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反的原則，木塊有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以摩擦力方向水平向左。思路點(diǎn)撥：判斷靜摩擦力是否存在，關(guān)鍵看物體是否有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”。這種趨勢(shì)往往是由其他外力引起的?？梢杂谩凹僭O(shè)法”輔助判斷：假設(shè)接觸面光滑，物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)？如果會(huì)，則說(shuō)明存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，且運(yùn)動(dòng)方向就是趨勢(shì)方向。例題2：滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算與影響因素題目：一個(gè)重為G的木塊在水平拉力F的作用下，沿水平桌面勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知木塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ。（1）求木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小。（2）若將拉力F增大為原來(lái)的2倍，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小如何變化？（3）若在木塊上再放一個(gè)同樣的木塊，保持拉力F不變，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小如何變化？分析與解答：（1）木塊在水平桌面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)。在水平方向上，它受到向右的拉力F和向左的滑動(dòng)摩擦力f。根據(jù)二力平衡條件，這兩個(gè)力大小相等，方向相反。因此，滑動(dòng)摩擦力f=F。同時(shí)，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f=μN(yùn)，這里的N是木塊對(duì)桌面的壓力，在水平面上，壓力N等于木塊的重力G，所以f=μG。這兩個(gè)表達(dá)式都正確，具體使用哪個(gè)要看題目給出的已知條件。（2）若將拉力F增大為原來(lái)的2倍，此時(shí)拉力大于滑動(dòng)摩擦力，木塊將做加速運(yùn)動(dòng)。但滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。在此過(guò)程中，木塊對(duì)桌面的壓力（仍等于其重力G）和接觸面的粗糙程度都沒(méi)有改變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變，依然是f=μG。（3）若在木塊上再放一個(gè)同樣的木塊，此時(shí)木塊對(duì)桌面的壓力增大為原來(lái)的2倍（變?yōu)?G）。接觸面的粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ不變。根據(jù)f=μN(yùn)，滑動(dòng)摩擦力大小也會(huì)增大為原來(lái)的2倍，即f'=μ(2G)=2μG。思路點(diǎn)撥：滑動(dòng)摩擦力的大小只由壓力（N）和接觸面的粗糙程度（μ）決定，與物體的運(yùn)動(dòng)速度、所受拉力大小等因素?zé)o關(guān)。這是一個(gè)非常重要的結(jié)論，解題時(shí)務(wù)必牢記。當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力平衡，此時(shí)拉力大小等于摩擦力大小，這是間接求滑動(dòng)摩擦力的常用方法。例題3：摩擦力方向的綜合判斷題目：用手握住一個(gè)豎直的瓶子使其靜止在空中，分析瓶子受到的摩擦力方向及大小。若增大握力，瓶子受到的摩擦力如何變化？分析與解答：瓶子靜止在空中，處于平衡狀態(tài)。在豎直方向上，瓶子受到豎直向下的重力G和一個(gè)豎直向上的力。這個(gè)力是什么呢？瓶子與手接觸，手對(duì)瓶子有擠壓（壓力），接觸面粗糙，瓶子有豎直向下掉落的趨勢(shì)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)），因此瓶子受到手給它的靜摩擦力。根據(jù)靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，瓶子有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以摩擦力方向豎直向上。由于瓶子靜止，豎直方向二力平衡，所以摩擦力大小f=G。當(dāng)增大握力時(shí)，手對(duì)瓶子的壓力增大了。但瓶子依然靜止，重力G不變，根據(jù)二力平衡，靜摩擦力f仍等于G。靜摩擦力的大小取決于使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力（此處為重力），在最大靜摩擦力范圍內(nèi)，靜摩擦力會(huì)隨外力的變化而變化，與壓力大小（握力）無(wú)直接關(guān)系（只要壓力足夠提供所需的靜摩擦力即可）。因此，增大握力，瓶子受到的摩擦力大小不變。思路點(diǎn)撥：靜摩擦力的大小具有被動(dòng)性和適應(yīng)性，它會(huì)根據(jù)外力的變化調(diào)整自身大小，以阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的發(fā)生，直到達(dá)到最大靜摩擦力。在分析靜摩擦力時(shí)，平衡條件是非常有效的工具。例題4：摩擦力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的分析題目：當(dāng)你在地面上行走時(shí)，你的腳受到的摩擦力方向向哪？是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力？分析與解答：人行走時(shí)，腳向后蹬地。此時(shí)，鞋底與地面接觸，腳有相對(duì)于地面向后滑動(dòng)的趨勢(shì)（注意，是“趨勢(shì)”，如果地面非常光滑，腳就會(huì)向后滑）。根據(jù)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，地面會(huì)給腳一個(gè)向前的摩擦力。正是這個(gè)摩擦力，成為人前進(jìn)的動(dòng)力。因?yàn)槟_在與地面接觸的瞬間，并沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)（除非打滑），所以腳受到的是靜摩擦力，方向向前。思路點(diǎn)撥：生活中的摩擦力并非總是阻力。在這個(gè)例子中，靜摩擦力就是人前進(jìn)的動(dòng)力。分析時(shí)要明確研究對(duì)象（腳）和參照物（地面），以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。三、解題技巧與注意事項(xiàng)1.明確研究對(duì)象：確定是分析哪個(gè)物體受到的摩擦力。2.判斷摩擦力類型：是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力？通常，有相對(duì)滑動(dòng)的是滑動(dòng)摩擦力；有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但未滑動(dòng)的是靜摩擦力。3.分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向：這是判斷摩擦力方向的關(guān)鍵?！跋鄬?duì)”是指相對(duì)于直接接觸的物體。4.利用平衡條件或公式計(jì)算大?。?靜摩擦力：通常根據(jù)二力平衡或牛頓運(yùn)動(dòng)定律（初中階段主要是平衡條件）求解。*滑動(dòng)摩擦力：f=μN(yùn)，或根據(jù)平衡條件求解（當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)）。5.注意“壓力N”：N是物體對(duì)接觸面的壓力，不一定等于物體的重力。它可能等于重力（水平面上靜止或勻速時(shí)常見(jiàn)），也可能不等于（如斜面上、或受到其他垂直于接觸面的力時(shí)）。6.克服思維定勢(shì)：不要認(rèn)為摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，它也可以是動(dòng)力（如例題4）。不要認(rèn)為摩擦力大小一定與拉力成正比（靜摩擦力在未達(dá)最大值前與拉力相等，但滑動(dòng)摩擦力與拉力無(wú)關(guān)，除非勻速）。四、