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人教版八年级(下册) 第八章《运动和力》
第3节 摩擦力 精选练习
夯实基础
1. 两个相互接触的物体,当它们______时,在接触面上会产生一种_____相对运动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体间__________的方向相反。
【答案】相对滑动,阻碍,相对运动。
【解析】两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。
2. 摩擦的种类有:滑动摩擦、_______摩擦和______摩擦。这三种摩擦中,在同样的情况下,_____产生的摩擦力最小。
【答案】静,滚动,滚动摩擦。
【解析】摩擦的种类有:滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦。这三种摩擦中,在同样的情况下,滚动摩擦产生的摩擦力最小。
3. 滑动摩擦力的测量方法如图1所示,把物体A放在水平面上,用弹簧测力计拉物体做_______运动,此时物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力这两个力的作用,因为这两个力是________力,所以摩擦力的大小与拉力的大小相等,图中测得的摩擦力大小为______牛,方向_______,这是一种________研究方法。
【答案】匀速直线,平衡,2,水平向左,转换。
【解析】摩擦力的测量方法:把物体放在水平面上,用弹簧测力计拉物体做匀速直线运动,此时物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力这两个力的作用,因为这两个力是一对平衡力,所以摩擦力 f摩的大小与拉力F拉的大小相等,图中测得的摩擦力大小为2牛,方向水平向左。这是一种转换研究方法:因为滑动摩擦力无法直接测量,把拉力的大小转换为摩擦力的大小。
4. 在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学完成了如图2中的甲、乙两步实验:
①实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做___________运动时,利用了___________原理,弹簧测力计的示数_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
②由此他可以得到的结论是:_____________________________________________。
③如果还想继续探究,通过图_____与图_____比较可得出摩擦力的大小与___________的关系。
【答案】①匀速直线,二力平衡,等于;②在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;③乙,丙,压力大小。
【解答】①用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动时,利用了二力平衡原理,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
②由图甲可知:压力相等,接触面的粗糙程度不同,由此他可以得到的结论是:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
③图乙与图丙,接触面的粗糙程度相同,压力不同,通过图乙与图丙比较可得出摩擦力的大小与压力大小的关系。
5. 影响滑动摩擦力大小的因素:_______、________________。当接触面的粗糙程度不变时,接触面上的压力越_____,滑动摩擦力就越大;当接触面上的压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越_____。滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积均_______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】压力,接触面的粗糙程度,大;大,无关。
【解答】影响滑动摩擦力大小的因素:压力、接触面的粗糙程度。当接触面的粗糙程度不变时,接触面上的压力越大,滑动摩擦力就越大;当接触面上的压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积均无关。
6. 用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于 (选填“滑动”或“滚动”)摩擦;当球场上运动员在跑动的过程中,脚和地面之间的摩擦属于 (选填“有益”或“有害”)摩擦;自行车的轴承中装有滚珠是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】滑动,有益,减小。
【解析】用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦;运动员能够在球场上跑动,是靠鞋底与地面间的摩擦力,没有摩擦力,运动员就不会跑起来,所以脚和地面之间的摩擦属于有益摩擦;由于滚动摩擦小,所以自行车的轴承中装有滚珠是为了减小摩擦。
7. 如图3所示,木块在3牛水平向右拉力作用下,以2米/秒速度沿水平面做匀速直线运动。此时它所受到的摩擦力为 牛,方向 ;若在木块上方加一个砝码,为使木块沿水平面做匀速直线运动,所需水平方向的拉力应 (选填“增大”、“不变”或 “减小”)。
【答案】3;水平向左;增大。
【解析】木块沿水平面做匀速直线运动,所受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为3牛,方向与拉力的方向相反;若在木块上方加一个砝码,增大了对地面的压力,摩擦力也变大,为使木块沿水平面做匀速直线运动,所需水平方向的拉力也增大。
8.重力为10牛的木块在大小为2牛的水平推力作用下,沿水平路面做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力为________牛;若突然撤去水平推力,木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为______牛;若不计空气阻力,将木块匀速向上提起,拉力大小为_______牛。
【答案】2;2;10。
【解析】①物体在水平路面上匀速直线运动时,水平方向上受到拉力F和路面对物体的摩擦力f,这两个力是一对平衡力,大小相等,摩擦力的大小为2N;
②撤去拉力后,物体由于惯性继续运动。此时物体还受地面的摩擦力,因为压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,还是2N;
③若不计空气阻力,将木块匀速向上提起,拉力与重力是一对平衡力,拉力大小为10N。
9. 重为100牛的物体静止在粗糙的水平面上。
①物体所受的静摩擦力的大小为____牛。
②如果用30牛的力水平向右推物体,物体没有被推动,则此时物体A受到的静摩擦力为________牛,方向__________。
③若物体在25牛的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力大小为____牛,方向_________。
④若物体在该水平面上受到的水平拉力增大到35牛,则此时物体受到的摩擦力大小为_____牛。
【答案】①0;②30;水平向左;③25;水平向左;④25。
【解答】①物体静止在粗糙的水平面上时,物体不受任何摩擦力。
②如果用30牛的力水平向右推物体A,物体A没有被推动,则此时物体A受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以静摩擦力为30牛,方向水平向左。
③若物体A在25牛的水平拉力作用下沿该水平面向右做匀速直线运动,则此时物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以物体受到的摩擦力大小为25牛,方向水平向左。
④若物体A在该水平面上受到的水平拉力增大到35牛,因为压力与接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小也不变,仍为25牛。
10. 如图4所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.人对车的作用力与车对人的作用力是相互作用力,大小是相等的,故A错误;
B.人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力,大小是相等的,故B错误;
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,故C正确;
D.人对车的推力与车对人的推力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上的相互作用力,故D错误。
所以选C。
11.爬杆是体育运动的一个项目。如图5是小明沿竖直的杆匀速向上爬时的情景,他所受到的摩擦力为f1;当他匀速滑下时,所受到的摩擦力为f2,则下列说法正确的是( )
A.f1方向为竖直向上
B. f2方向为竖直向下
C. f1> f2
D. f1< f2
【答案】A
【解析】小明沿竖直的杆匀速向上爬或匀速滑下时,小明在竖直方向上受到重力与摩擦力的作用,因为小明匀速运动,所以这两个力是平衡力,即摩擦力大小等于自身重力,方向都是竖直向上。
故选A。
二、巩固提高
12.用20牛的力握住重力为15牛的水杯静止不动,则手与水杯间的摩擦力为_______牛,摩擦力的方向_______,若握住杯子匀速下降,则摩擦力的方向______,(以上两空均选填“竖直向上”、“竖直向下”或“无法确定”),杯子的惯性_____(“变大”“变小”“不变”)。
【答案】15,竖直向上,竖直向上,不变。
【解析】用20牛的力握住重力为15牛的水杯静止不动,水杯处于平衡状态,所以水杯受到的摩擦力等于水杯和水的重力之和,为15N,摩擦力的方向竖直向上;若握住杯子匀速下降,水杯仍然处于平衡状态,故水杯受到的摩擦力仍等于水杯和水的重力之和,摩擦力的仍方向竖直向上;杯子的惯性只与质量有关,与运动状态无关,故惯性不变。
13.小华同学用100牛的水平拉力拉着质量为20千克的箱子在水平地面上以1米/秒的速度向左匀速直线运动,箱子与地面间的滑动摩擦力为 牛;若箱子以5米/秒的速度在同样的地面上作匀速直线运动,水平拉力应 (选填“增大”、“减小”或“不变”);若在箱子上再加5千克重物,要使箱子以1米/秒的速度在同样的地面上作匀速直线运动,这时拉力应 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】100;不变;增大。
【解答】(1)因为以1米/秒的速度向左匀速直线运动和以5米/秒的速度在同样的地面上作匀速直线运动,木箱都做匀速直线运动,运动状态不变,压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小也不变,因此摩擦力都等于推力,大小都为100N;
(2)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。若在箱子上再加5千克重物,压力增大,摩擦力增大,拉力也增大。
14.用5牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦处于静止状态。若将水平压力增加到8牛,则此时黑板擦所受的摩擦力大小为( )
A 7牛 B 5牛 C 3牛 D 2牛
【答案】D
【解析】黑板擦处于静止状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力。在水平方向上受到推力F和墙壁对它的反向的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来,是由于墙壁给它施加了一个向上的静摩擦力,由于其静止,所以摩擦力与重力是一对平衡力,由于重力不变,所以摩擦力也不变,始终等于其重力。
故选D。
15. 如图6所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A. 正方体受到的摩擦力,f=F
B. 增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
C. 增大水平力F的大小,摩擦力f一定不变
D. 减小水平力F的大小,摩擦力f一定不变
【答案】C
【解析】选项A:物块保持静止状态,对物块进行受力分析可知:水平方向上的推力F和墙壁对它向右的支持力N是一对平衡力,则F=N;竖直方向上的重力G和静摩擦力f是一对平衡力,则f=G,摩擦力的方向竖直向上,故A错误;
选项B与C:增大水平力F的大小(即增大压力F),物体仍静止,所以摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,f=G,摩擦力大小不变;故B错误,C正确。
选项D:减小水平力F的大小(即减小压力F),物体可能静止,也可能下滑;若物体下滑,则摩擦力f<G,此时摩擦力的大小发生变化,故D错误;
故选C。
本题中物块受到重力作用,但并没有向下掉,而是保持静止,处于平衡状态,故需对物体受力分析,结合平衡条件分析解决。静摩擦力的大小随着外力的变化而变化,其方向与物体的相对运动趋势的方向相反,可以用假设法判断对运动趋势的方向,即假设墙面光滑,物体会向下滑动,故物体有向下的滑动趋势。
16.如图7所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F
D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F
【答案】C
【解析】A.物块A受到的重力和B对A的支持力作用在同一个物体上,是平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B.地面对B的支持力等于物体A、B的重力之和,则物块B受到的重力要小于地面对B的支持力,所以二力不是一对平衡力,故B错误;
C.物块A、B一起向右做匀速直线运动,对A来说,A受力平衡,在水平方向上A受到向右的拉力和向左的B对A的摩擦力的作用,这两个力大小相同,大小都为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故C正确;
D.对整体进行受力分析,整体向右做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上整体受到向右的拉力和地面对B向左的摩擦力,则摩擦力f=F
根据力作用的相互性可知,B对地面的摩擦力的方向是向右的,大小等于F,故D错误。所以选C。
17. 如图8甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在12N的水平推力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动(如图乙所示),则拉力F2=______N;此时木块A所受的摩擦力为______N。
【答案】12,0。
【解析】将A、B紧靠着放在水平桌面上,A、B一起作匀速直线运动,处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是平衡力,所以摩擦力大小等于推力,即 f=F1=12N
将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动,接触面的粗糙程度不变,对桌面的压力也不变,因此B受到的摩擦力也不变,仍为12N,即f′=12N,A、B整体处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,所以拉力 F2=f′=12N
A、B一起作匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,木块A在水平方向不受拉力,A、B之间没有相对运动趋势,因此A所受的摩擦力为0N。
18.在机场中常常用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,如图9所示,甲为水平传送带,乙为倾斜传送带。
①当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”),乙传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”)。
②若乙传送带上的行李随传送带向下匀速运动,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带_____(选填“向上”或“向下”)。
【答案】①等于零;不等于零;②向上。
【解析】①甲传送带上的行李做匀速直线运动,所以它受到平衡力的作用,其竖直方向受到的重力和传送带的支持力为一对平衡力,假设行李在水平方向会受到摩擦力,那它在水平方向肯定会受到另一个力和摩擦力平衡,但我们找不到这个力的存在,所以假设不成立,即甲传送带上的行李所受的摩擦力为零。
②乙传送带上的物体会受到重力和传送带对其的支持力,重力的方向是竖直向下的、支持力的方向和传送带垂直向上,也就是说重力和支持力的方向并不相反,所以这两个力不能平衡,而乙传送带上的行李在做匀速直线运动,所以行李肯定会受到传送带的摩擦力,在重力、支持力、摩擦力,三力共同作用下,行李处于平衡状态。
③如果乙传送带上的行李随传送带向下做匀速运动,则行李与传送带相对静止,但是有行李有沿传送带向下运动的趋势,而摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势),由此可知行李在运动中受到的摩擦力方向是沿传送带向上的。
19.质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动,物体受到地面对它的摩擦力为物体所受重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力。
(2)物体受到的水平拉力。
【答案】(1)物体的重力是98N;(2)水平拉力的大小为19.6N。
【解析】(1)物体的重力:G=mg=10kg×9.8N/kg=98N;
(2)因为物体受到地面对它的摩擦力为物体受重力的0.2倍,
所以物体受到的摩擦力:f=0.2G=0.2×98N=19.6N,
因为物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力,
所以水平拉力F=f=19.6N。
20. 某小组同学想探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”。成员们分别提出了不同的猜想:
猜想A:滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积有关。
猜想B:滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:滑动摩擦力与物体对接触面的压力有关。
讨论方案过程中,小华提出“该如何测量物体所受滑动摩擦力大小”这一问题。为解决这一问题,他们将一木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉该木块,如图10所示,并在表一中记录下弹簧测力计的示数与木块对所应的运动状态。
①经交流讨论,他们得出该木块受到的滑动摩擦力大小为__________牛。
②为了验证猜想A,有多块同种材料制成的木块可供选择。表二为各木块的参数。
经过思考,他们选择了适当的木块进行实验,他们的选择是木块_____________。(选择字母)并通过正确实验得出滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积无关。
接着,他们又按正确步骤进行了一系列实验,并将数据记录在下表中。
木块 序号 接触面 压力(牛) 滑动摩擦力(牛)
B 1 木板 5 1
2 毛巾 5 1.5
C 3 木板 6 1.2
4 毛巾 6 1.8
D 5 木板 7 1.4
6 毛巾 7 2.1
③分析比较实验序号_____________的数据及相关条件,可验证猜想B。结论为_____________。
④进一步分析比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:_____________________________________________________________________。
【答案】①1.5;②A与B;③1与2(或3与4或5与6);当物体对接触面的压力相同时,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大;④当接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与压力成正比。
【解析】①由序号3可知,木块匀速直线运动,受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力的大小为1.5牛。
②为了验证猜想A,滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积有关。应该控制压力、粗糙程度不变,改变接触面积,由表二可知,A与B符合要求,并通过正确实验得出滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积无关。
③验证猜想B:滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。应该控制压力不变,接触面的粗糙程度改变,应该分析比较实验序号1与2(或3与4或5与6)的数据及相关条件,结论为:当物体对接触面的压力相同时,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大。
④进一步分析比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,发现当接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与压力之比为一定值。可得出的初步结论是:当接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与压力成正比。
21.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素。某小组同学利用木块A、砝码B、弹簧测力计等进行实验。实验中,他们先在同一水平桌面上分别以不同的速度匀速拉动木块,然后通过在木块A上增加砝码B以改变A对桌面的压力大小,并用测力计测量木块A受到的滑动摩擦力大小,研究过程如图11(a)、(b)和(c)所示,三次实验中木块A的速度大小关系为v1=v3>v2。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
① 比较(a)和(b)两图可知: 。
② 比较(a)和(c)两图可知: 。
【答案】①当压力一定时,物体在同一接触面上受到的滑动摩擦力大小与其运动的速度大小无关;②在同一接触面上,压力大,物体受到的滑动摩擦力大。
【解析】①(a)和(b)两图,压力和接触面的粗糙程度相同,速度不同,v1>v2,但是F1=F2,可知压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与物体运动速度无关;
②(a)和(c)两图,接触面粗糙程度一定时,压力不同,且压力越大,弹簧测力计的示数越大,即滑动摩擦力越大。故结论为:在同一接触面上,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
22. 在学习摩擦力时,小华与小王两位同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度。
他们进行合作,做了如图所示实验,并记录实验数据:
a. 如图甲,在木板上用弹簧测力计水平匀速拉动木块,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
b. 如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力。
c. 如图丙,在木板上铺上毛巾,从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度。保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力。
(1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据_______知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。在第一次实验中滑动摩擦力为0.6N,如果拉力增大到2N,此时木块做加速运动时,滑动摩擦力______N。
(2)比较第1、2次实验得出结论:_______________________。
(3)小王比较第1、3次实验得出结论:接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大。小华分析了实验数据及相关条件,指出了该结论是错误的,理由是:_______________。
(4)如图丁所示,他们利用以上器材改变了实验装置,来研究木块受到的滑动摩擦力。他们通过水平拉动木板向右运动,也能够测出木块受到的摩擦力大小,从实验操作方面考虑,其优点是__________。
【答案】(1)二力平衡,0.6。(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)第1、3次实验,没有控制压力相等,所以该结论是错误的。(4)木板可以不做匀速直线运动,弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态,便于读数。
【解析】(1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。在第一次实验中滑动摩擦力为0.6N,如果拉力增大到2N,木块做加速运动时,因为压力、接触面的粗糙程度都没有改变,所以滑动摩擦力也不变,仍为0.6N。
(2)比较第1、2次实验得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)小王得出结论:接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大。该结论是错误的,理由是:第1、3次实验,没有控制压力相等。
(4)通过水平拉动木板向右运动,也能够测出木块受到的摩擦力大小,从实验操作方面考虑,其优点是:木板可以不做匀速直线运动,弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态,便于读数。中小学教育资源及组卷应用平台
人教版八年级(下册) 第八章《运动和力》
第3节 摩擦力 精选练习
夯实基础
1. 两个相互接触的物体,当它们______时,在接触面上会产生一种_____相对运动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体间__________的方向相反。
2. 摩擦的种类有:滑动摩擦、_______摩擦和______摩擦。这三种摩擦中,在同样的情况下,_____产生的摩擦力最小。
3. 滑动摩擦力的测量方法如图1所示,把物体A放在水平面上,用弹簧测力计拉物体做_______运动,此时物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力这两个力的作用,因为这两个力是________力,所以摩擦力的大小与拉力的大小相等,图中测得的摩擦力大小为______牛,方向_______,这是一种________研究方法。
4. 在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学完成了如图2中的甲、乙两步实验:
①实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做___________运动时,利用了___________原理,弹簧测力计的示数_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
②由此他可以得到的结论是:_____________________________________________。
③如果还想继续探究,通过图_____与图_____比较可得出摩擦力的大小与___________的关系。
5. 影响滑动摩擦力大小的因素:_______、________________。当接触面的粗糙程度不变时,接触面上的压力越_____,滑动摩擦力就越大;当接触面上的压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越_____。滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积均_______(选填“有关”或“无关”)。
6. 用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于 (选填“滑动”或“滚动”)摩擦;当球场上运动员在跑动的过程中,脚和地面之间的摩擦属于 (选填“有益”或“有害”)摩擦;自行车的轴承中装有滚珠是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
7. 如图3所示,木块在3牛水平向右拉力作用下,以2米/秒速度沿水平面做匀速直线运动。此时它所受到的摩擦力为 牛,方向 ;若在木块上方加一个砝码,为使木块沿水平面做匀速直线运动,所需水平方向的拉力应 (选填“增大”、“不变”或 “减小”)。
8.重力为10牛的木块在大小为2牛的水平推力作用下,沿水平路面做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力为________牛;若突然撤去水平推力,木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为______牛;若不计空气阻力,将木块匀速向上提起,拉力大小为_______牛。
9. 重为100牛的物体静止在粗糙的水平面上。
①物体所受的静摩擦力的大小为____牛。
②如果用30牛的力水平向右推物体,物体没有被推动,则此时物体A受到的静摩擦力为________牛,方向__________。
③若物体在25牛的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力大小为____牛,方向_________。
④若物体在该水平面上受到的水平拉力增大到35牛,则此时物体受到的摩擦力大小为_____牛。
10. 如图4所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
11.爬杆是体育运动的一个项目。如图5是小明沿竖直的杆匀速向上爬时的情景,他所受到的摩擦力为f1;当他匀速滑下时,所受到的摩擦力为f2,则下列说法正确的是( )
A.f1方向为竖直向上 B. f2方向为竖直向下
C. f1> f2 D. f1< f2
二、巩固提高
12.用20牛的力握住重力为15牛的水杯静止不动,则手与水杯间的摩擦力为_______牛,摩擦力的方向_______,若握住杯子匀速下降,则摩擦力的方向______,(以上两空均选填“竖直向上”、“竖直向下”或“无法确定”),杯子的惯性_____(“变大”“变小”“不变”)。
13.小华同学用100牛的水平拉力拉着质量为20千克的箱子在水平地面上以1米/秒的速度向左匀速直线运动,箱子与地面间的滑动摩擦力为 牛;若箱子以5米/秒的速度在同样的地面上作匀速直线运动,水平拉力应 (选填“增大”、“减小”或“不变”);若在箱子上再加5千克重物,要使箱子以1米/秒的速度在同样的地面上作匀速直线运动,这时拉力应 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.用5牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦处于静止状态。若将水平压力增加到8牛,则此时黑板擦所受的摩擦力大小为( )
A 7牛 B 5牛 C 3牛 D 2牛
15. 如图6所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A. 正方体受到的摩擦力,f=F
B. 增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
C. 增大水平力F的大小,摩擦力f一定不变
D. 减小水平力F的大小,摩擦力f一定不变
16.如图7所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F
D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F
17. 如图8甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在12N的水平推力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动(如图乙所示),则拉力F2=______N;此时木块A所受的摩擦力为______N。
18.在机场中常常用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,如图9所示,甲为水平传送带,乙为倾斜传送带。
①当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”),乙传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”)。
②若乙传送带上的行李随传送带向下匀速运动,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带_____(选填“向上”或“向下”)。
19.质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动,物体受到地面对它的摩擦力为物体所受重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力。
(2)物体受到的水平拉力。
20. 某小组同学想探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”。成员们分别提出了不同的猜想:
猜想A:滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积有关。
猜想B:滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:滑动摩擦力与物体对接触面的压力有关。
讨论方案过程中,小华提出“该如何测量物体所受滑动摩擦力大小”这一问题。为解决这一问题,他们将一木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉该木块,如图10所示,并在表一中记录下弹簧测力计的示数与木块对所应的运动状态。
①经交流讨论,他们得出该木块受到的滑动摩擦力大小为__________牛。
②为了验证猜想A,有多块同种材料制成的木块可供选择。表二为各木块的参数。
经过思考,他们选择了适当的木块进行实验,他们的选择是木块_____________。(选择字母)并通过正确实验得出滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积无关。
接着,他们又按正确步骤进行了一系列实验,并将数据记录在下表中。
木块 序号 接触面 压力(牛) 滑动摩擦力(牛)
B 1 木板 5 1
2 毛巾 5 1.5
C 3 木板 6 1.2
4 毛巾 6 1.8
D 5 木板 7 1.4
6 毛巾 7 2.1
③分析比较实验序号_____________的数据及相关条件,可验证猜想B。结论为_____________。
④进一步分析比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
_____________________________________________________________________。
21.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素。某小组同学利用木块A、砝码B、弹簧测力计等进行实验。实验中,他们先在同一水平桌面上分别以不同的速度匀速拉动木块,然后通过在木块A上增加砝码B以改变A对桌面的压力大小,并用测力计测量木块A受到的滑动摩擦力大小,研究过程如图11(a)、(b)和(c)所示,三次实验中木块A的速度大小关系为v1=v3>v2。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
① 比较(a)和(b)两图可知: 。
② 比较(a)和(c)两图可知: 。
22. 在学习摩擦力时,小华与小王两位同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度。
他们进行合作,做了如图所示实验,并记录实验数据:
a. 如图甲,在木板上用弹簧测力计水平匀速拉动木块,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
b. 如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力。
c. 如图丙,在木板上铺上毛巾,从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度。保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力。
(1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据_______知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。在第一次实验中滑动摩擦力为0.6N,如果拉力增大到2N,此时木块做加速运动时,滑动摩擦力______N。
(2)比较第1、2次实验得出结论:_______________________。
(3)小王比较第1、3次实验得出结论:接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大。小华分析了实验数据及相关条件,指出了该结论是错误的,理由是:_______________。
(4)他们利用以上器材改变了实验装置,来研究木块受到的滑动摩擦力,如图丁所示,他们通过水平拉动木板向右运动,也能够测出木块受到的摩擦力大小,从实验操作方面考虑,其优点是__________。