8.3 摩擦力
一、单选题
1.如图所示的措施中,为了减少摩擦的是( )
A.旱冰鞋下装有滚轮
B.体操运动员在上单杠之前,在手上涂抹镁粉
C.防滑垫表面做得凹凸不平
D.打球时要用力握紧球拍
2.小华在班上擦黑板时隐隐感觉一个很奇特的现象,回到家,他拿出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个黑板刷来擦黑板。如图所示,他给黑板刷斜向下施力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑动起来;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0)时,他怎么也推不动黑板刷。在这两种情形下,黑板刷分别( )
A.受摩擦力;不受摩擦力 B.受摩擦力;受摩擦力
C.不受摩擦力;受摩擦力 D.不受摩擦力;不受摩擦力
3.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,A受到的摩擦力分别是( )
A.10N、0N B.10N、5N C.10N、10N D.0N、5N
4.下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.轴承中装有滚珠
C.运动鞋底有凹凸不平的花纹
D.打球时用力握紧球拍
5.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.物体所受的重力的方向总是垂直向下
B.物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
C.物体间如果有相互作用的弹力,就一定存在摩擦力
D.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
6.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,物体不受摩擦力 B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在0~2s内,物体所受摩擦力不断增大 D.在2~4s内,物体受到的摩擦力为4N
7.如图所示,小青用10N的力握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小和方向分别为( )
A.5N 竖直向下 B.10N 竖直向下
C.5N 竖直向上 D.10N 竖直向上
8.“毛笔书法”是我国特有的传统文化艺术。如图所示,用毛笔书写“杜”字的最后一笔时,笔尖受到( )
A.向右的滑动摩擦力 B.向左的滑动摩擦力
C.向右的滚动摩擦力 D.向左的滚动摩擦力
9.下列关于力的说法中正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下的 B.互相接触的两个物体就会发生力的作用
C.物体的质量与其所受的重力大小成正比
D.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反
10.如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中错误的是( )
A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码。可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
二、填空题
11.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,用大小为10N的水平力F向左拉动B,使B以1m/s的速度做匀速运动,则A受到水平向___________(填“左”或“右”)的___________摩擦力(填“静”或“滑动”),拉力T___________拉力F(填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
13.如图所示,物体重5N,当F=10N时,物体能沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是_______N;当F=20N时,物体在墙上静止不动,此时物体受到的摩擦力是_______N.
三、实验题
14.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做______运动,这么做是为了根据______原理,保证弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。此探究过程中存在的问题是______;
(4)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(5)小明对实验装置进行改动,如图戊,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计______(选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。此时木块所受到的摩擦力的方向为______(水平向左/水平向右),施力物体是______。(选填“地面”、“长木板”或“弹簧测力计”)
15.(1)如图甲所示为验证“滑动摩擦力大小跟压力大小有关”的实验,用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做______直线运动。滑动摩擦力的大小是通过_______原理得出;本实验的控制变量是_______;
(2)拔河比赛前,老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图乙所示,并强调了比赛中的几个技巧,如下表所示。请你写出这三条技巧背后蕴含的物理知识。
拔河比赛技巧 蕴含的物理知识
①挑选体重大的同学参赛 _______
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋 _______
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉 _______
四、计算题
16.如图所示,某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求:
(l)木箱的重力。
(2)木箱受到的摩擦力。
(3)当水平向右的推力F大小变为90N时,木箱受到合力F合的大小和方向。
17.如图所示,在北京冬奥会冰壶项目中,一只冰壶的质量约为20kg,在水平冰面上滑行的过程中,受到的阻力是冰壶重的0.03倍,问:
(1)冰壶在水平冰面上运动时,冰壶对冰面的压力为多大?
(2)当运动员水平推力为多大时,恰能推着冰壶做匀速直线运动?
18.一辆小车,总质量为600 kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍.问:
(1)小车受到的阻力为多大?
(2)小车静止时,用200 N水平拉力拉小车,此时小车受到的阻力为多大?
(3)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
(4)当小车受到的水平拉力达500 N时,小车所受的摩擦力变化吗?小车分别以3 m/s、5 m/s的速度运动时,小车所受的摩擦力变化吗?
19.科学研究表明两个相互接触的物体之间发生相对滑动时,接触面上产生的滑动摩擦力大小与它们之间压力的大小成正比,可用公式表示为f滑=kF压(指k摩擦系数为小于1的正数,与材质和粗糙程度有关;F压为物体对接触面的压力大小)当相互接触的两物体的材料均不变时,k的大小不发生改变;当相互接触的两物体的材料改变时,k的大小将改变。现有三种不同的硬质材料做成的长方体物体A((重量20N)、B(重量10N)和C(重量100N),A、C之间的摩擦系数kA=0.3,B、C之间的摩擦系数kB未知。将A、C如图甲放在水平地面上时,用水平推力F1恰好使A在C的表面上向右做匀速直线运动。将A、B和C如图乙放在水平地面上时,用大小为8N的水平推力F2恰好使A、B一起在C的表面上向右做匀速直线运动。
(1)如图甲,水平推力F1的大小为多少?
(2)如图乙,B受到摩擦力的大小为多少?
(3)如图丙,将物体C竖直固定在水平地面上,用水平压力F3将A、B重叠压在C的表面上,且A、B一起向下做匀速直线运动(A、B间不发生相对滑动),则水平压力F3的大小为多少?
(4)如图丁所示,有一根材质均匀的圆柱形钢管水平悬空放置,有一个半径比钢管稍大的圆环A套在钢管上,小培同学在圆环的两侧绑有较长的轻绳,并在另外一端用轻棍固定好。使得圆环A在拉力F的作用下能顺畅的沿着水平方向做匀速直线运动。已知圆环A的质量为6kg,圆环与钢管之间的摩擦系数为0.2,且圆环还受到一个竖直方向的力F4的作用。若F=10N,则这个竖直方向的力F4的大小为多少牛?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1-5 ABBBB 6-10 DCBDD
11. 左 滑动 小于
12. 惯性 减小 做匀速直线运动
13.5,5
14. 匀速直线 二力平衡 压力 接触面粗糙程度 错误 没有保持压力一定 丁 A 不一定 水平向右 长木板
15. 匀速 二力平衡 接触面的粗糙程度 在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力就越大 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大 同一直线上、同一方向、同一物体上的力的合力最大
16.(1)196N;(2) 80N;(3) 10N,方向为水平向右
解:(1)木箱受到的重力
(2)由于木箱向右做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力与水平推力平衡,木箱受到的摩擦力:
方向水平向左。
(3)木箱在竖直方向上没有运动,故竖直方向的重力和支持力合力为0;若小红改用90N的水平推力沿同一水平地面推着该木箱,由于木箱与地面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的摩擦力不变,大小仍然为80N,方向水平向左,此时木箱在水平方向受到的合力就是木箱的合力
木箱受到合力F合的大小为10N,合力方向水平向右。
答:(l)木箱的重力为196N。
(2)木箱受到的摩擦力80N。
(3)当水平向右的推力F大小变为90N时,木箱受到合力F合的大小为10N,合力方向水平向右。
17.(1)200N;(2)6N
解:(1)冰壶在水平冰面上运动时,冰壶对冰面的压力等于自重,即
(2)壶做匀速直线运动时,受到的推力与阻力大小相等,即
答:(1)冰壶在水平冰面上运动时,冰壶对冰面的压力为200N;
(2)当运动员水平推力为6N时,恰能推着冰壶做匀速直线运动。
18.(1) 300N;(2) 200N;(3) 300N;(4)摩擦力不变;所受的摩擦力不变.
(1)小车的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N,由于受到的阻力是车重的0.05倍,此时所受的阻力是:f=0.05G=0.05×6000N=300N;
(2)当小车静止时,小车在水平方向上受到的阻力与拉力是一对平衡力,阻力的大小:;
(3)由(1)可知,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是300N,当小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的拉力和阻力是平衡力,小车受到的拉力:F=f=300N;
(4)小车受到的拉力为500N时,小车对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,当小车分别以3m/s、5m/s的速度运动时,压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变.
答:(1)小车所受的阻力是300N;
(2)小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车受到的阻力是200N;
(3)当水平拉力为300N,小车恰能做匀速直线运动;
(4)当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力不变;小车分别以3m/s、5m/s的速度运动时,小车所受的摩擦力不变.
19.(1)6N;(2)2N;(3)150N;(4)10N或者110N
解:(1)图甲中AC之间的滑动摩擦力为
fAC=kAFA=kAGA=0.3×20N=6N
用水平推力F1恰好使A在C的表面上向右做匀速直线运动,水平推力F1与fAC为一对平衡力,大小为6N。
(2)如图乙,B受到摩擦力的大小为
fBC=F2-fAC=8N-6N=2N
(3)B与C之间的摩擦系数为
如图丙,将物体C竖直固定在水平地面上,用水平压力F3将A、B重叠压在C的表面上,且A、B一起向下做匀速直线运动(A、B间不发生相对滑动),则B与C之间的摩擦力等于BC的重力之和,即30N,水平压力F3的大小为
(4)圆环A在拉力F的作用下能顺畅的沿着水平方向做匀速直线运动,F=10N,则圆环与钢管之间的摩擦力为10N,圆环与钢管之间的摩擦系数为0.2,圆环与钢管之间的压力为
若圆环与钢管之间的压力方向竖直向上,则F4的大小为
F4=G环+F压=6kg×10N/kg+50N=110N
若圆环与钢管之间的压力方向竖直向下,则F4的大小为
F4=G环-F压=6kg×10N/kg-50N=10N
答:(1)水平推力F1的大小为6N;
(2)B受到摩擦力的大小为2N;
(3)水平压力F3的大小为150N;
(4)这个竖直方向的力F4的大小为10N或者110N。
答案第1页,共2页
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