重力弹力摩擦力
一、选择题
1.如图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
2.如图为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到的力( )
A.只有重力 B.重力和空气阻力
C.重力和手的推力 D.重力、空气阻力和手的推力
3.如图所示,运动员在一端固定一端有弹性的跳板上起跳,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力和板对人的支持力是一对相互作用力
B.人在跳板上起跳瞬间处于平衡状态,受到的合力为零
C.跳板形变最大时,板对人的支持力大于人受到的重力
D.跳板被压弯时,人对板的压力大于板对人的支持力
4.如图甲所示,小明用弹簧测力计两次拉木块,使它沿水平木板匀速滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.两次运动中物体受力都不平衡 B.第一次木块受到的拉力大于第二次
C.第一次木块受到的摩擦力大于第二次 D.两次运动中木块的惯性一样大
5.如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为( )
A.4N0 B.04N C.4N4N D.8N8N
6.窗玻璃中趴着一只壁虎(如图)。水平向右推窗,当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
7.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板。图甲,图乙中木板静止,木块,铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C.图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
8.如图所示,放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总质量为m时,物块恰好做匀速直线运动(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法正确的是( )
A.物块受到的滑动摩擦力大小为mg
B.物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力
D.继续向沙桶中加入沙子,物块受到的滑动摩擦力增大
9.如图所示,水平地面上有A.B.C三个物体,物体A.B放在物体C上,水平力F作用于A,使A.B.C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A.A对C有向右的摩擦力
B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力的作用
D.地面对C有向右的摩擦力
10.一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。则下列选项中正确的是( )
A.0~2s物体所受摩擦力大小为0
B.2~6s物体所受摩擦力为3N
C.8~10s物体所受摩擦力为2N
D.物体4s时所受摩擦力大于9s时所受摩擦力
11.如图甲所示,物体受水平拉力F的作用,在同一水平地面上运动。从开始,物体的运动情况如图乙所示。关于这个过程描述正确的是( )
A.物体一直做匀速直线运动B.物体在内通过的路程是C.时,若,则物体受到的摩擦力大于D.从到的过程中,物体受到的摩擦力不变
12.如图所示,A物体在斜面上处于静止状态,关于A所受的摩擦力说法正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
B.物体A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下
C.物体A受到的摩擦力方向不是沿斜面向上,就是沿斜面向下
D.物体A受到的摩擦力可以为零
二、填空题
13.热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向 的。鞋底有花纹,是为了 摩擦。
14.如图(a),光滑的水平面上叠放着甲、乙两物体,用5N的水平拉力F拉动物体乙,恰能使乙做匀速直线运动,则甲物体所受的摩擦力为 N,方向是 ;如图(b)所示,物体A重30N,用F等于50N的力垂直压在竖直墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力的方向是 ;物体B重30N.受到F等于20N的水平推力静止不动,则物体B所受的摩擦力大小是 N。
15.工人师傅用200N的水平向右的推力,推着一辆小车在水平道路上匀速前进。突然,他发现正前方不远处有一老人站在路中间,为了避免相撞,他立即用240N的水平向后的力拉车,当车仍水平向前运动时车受到摩擦力的大小为________,摩擦力的方向________。
16.如图,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图所示。由图象可知当t=1s时,物体处于________状态(填“静止”或“加速”或“匀速”或“减速”)。t=3s时,物体受到的摩擦力为________。
三、实验探究题
17.某实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
如图甲所示,小睿用弹簧测力计沿______方向,______拉动木块,这样做的目的是利用______原理间接测出木块所受滑动摩擦力的大小;
由甲、乙两图实验数据可得出的结论是:______;
实验结束后,小睿仔细思考了实验中存在的问题,为了减小误差,他设计了另一种方案,如图丁所示,将弹簧测力计的一端固定,另一端与木块相连,木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,在此过程中______选填“需要”或“不需要”匀速直线拉动木板,木块稳定时相对地面处于静止状态,这样做的好处是______。
四、解答题
18.随着科技的发展,低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天,小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的,电瓶车的牵引力恒为100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:
(1)电瓶车行驶的速度是多少m/s;
(2)电瓶车受到地面的摩擦力;
(3)电瓶车牵引力的功率。
19.已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)求:
(1)物体受到摩擦力的大小;
(2)大山前进的速度;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
答案和解析
一、选择题
1.A。【解析】.A、用力握紧球拍,通过增大压力的方法增大摩擦力,故A正确;
B、把滑动摩擦改为滚动摩擦,属于减小摩擦,故B与题意不符;
C、加润滑油是为了减小摩擦,故C与题意不符;
D、鞋底有花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D与题意不符。
2.B
3.C
4.D
【解析】根据乙图可知,第1次和第2次运动的图像都是通过坐标原点的斜线,因此两次木块都做匀速直线运动。
因为两次木块都做匀速直线运动,那么木块都处于平衡状态,受到平衡力,故A错误;
因为木块对桌面的压力不变,且接触面的粗糙程度不变,所以两次运动受到的滑动摩擦力相同;因为两次运动时,拉力都等于摩擦力,所以两次运动木块受到的拉力相同,故B.C错误;
因为木块的质量大小不变,所以它的惯性一样大,故D正确。
故选D。
5.C
【解析】甲图中弹簧即受手的拉力,又受到墙的拉力,各为4N,弹簧伸长了5cm,弹簧处于平衡状态;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为4N、4N,与甲图相同,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
6.A
7.D
8.A
9.D
10.C
【解析】根据丙图可知,在0~2s内,物体运动的距离为零,即处于静止状态,此时它受到的静摩擦力与拉力相互平衡。根据乙图可知,此时物体受到的拉力为1N,所以此时物体受到的摩擦力为1N,故A错误;
根据丙图可知,6~8s内物体做匀速直线运动,此时物体受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡。根据乙图可知,此时物体受到的拉力为2N,所以受到的滑动摩擦力为2N。在2~6s内,和8~10s内,物体分别做加速和减速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,即仍为2N,故B错误,C正确;
物体4s时受到的摩擦力等于9s时受到的摩擦力,故D错误。
故选C。
11.①.D②.见解析
12.D
二、填空题
13.前;增大;
【解析】.解:蹬地时脚对地面施加一个向后的摩擦力,由于力的作用是相互的,地面也给脚一个向前的摩擦力,因此后脚受到摩擦力方向是水平向前的;
鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:前;增大。
14.5;水平向右;竖直向上;
15.200N;水平向左(水平向后)
【解析】摩擦力的方向与物体的运动趋势是相反的,小车依然在向右前进所以摩擦力水平向左;物体在运动过程中其滑动摩擦力是不变的;而滑动摩擦力等于其匀速运动时的推力;
故答案为:200N;水平向右。
16.静止;2N
【解析】(1)根据丙图可知,当t=1s时物体的速度为0,即它处于静止状态;
(2)根据丙图可知,当t=4~6s时,物体做匀速直线运动,此时它受到的推力为2N,根据二力平衡的知识可知,物体受到的滑动摩擦力f=F=2N;当t=3s时,物体做加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不比,所以摩擦力不变,仍然为2N。
三、实验探究题
17.水平匀速直线二力平衡在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大不需要便于操作
【解析】小睿用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计显示拉力大小,木块进行匀速直线运动,木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件得,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
甲实验弹簧测力计的示数是,根据二力平衡条件得,滑动摩擦力大小是;
乙实验弹簧测力计的示数是,根据二力平衡条件得,滑动摩擦力大小是;
甲、乙实验接触面粗糙程度相同,得到实验结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
将弹簧测力计的一端固定,另一端与木块相连,木块放在长木板上,弹簧测力计保持水平,拉动木板水平向左运动,木块相对于地面是静止的,木块水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体运动速度无关,故不需要匀速直线拉动木板,便于操作。
故答案为:水平;匀速直线;二力平衡;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;不需要;便于操作。
弹簧测量显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件得到,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,拉动木板不必进行匀速直线运动,便于操作。
本题通过控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素,并且对实验进行改进,改进后的实验不必使木板进行匀速直线运动,便于操作。
四、解答题
18.(1)5m/s;(2)100N;(3)500W
19.(1)解:水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进,物体处于平衡态,在水平路面上受到了拉力和摩擦力,故摩擦力和拉力是平衡力,故摩擦力的大小为20N。
答:摩擦力的大小为20N;
(2)解:大山前进的速度
答:大山前进的速度大山;
(3)解:拉力做功的功率
答:拉力做功的功率;
(4)解:大山在水平地面上立正时对地面的压强
答:大山在水平地面上立正时对地面的压强。