2021-2022学年苏科版八年级物理下《8.3摩擦力》同步强化训练(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(每小题2分 共32分)
1.如图所示,下列物体中不受摩擦力的是( )
第1题图 第2题图
2.如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到( )
A.重力 B.摩擦力 C.压力 D.支持力
3.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力
B.相对运动的物体间一定有摩擦力作用
C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用
D.只有相互压紧并发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
4.在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关.要做这项研究,可选取的下图中的两个实验是( )
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
第4题图 第5题图
5.如图,两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页间会产生较大的( )
A.重力 B.弹力 C.压力 D.摩擦力
6.某人用50 N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是( )
A.小车受到的阻力小于50 N,方向向左
B.小车受到的阻力等于50 N,方向向左
C.小车受到的阻力等于50 N,方向向右
D.小车受到的阻力大于50 N,方向向右
7.下列关于摩擦的说法中,正确的是( )
A.自行车的钢圈与刹车闸皮之间的摩擦是滚动摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦是滑动摩擦
C.人在正常行走时,脚与地面之间的摩擦是滑动摩擦
D.划火柴时,火柴头和砂纸之间的摩擦是滚动摩擦
实验次数 木板 表面 木块放置 木块运动的快慢 弹簧测力计的示数/N
1 较光滑 平放 很慢 1.8
2 较光滑 平放 较慢 1.8
3 较光滑 平放 较快 1.8
8.在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动,实验记录如下表.该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系( )
A.接触面压力大小 B.接触面积大小 C.物体的运动速度 D.接触面粗糙程度
9、下列关于摩擦的几种说法,正确的是( )。
A、摩擦总是有利的 B、在接触面间加润滑油可以消除摩擦
C、摩擦总是有害的 D、滑动摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力
10.下列四幅图中不属于利用摩擦力的是( )
11.下列关于摩擦力利弊的说法中,正确的是( )
A.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益的
B.皮带传动时,皮带与转轮间的摩擦是有害的
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有害的
D.人走路时,脚与地面间的摩擦是有害的
12.放在竖直的磁性黑板上的小铁片,虽受到竖直向下的重力的作用,但它不会掉下来,其主要原因是( )
A.它受到磁性黑板的吸引力 B.它受到磁性黑板的静摩擦力
C.它对黑板有吸引力 D.它受到磁性黑板的滑动摩擦力
13.如图,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验
记录如下表所示.由此可知,木块与水平桌面间的滑动摩擦力为( )
实验次数 1 2 3
木块的运动情况 越来越快 匀速运动 越来越慢
弹簧测力计读数(N) 4.5 3.0 2.1
A.4.5 N B.3.2 N C.3.0 N D.2.1 N
14、如图所示,质量为10千克的物体在水平力F作用下,静止在竖直的墙上,当力F逐渐诚小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这过程中,摩擦力f与时间t的关系,可能符合下列图线的是( )
A B C D
15.老师正在讲台上讲课,小丽和同学们正在老师指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的一幕。想象一下,如果教室里的摩擦突然消失,对可能出现的现象,下列说法错误的是( )
A.固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上
B.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
C.写字时铅笔从手中滑出,飘在空中
D.由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着
16.如图,某工厂用传送带传送工件,将工件(其重心为O)由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带对工件的支持力F或对工件的摩擦力f随时间变化的图象正确的是( )
A.B.C.D.
二.填空题(每空1分 共22分)
17.请指出下列各种现象中,物体受到的摩擦力分别属于什么摩擦(填“静”“滑动”或“滚动”):
(1)擦黑板时,黑板擦与黑板间是____摩擦.
(2)手握油瓶向上提起时(油瓶竖直),手与油瓶之间存在__静__摩擦.
(3)玩轮滑时,鞋与地面之间是____摩擦.
18.在探究摩擦力时,小明同学用一块各表面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为_________________
19.一辆重为2×104 N的汽车在平直的马路上做匀速直线运动时,汽车受到的牵引力大小为4×103 N,则汽车受到的摩擦力大小为____N,当加大油门,汽车所受牵引力突然增大时,汽车受到的摩擦力大小____(填“变大”“变小”或“不变”).
20.某同学用2N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车,小车沿力的方向做匀速直线运动,则小车受到的摩擦力大小是_______N;若仅把水平推力由2N增大为3N后,则小车受到的摩擦力大小将_______(变大/不变/变小).
21.小雨用弹簧测力计沿水平方向拉着木块,分别在毛巾和棉布表面上做匀速直线运动,发现在表面上测力计示数较大,实验说明:在压力一定时,接触面越_______,摩擦力越大.
22.如图所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作的错误是_______.纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做_______还动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将_______(变大/变小/不变).
第22题图 第24题图 第25题图
23、一辆雪橇重1000N,在水平冰面上受400N拉力下匀速直线运动,则雪橇受到的摩擦力为______N;若将雪橇上货物减少200N,则在同样冰面上前进,雪橇受到的摩擦力__________(填“不变”“变小”或“变大”)。
【答案】400,变小
24.如图甲所示,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=50N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为70N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为 N,AB之间 (有/无)摩擦力。
25.小宇用图甲探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N.
三.解答题(共6题;共46分)
26.(2分)在图中作出物体沿斜面下滑时受到的摩擦力f的示意图.
27.(6分)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.如图所示是同学们做实验时的情景.
(1) 实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做____,此时,滑动摩擦力的大小____(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.
(2)比较图丙和图___,可得到结论:在保持压力一定时,____,滑动摩擦力越大.
(3)比较__ __,可得到结论:在保持____一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
28.(6分)在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等.
(1)在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数.请分析其原因是什么
(2)为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的.
(3)用如图乙所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题
29.(8分)小林用质量相等的木块和小车进行探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动物体;
(2)分析A、B两次实验数据可知, (选填“木块”或“小车”)的表面更粗糙;
(3)观察A、C两次实验,可初步归纳:接触面粗糙程度一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)分析A、D两次实验数据可知,滑动摩擦力的大小与 无关。
30.(12分) 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中,小明做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时为测量滑动摩擦力,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做___________,此时弹簧测力计的示数___________(选填大于、等于或小于)滑动摩擦力的大小。
(2)比较1、2两次实验,得出结论:___________。
(3)比较___________两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)刚开始小明做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为___________N。
(5)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向___________,大小为___________N。这样改进的好处是___________。
(6)小明在作图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为___________N。
31. (10分)阅读短文,回答问题:
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体所受阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg )
小球编号 1 2 3
小球质量g 2 5 45
小球半径(cm) 0.5 0.5 1.5
小球的收尾速度m/s 16 40 40
(1)在实际应用中,有时需要减小物体所受的流体阻力,有时需要增大物体所受的流体阻力,以下在正常运行或工作过程中需要增大流体阻力的是( )
A.动车组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)1号小球在收尾速度时受到的空气阻力为___________N。
(3)半径相同的小球,质量___________(选填“大”或“小”)的收尾速度大。
(4)当3号小球的速度为20m/s时,其所受到的空气阻力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(5)某一小球从足够高度由静止下落,则该小球的下落速度v与所受到的流体阻力f随时间变化关系的大致图像正确的为( )
A. B. C. D.
教师统计
一.选择题(每小题2分 共32分)
1.如图所示,下列物体中不受摩擦力的是(A)
第1题图 第2题图
2.如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到(B)
A.重力 B.摩擦力 C.压力 D.支持力
3.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是(D)
A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力
B.相对运动的物体间一定有摩擦力作用
C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用
D.只有相互压紧并发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
4.在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关.要做这项研究,可选取的下图中的两个实验是(B)
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
第4题图 第5题图
5.如图,两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页间会产生较大的(D)
A.重力 B.弹力 C.压力 D.摩擦力
6.某人用50 N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是(B)
A.小车受到的阻力小于50 N,方向向左
B.小车受到的阻力等于50 N,方向向左
C.小车受到的阻力等于50 N,方向向右
D.小车受到的阻力大于50 N,方向向右
7.下列关于摩擦的说法中,正确的是(B)
A.自行车的钢圈与刹车闸皮之间的摩擦是滚动摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦是滑动摩擦
C.人在正常行走时,脚与地面之间的摩擦是滑动摩擦
D.划火柴时,火柴头和砂纸之间的摩擦是滚动摩擦
实验次数 木板 表面 木块放置 木块运动的快慢 弹簧测力计的示数/N
1 较光滑 平放 很慢 1.8
2 较光滑 平放 较慢 1.8
3 较光滑 平放 较快 1.8
8.在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动,实验记录如下表.该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系(C)
A.接触面压力大小 B.接触面积大小 C.物体的运动速度 D.接触面粗糙程度
9、下列关于摩擦的几种说法,正确的是( D )。
A、摩擦总是有利的 B、在接触面间加润滑油可以消除摩擦
C、摩擦总是有害的 D、滑动摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力
10.下列四幅图中不属于利用摩擦力的是( C )
11.下列关于摩擦力利弊的说法中,正确的是( A )
A.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益的
B.皮带传动时,皮带与转轮间的摩擦是有害的
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有害的
D.人走路时,脚与地面间的摩擦是有害的
12.放在竖直的磁性黑板上的小铁片,虽受到竖直向下的重力的作用,但它不会掉下来,其主要原因是( B )
A.它受到磁性黑板的吸引力 B.它受到磁性黑板的静摩擦力
C.它对黑板有吸引力 D.它受到磁性黑板的滑动摩擦力
13.如图,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验
记录如下表所示.由此可知,木块与水平桌面间的滑动摩擦力为( C )
实验次数 1 2 3
木块的运动情况 越来越快 匀速运动 越来越慢
弹簧测力计读数(N) 4.5 3.0 2.1
A.4.5 N B.3.2 N C.3.0 N D.2.1 N
14、如图所示,质量为10千克的物体在水平力F作用下,静止在竖直的墙上,当力F逐渐诚小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这过程中,摩擦力f与时间t的关系,可能符合下列图线的是( B )
A B C D
15.老师正在讲台上讲课,小丽和同学们正在老师指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的一幕。想象一下,如果教室里的摩擦突然消失,对可能出现的现象,下列说法错误的是(C )
A.固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上
B.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
C.写字时铅笔从手中滑出,飘在空中
D.由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着
16.如图,某工厂用传送带传送工件,将工件(其重心为O)由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带对工件的支持力F或对工件的摩擦力f随时间变化的图象正确的是( C )
A.B.C.D.
二.填空题(每空1分 共22分)
17.请指出下列各种现象中,物体受到的摩擦力分别属于什么摩擦(填“静”“滑动”或“滚动”):
(1)擦黑板时,黑板擦与黑板间是____摩擦.
(2)手握油瓶向上提起时(油瓶竖直),手与油瓶之间存在__静__摩擦.
(3)玩轮滑时,鞋与地面之间是____摩擦.
【答案】滑动 静 滚动
18.在探究摩擦力时,小明同学用一块各表面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为_________________【答案】F1=F2>F3
19.一辆重为2×104 N的汽车在平直的马路上做匀速直线运动时,汽车受到的牵引力大小为4×103 N,则汽车受到的摩擦力大小为____N,当加大油门,汽车所受牵引力突然增大时,汽车受到的摩擦力大小____(填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】4×103 不变
20.某同学用2N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车,小车沿力的方向做匀速直线运动,则小车受到的摩擦力大小是_______N;若仅把水平推力由2N增大为3N后,则小车受到的摩擦力大小将_______(变大/不变/变小).
【答案】2 不变
21.小雨用弹簧测力计沿水平方向拉着木块,分别在毛巾和棉布表面上做匀速直线运动,发现在表面上测力计示数较大,实验说明:在压力一定时,接触面越_______,摩擦力越大.
【答案】.毛巾 粗糙
22.如图所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作的错误是_______.纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做_______还动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将_______(变大/变小/不变).
【答案】拉力不沿着水平方向 匀速直线 变大
第22题图 第24题图 第25题图
23、一辆雪橇重1000N,在水平冰面上受400N拉力下匀速直线运动,则雪橇受到的摩擦力为______N;若将雪橇上货物减少200N,则在同样冰面上前进,雪橇受到的摩擦力__________(填“不变”“变小”或“变大”)。
【答案】400,变小
24.如图甲所示,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=50N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为70N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为 N,AB之间 (有/无)摩擦力。
【答案】50;50;有 解:甲图中推力在B上,以B为研究对象,B做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为50N。甲图中AB做匀速直线运动,处于平衡状态,A受到B给A向右的50N摩擦力,受到地面给A向左的50N的摩擦力;图乙F1换为大小为70N的水平力F2作用在A物块上,此时接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为50N。图乙F1换为大小为70N的水平力F2作用在A物块上,A物块受到的摩擦力与推力不平衡,A做加速运动,B和A有相对运动的趋势,故AB间有摩擦力。故答案为:50;50;有。
25.小宇用图甲探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N.
【答案】2.3;2.0.解:由图乙可知,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;
木块在第6秒时由图乙可知,木块做匀速直线运动,受力平衡,则受到的摩擦力等于拉力,大小为2.0N。故答案为:2.3;2.0。
三.解答题(共6题;共46分)
26.(2分)在图中作出物体沿斜面下滑时受到的摩擦力f的示意图.
解:
27.(6分)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.如图所示是同学们做实验时的情景.
(1) 实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做__匀速直线运动__,此时,滑动摩擦力的大小__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.
(2)比较图丙和图__乙__,可得到结论:在保持压力一定时,__接触面越粗糙__,滑动摩擦力越大.
(3)比较__图甲和图乙__,可得到结论:在保持__接触面粗糙程度__一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
28.(6分)在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等.
(1)在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数.请分析其原因是什么
(2)为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的.
(3)用如图乙所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题
【答案】.(1)很难保持木块做匀速直线运动. (2)当拉动长木板时,木块处于静止状态,根据二力平衔的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小. (3)因为无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,都容易读数.
29.(8分)小林用质量相等的木块和小车进行探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动物体;
(2)分析A、B两次实验数据可知, (选填“木块”或“小车”)的表面更粗糙;
(3)观察A、C两次实验,可初步归纳:接触面粗糙程度一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)分析A、D两次实验数据可知,滑动摩擦力的大小与 无关。
【答案】(1)匀速直线;(2)小车;(3)压力;(4)接触面积。解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物体,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;(2)分析A、B两次实验数据可知,压力相同,B的拉力大,即滑动摩擦力大,小车的表面更粗糙。(3)观察A、C两次实验,弹簧测力计示数发生变化,根据A、C两次实验得出:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(4)研究滑动摩擦力大小与接触面积大小关系时,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小,即改变木块的放置方式,故比较AD实验数据,滑动摩擦力大小相等,故可知滑动摩擦力大小与接触面积无关;
故答案为:(1)匀速直线;(2)小车;(3)压力;(4)接触面积。
30.(12分) 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中,小明做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时为测量滑动摩擦力,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做___________,此时弹簧测力计的示数___________(选填大于、等于或小于)滑动摩擦力的大小。
(2)比较1、2两次实验,得出结论:___________。
(3)比较___________两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)刚开始小明做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为___________N。
(5)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向___________,大小为___________N。这样改进的好处是___________。
(6)小明在作图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为___________N。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 等于 ③. 在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 ④. 2、3 ⑤. 3 ⑥. 水平向右 ⑦. 1.2 ⑧. 不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作 ⑨. 1.2
【解析】(1)[1][2]实验时为测量滑动摩擦力,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)[3]比较1、2两次实验,接触面的粗糙程度相同,第2次物体对水平面的压力较大,弹簧测力计的示数也较大,即滑动摩擦力较大,可得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应该比较2、3两次实验。
(4)[5]由图丙可知,在,木块做匀速直线运动,此时拉力和滑动摩擦力是平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的滑动摩擦力大小为3N;由图丙可知,第7s时,木块仍在运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度均没有改变,所以,木块在第7s时的摩擦力仍为3N。
(5)[6]木块相对于长木板向左运动,所以木块受到的摩擦力的方向为水平向右。
[7]木块受到弹簧测力计的拉力和摩擦力作用,处于静止状态,这二力是一对平衡力,大小相等,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为1.2N,故摩擦力大小为1.2N。
[8]改进后,无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态而受力平衡,从而可以通过弹簧测力计示数测得摩擦力大小,所以这样改进的好处是,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
(6)[9]滑动摩擦力大小与受力面积无关,所以,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小仍为1.2N。
31. (10分)阅读短文,回答问题:
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体所受阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg )
小球编号 1 2 3
小球质量g 2 5 45
小球半径(cm) 0.5 0.5 1.5
小球的收尾速度m/s 16 40 40
(1)在实际应用中,有时需要减小物体所受的流体阻力,有时需要增大物体所受的流体阻力,以下在正常运行或工作过程中需要增大流体阻力的是( )
A.动车组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)1号小球在收尾速度时受到的空气阻力为___________N。
(3)半径相同的小球,质量___________(选填“大”或“小”)的收尾速度大。
(4)当3号小球的速度为20m/s时,其所受到的空气阻力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(5)某一小球从足够高度由静止下落,则该小球的下落速度v与所受到的流体阻力f随时间变化关系的大致图像正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】 (1). D (2). 0.02 (3). 大 (4). 小于 (5). D
【详解】(1)由于动车、核潜艇、大飞机都是流线型的,其目的是为了减小在行驶时受到的阻力,而降落伞的横截面积较大,是为了增大阻力。故选D。(2)根据题意知道,当1号小球受到空气阻力最大时的速度应为小球的收尾速度,即v=16m/s,此时1号小球受到空气阻力最大,物体处于二力平衡状态,结合表格知道,空气阻力等于重力,故
F阻=G=mg=0.002g×10N/kg=0.02N(3)由控制变量法及表格编号1、2知道,2g小球收尾速度是16m/s,5g小球收尾速度是40m/s,由此知道对于半径相同的小球,质量大的收尾速度大。
(4)对于3号小球,当空气阻力等于重力时,速度为收尾速度,大小是40m/s,当速度是20m/s时,还没有达到收尾速度,也就是说阻力此时小于重力,即还处于加速阶段。
(5)物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,故小球先做加速运动,再做匀速直线运动;即在下落过程中,随着速度的增大,空气的阻力增大,最终等于物体的重力,故ABC错误,D正确。故选D。