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摩擦力
一、选择题(共10小题)
1.如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是
A.瓶子处于静止状态,所以瓶子不受摩擦力作用
B.手握瓶子的力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D.瓶子受到竖直向上的摩擦力
2.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.2牛 B.3牛 C.5牛 D.8牛
3.2021年4月13日,中国女足成功拿到东京奥运会门票,为祖国争得荣誉.如图是女足比赛时的场景。下列关于足球比赛中涉及到的物理知识,分析正确的是
A.脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
B.踢出去的足球能在空中继续运动,是因为足球受到惯性
C.足球鞋底凹凸不平,是为了增大人与地面间的摩擦力
D.运动员用脚踢球,球飞出去,说明力是使物体运动的原因
4.如图所示的事例中,目的是为了减小摩擦的是
A.雪天汽车轮胎上安装防滑链 B.击球时用力握住网球拍
C.浴室的防滑垫表面凹凸不平 D.给机械表保养时上润滑油
5.运动员用踢力将重为的足球踢向空中。足球在空中飞行的过程中,不计空气阻力,如图所示的各图中,能正确表示足球受力情况的是
A. B. C. D.
6.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是
A.该物体做匀速直线运动
B.时,若,则地面的滑动摩擦力也为
C.从到的过程中,力在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为
7.如图,手拉着木块在粗糙程度不变的水平面上做加速运动,则木块受到的摩擦力大小
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.总是等于拉力的大小 D.保持不变
8.小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是
A. B.
C. D.
9.在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧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木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数、、的大小关系为
A. B. C. D.
10.穿久了的鞋子鞋底会变平,原因是鞋子在使用时受到了
A.重力 B.摩擦力 C.压力 D.支持力
二、填空题(共5小题)
11.劣质橡皮质硬,擦字时打滑,字擦不干净,这是由于物体表面越光滑,摩擦力越小的缘故。小星用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后她稍加用力就擦干净了,这是通过 方式来 橡皮与纸间摩擦的。
12.如图,粗糙的传送带逆时针以恒定的速度运动,将一小物块无初速地放在传送带上点,在小物块刚刚放上点的瞬间,若以传送带为参照物,小物块将 运动(选填“沿传送带的斜面向上”或“沿传送带的斜面向下” ,作出小物块的受力分析图。
13.地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一,乘坐地铁需要进行安全检查,如图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱 (选填“受到”或“不受” 摩擦力的作用,你判断的理由是 。
14.劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,这是因为物体接触面越光滑,摩擦力越 的缘故,小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小” 橡皮与纸间的摩擦。
15.一个重的箱子放在水平地面上,受到的水平推力,箱子恰好做匀速直线运动,这时箱子受到的摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于” ;当水平推力增大到时,箱子所受合力的大小为 。
三、作图题(共3小题)
16.一个重为的木块随传送带水平向右做匀速直线运动,请画出木块所受力的示意图。
17.一个小球漂浮在水面上,如图所示,画出小球受到的浮力与重力的示意图以及烧杯对斜面的压力示意图。
18.在探究“推断物体不受力时的运动”实验中,小车从斜面顶端自由滑下,在水平面上滑行经过点,最终在点静止,请以“”为力的作用点,在图中作出小车经过点时受到的摩擦力和重力示意图。
四、实验探究题(共3小题)
19.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)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是 ;若丙图中匀速运动则物块受到 (填个数)力的作用;
(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;(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度” ;
(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:滑动摩擦力的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;
(4)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明 (选填“一定”或“不一定” 要匀速拉动长木板,该实验主要用到的思想方法是 。
20.学校物理兴趣小组做探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验,实验装置如图。
(1)小于同学用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做 运动,如图甲,弹簧测力计的示数是,根据 条件可知,则木块与水平桌面之间的滑动摩擦力是 ;若木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”、“变大”或“变小” 。
(2)小芳同学把两个完全相同的木块和叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图乙,比较图乙与图甲,可以得出滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)实验过程中,小金同学突发奇想,将两个完全相同的木块和固定在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图丙。比较图丙和图乙,发现它们的弹簧测力计示数相等,说明滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关。则图丙的弹簧测力计示数是 。
21.如图所示,小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块、放在水平木板上进行实验。
(1)用做实验,水平向左拉动木板时,弹簧测力计的示数如图所示,则木板对的摩擦力大小为 。再用、叠放在一起做实验在下、在上),弹簧测力计的示数较大,说明在接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(2)将放在水平木板上进行实验,再与用做的实验进行对比,目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的 (填“面积大小”或“粗糙程度” 的关系;用、分别做实验时,地面对水平木板的滑动摩擦力大小 (填“相等”或“不相等” 。
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题)
1. 【答案】
【解答】解:、瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力,手握得越紧,油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大,但是静摩擦力不变,错误;
、手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是平衡力,因为握力在水平方向上,而重力在竖直方向上;重力和静摩擦力是一对平衡力,重力竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上,故错误,正确;
故选:。
2.【答案】
【解答】解:(1)用的水平压力把重为的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦处于静止状态,此时黑板擦受到平衡力作用,在竖直向上摩擦力和重力是平衡力,在水平方向上压力和支持力是平衡力,因为重力是,所以摩擦力大小为。
(2)当压力增大到,黑板擦还处于静止状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力还是平衡力,重力不变,摩擦力不变,还是。
故选:。
3.【答案】
【解答】解:力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,故错误;
足球离开脚以后,不再受到脚的踢力,还能继续在空中运动,是由于踢出去的足球具有惯性,要保持原来的运动状态,惯性是物体本身的一种性质,惯性不是力,不能说“受到惯性”,故错误;
足球鞋底凹凸不平,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,故正确;
脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态,故错误。
故选:。
4.【答案】
【解答】解:
、雪天汽车轮胎上安装防滑链,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故错误;
、击球时用力握住网球拍,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故错误;
、浴室的防滑垫表面凹凸不平,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故错误;
、给机械表保养时上润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。故正确。
故选:。
5.【答案】B
【解答】解:空中的足球受空气阻力和重力的作用,作用在球的重心,重力方向竖直向下,如果不计空气阻力,则只受大小为的重力作用。
故选项错误,正确。
故选:。
6.【答案】
【解答】解:
、由随时间的变化图像可知,物体在内速度为零,处于静止状态,以后物体处于匀速直线运动状态,故错误;
、当时,,由随时间的变化图像可知,物体静止,静摩擦力等于拉力,由于物体没有滑动,滑动摩擦力为0,故错误;
、由随时间的变化图像可知,当以后物体做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,则拉力没有增大,故错误;
、匀速直线运动阶段的速度:,故正确。
故选:。
7.【答案】D
【解答】解:由题意知,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,所以做加速运动时,木块所受的摩擦力不变,故错误,正确。
故选:。
8.【答案】A
【解答】解:
由题知,辣椒在竖直方向上保持静止状态,辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一条直线上,都作用在辣椒上(作用点也可以都画在重心上),故正确;
、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一条直线上,故错误;
、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上,故错误;
、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二力不在一条直线上,故错误。
故选:。
9.【答案】
【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,而前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则木块受到的摩擦力相同,且由于木块做匀速运动,所以拉力等于摩擦力,故前两次实验中,弹簧测力计的示数相等,即;
第三次实验,在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小,此时木块仍做匀速运动,所以此时所受的摩擦力和弹簧测力计的示数仍相等,但由于此时摩擦力变小,所以测力计的示数小于和。
综合上面两种情况可得:。
故选:。
10.【答案】B
【解答】解:新买的鞋子有凹凸不平的花纹,是采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,穿久了的鞋子鞋底会变平,原因是鞋子在使用时受到了摩擦力。
故选:。
二、填空题(共5小题)
11.【答案】增大压力;增大
【解答】解:增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面的粗糙;小星用力擦字,增大了橡皮与纸间的压力,从而增大了摩擦力;
故答案为:增大压力;增大。
12.【答案】 沿传送带的斜面向上
【解答】解:
(1)传送带逆时针转动,将一小物块无初速地放在传送带上点的瞬间,物块相对传送带沿传送带的斜面向上运动;
(2)物块受到竖直向下的重力,垂直于斜面向上的支持力;因物块相对于传送带向上运动,所以物块受到沿斜面向下的摩擦力,作用点可都画在物块的重心上,由此画出物块的受力示意图如图所示:
13.【答案】 不受;行李箱和传送带之间没有相对运动或相对运动趋势
【解答】解:根据摩擦力的产生条件可知,行李箱随传送带一起匀速运动,处于受力平衡状态,没有相对运动和相对运动趋势,不受摩擦力作用。
故答案为:不受;行李箱和传送带之间没有相对运动或相对运动趋势。
14.【答案】小;增大
【解答】解:劣质橡皮质硬,擦字时打滑,字擦不干净,这是由于物体表面越光滑,摩擦力越小;
增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面的粗糙程度,小明用力擦,增大了橡皮对纸的压力,从而增大了摩擦力,字就擦干净了。
故答案为:小;增大。
15.【答案】等于;8
【解答】解:
箱子受的水平推力时,恰好做匀速直线运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,二力的大小相等,则这时箱子受到的摩擦力等于;
当水平推力增大到时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,仍为,此时箱子所受合力的大小为:;
故答案为:等于;8。
三、作图题(共3小题)
16.
【答案】
【解答】解:木块受到重力和支持力作用,由于木块沿水平向右做匀速直线运动,所以木块共受两个力作用:重力、支持力,并且这两个力是一对平衡力,大小相等,都等于;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,示意图如图:
17.【解答】解:小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即,重力方向竖直向下,浮力的作用点在小球的重心,方向是竖直向上的;
在烧杯和斜面的接触面上找一点作为压力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为,如图所示:
18.【解答】解:
小车从斜面顶端自由滑下,在水平面上滑行经过点,最终在点静止,
则小车经过点时受到摩擦力的方向水平向左;重力的方向竖直向下,作用点都在小车重心上。
过小车的重心,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用表示,即为重力的示意图;
过小车的重心,沿水平向左的方向画一条有向线段,用表示,即为摩擦力的示意图。如图所示:
四、实验探究题(共3小题)
19.【答案】(1)丁;5;(2)压力;接触面粗糙程度;(3)错误;(4)不一定;转换法
【解答】解:(1)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
丙图中,竖直方向:受到重力、砝码对它向下的压力,地面对它向上的支持力;水平方向:受测力计的拉力,木板对的摩擦力,由于与砝码一起做匀速直线运动,所以二者之间没有摩擦力。综上所述,受5个力的作用;
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(4)由图戊可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;
实验主要用到的思想方法是转换法。
故答案为:(1)丁;5;(2)压力;接触面粗糙程度;(3)错误;(4)不一定;转换法。
20.【答案】(1)匀速直线;二力平衡;0.6;不变;(2)压力大小;(3)1.2
【解答】解:
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,则木块与水平桌面之间的滑动摩擦力,;
若木块在运动过程中拉力突然变大,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小也不变;
(2)小芳同学把两个完全相同的木块和叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图乙,比较图乙与图甲,控制压力大小不相同,接触面的粗糙程度相同,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)甲图中弹簧测力计的示数为,则木块受到的滑动摩擦力为,丙图中将、紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,压力变为甲图中的2倍,故摩擦力变为甲图中的2倍,所以图丙的弹簧测力计示数是。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;0.6;不变;(2)压力大小;(3)1.2。
21.【答案】 (1)1.4;压力; (2)粗糙程度;相等
【解答】解:(1)根据图示可知,弹簧测力计的分度值为,示数为;
当水平向左拉动木板时,因物体相对于地面处于静止状态,物体受到的摩擦力和测力计的拉力是一对平衡力,所以木板对的摩擦力等于弹簧测力计的示数为;
用、叠放在一起做实验在下、在上)时,由于与木板的接触面粗糙程度不变,压力增大,弹簧测力计的示数较大,说明在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)由于、的质量相等,则用、单独做实验时对水平木板的压力相等,而、表面粗糙程度不同,故将放在水平木板上进行实验,再与用做的实验进行对比,是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
、的质量相等,用、分别做实验时,则地面受到的压力不变,且地面与木板的粗糙程度不变,因此地面对水平木板的滑动摩擦力大小相等。
故答案为:(1)1.4;压力; (2)粗糙程度;相等。
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