[6.4 探究滑动摩擦力]
一、选择题
1.下列关于摩擦的说法中,正确的是 ( )
A.自行车的轮毂与刹车橡皮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,脚与地面间的摩擦是滑动摩擦
D.划火柴时,火柴头和砂纸间的摩擦是滚动摩擦
2.下列关于摩擦力的说法,正确的是 ( )
A.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用,同时自身也受到摩擦力
D.滚动摩擦力一定比滑动摩擦力小
3.窗玻璃上趴着一只壁虎(如图所示),当人水平向右推玻璃时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速运动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向为 ( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向左 D.水平向右
4.(2020怀化改编)如图所示是“测量滑动摩擦力”的实验装置,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面向右做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2 N,下列说法正确的是 ( )
A.木块受到的滑动摩擦力小于2 N,方向向左 B.木块受到的滑动摩擦力等于2 N,方向向左C.木块受到的滑动摩擦力等于2 N,方向向右 D.木块受到的滑动摩擦力大于2 N,方向向右
5.(2020深圳)小明和爸爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,成功开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是 ( )
A.给机器安装滚动轴承 B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸 D.在二胡的弓毛上涂抹松香
二、填空题
6.一重力为50 N的箱子放在水平地面上,当箱子受到10 N的推力时,箱子恰好沿水平方向向右做匀速直线运动。不计空气阻力,当推力增大到18 N时,箱子受到的滑动摩擦力大小为
N,方向是 。
7.如图所示,将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始时米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。请回答下列问题:(填字母)
A.受到方向向右的摩擦力
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上的受力情况为 。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上的受力情况为 。
(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上的受力情况为 。
8.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 ;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”)橡皮与纸间的摩擦的。
9.(2021成都)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。
10.如图所示,A、B是两个质量相同的旅行箱, 箱容易被推动,这说明
。
三、作图题
11.(1)在甲中,物体沿粗糙斜面下滑,画出斜面对物体的摩擦力的示意图。
(2)在图乙中画出沿粗糙斜面上滑的物体所受的重力和摩擦力的示意图。
四、简答题
12.冰壶比赛时,运动员需要不断调整自己的运动状态,他两只脚的作用分别为蹬冰和滑行,所以两只鞋底的表面不同,如图所示。请你说出甲、乙两只鞋底哪只是滑行脚的鞋底,哪只是蹬冰脚的鞋底,并利用学过的物理知识解释其中的道理。
五、实验探究题
13.(2020白银)小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
A.接触面所受的压力大小;
B.接触面的粗糙程度;
C.物体运动的速度。
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行图甲、乙、丙实验时,弹簧测力计必须拉着物体沿水平方向做 运动。
(2)要验证猜想B,需按照 两图进行对比实验。
(3)比较甲、乙两图的实验,可得到的实验结论是 。
(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和 。
(5)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图图丁所示。改进后长木板 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
答案
6.4 探究滑动摩擦力
1.B
2.C 滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动,所以发生相对运动的两个物体间有可能产生滑动摩擦力,故A错误;摩擦力的方向一定与物体相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,也可能与物体的运动方向相反,故B错误;由于物体间力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体有摩擦力作用时,其自身也会受到摩擦力的作用,故C正确;在相同条件下,用滚动代替滑动可以减小摩擦,但在不同条件下,滚动摩擦不一定比滑动摩擦小,故D错误。
3.A 当壁虎随窗玻璃一起向右匀速运动的过程中,壁虎和玻璃之间相对静止,壁虎在竖直方向上有向下运动的趋势,故壁虎受到的摩擦力竖直向上。
4.B 在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,为2 N。滑动摩擦力的方向与木块相对运动方向相反,因为木块向右运动,所以滑动摩擦力的方向向左。
5.C 由题可知,小明是通过增大压力来增大摩擦力的。自行车刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,故C符合题意。
6.10 水平向左 箱子受10 N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的大小相等,则这时箱子受到的摩擦力等于10 N,方向水平向左;当水平推力增大到
18 N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小和方向均不变。
7.(1)A (2)C (3)B
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,米袋相对于输送带向左运动,故输送带对米袋施加向右的摩擦力。(2)米袋随输送带一起匀速运动时,米袋相对于输送带静止,没有相对运动趋势,不受摩擦力。(3)输送带制动时,米袋会继续向前滑动一段距离,米袋相对于输送带向右运动,故输送带对米袋施加向左的摩擦力。
8.小 增大
劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,字擦不干净,这是由于物体表面越光滑,摩擦力越小;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。
9.前 增大
10.B 其他条件相同时,滚动摩擦力小于滑动摩擦力
11.(1)如图图所示
(2)如图图所示
12.甲是滑行脚的鞋底,乙是蹬冰脚的鞋底。由图知,甲鞋底比较光滑,这样可以通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,便于滑行,所以甲是滑行脚的鞋底;乙鞋底比较粗糙,这样可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力(即向前运动的动力),也起到防滑的作用,所以乙是蹬冰脚的鞋底。
13.(1)匀速直线 (2)甲、丙 (3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)控制变量法 (5)不一定
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件知,拉力大小等于滑动摩擦力。
(2)要验证猜想B,应控制压力大小相同,需按照甲、丙两个图进行对比实验。
(3)比较甲、乙两图的实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,乙受到的滑动摩擦力也大,故实验结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和控制变量法。
(5)如图图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,由于压力、接触面粗糙程度不变,物体受到的滑动摩擦力不变,弹簧测力计示数稳定,故改进后长木板不一定要做匀速直线运动。