第一章 摩擦力的大小（含答案）

2022年八年级上第一章题型八摩擦力的大小
1．某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小，木板水平向右运动过程中，测力计A、B示数稳定时，其示数分别为5.0N、2.8N，此时木块受到的摩擦力大小为（　　）
A．7.8N B．2.2N C．2.8N D．5.0N
2．甲、乙两个物体材料相同，甲的体积大于乙的体积，分两次在水平地面上用力推动它们，使它们一起做匀速直线运动，第一次如图1所示，第二次如图2所示，下列判断正确的有几个（　　）
①F1等于F2
②图1中甲所受摩擦力大于图2中甲所受摩擦力
③图1中甲对乙的摩擦力等于地面对乙的摩擦力
④图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受地面摩擦力
A．1 B．2 C．3 D．4
3．完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上。用F1＝50N的水平力作用在B物块上，如图甲所示，A、B一起做匀速直线运动；若将F2＝80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们一起做加速直线运动，则以下说法错误的是（　　）
A．图甲中，A受到B的摩擦力大小为50N，方向是水平向右
B．图甲中，A受到地面的摩擦力大小为50N，方向是水平向左
C．图乙中，A受到地面的摩擦力大小为50N，方向是水平向左
D．图乙中，A受到地面的摩擦力大小为80N，方向是水平向左
4．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，将木块A放置于水平木板B上，在木块A上放置一个砝码，把弹簧测力计一端系在A上，如图所示，当拉动B向左运动时，弹簧测力计指针稳定，下列说法中正确的是（　　）
A．增加砝码的质量，弹簧测力计的示数将增大
B．图中A受到的摩擦力的大小为2.4N，方向向右
C．B对A的摩擦力与A对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
D．拉动B的速度越大，弹簧测力计的示数越大
5．如图所示，竖直放置的两板间夹有木块A，当向左右两板加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（　　）
A．是原来的2倍
B．是原来的4倍
C．与原来相同
D．无法计算
6．如图，重为500N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时，他受到的摩擦力为f1：当小强停在A处稍作休息时，他受到的摩擦力为f2；当小强沿杆匀速下滑时，他受到的摩擦力为f3，下列说法正确的是（　　）
A．f1＝500 N，方向竖直向下
B．f2＝500 N，方向竖直向上
C．f3＝500 N，方向竖直向下
D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向下
7．如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。重5N的物块（体积忽略不计）在F＝2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图像，下列说法正确的是（　　）
A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B．物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N
C．物块在区域②所受的摩擦力等于2N，方向水平向左
D．该物在区域③受到的支持力大于5N
8．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示，则可获得的信息是：
（1）当t＝1s时，物体处于 　 　（选填“运动”或“静止”）状态。
（2）4～6s内，物体做 　 　运动。（选填“匀速直线”或“变速直线”）
（3）当t＝5s时，物体所受的摩擦力 　 　5N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
9．实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
（1）如图甲，沿水平方向 　 　拉动木块测出滑动摩擦力大小。
（2）在木块上添加砝码，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明滑动摩擦力的大小与 　 　有关；在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与 　 　的关系；
（3）图甲中，增大拉力使木块加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小将 　 　；
（4）实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定，改用如图乙的装置水平拉动长木板，结果发现测力计示数仍然不够稳定，可能的原因是 　 　。
10．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实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据 　 　的知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 　 　是否有关。
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 　 　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
2022年八年级上第一章题型八摩擦力的大小
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小，木板水平向右运动过程中，测力计A、B示数稳定时，其示数分别为5.0N、2.8N，此时木块受到的摩擦力大小为（　　）
A．7.8N B．2.2N C．2.8N D．5.0N
【分析】要测量木块受到的摩擦力，需使木块处干静止状态或匀速直线运动状态，此时木块受力平衡，测力计的示数等于其受到的摩擦力。
【解答】图中将木块固定，木板水平向右运动过程中，木块始终处于静止状态，其受到的摩擦力大小等于测力计的示数，测力计B示数为2.8N，故此时木块受到的摩擦力大小为2.8N。
故选：C。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用，该实验将木块固定，所以下面木板无论怎样运动，上面的木块始终处于静止状态，所以受力始终平衡，很容易地测出了木块受到的摩擦力。
2．甲、乙两个物体材料相同，甲的体积大于乙的体积，分两次在水平地面上用力推动它们，使它们一起做匀速直线运动，第一次如图1所示，第二次如图2所示，下列判断正确的有几个（　　）
①F1等于F2
②图1中甲所受摩擦力大于图2中甲所受摩擦力
③图1中甲对乙的摩擦力等于地面对乙的摩擦力
④图1中乙所受地面摩擦力大于图2中乙所受地面摩擦力
A．1 B．2 C．3 D．4
【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与受力面积等因素无关，据此判断。物体做匀速直线运动时，推力与摩擦力是一对平衡力。
【解答】解：
①由题意可知，两个物体的材料相同，因此，乙与地面、甲、乙与地面的接触面粗糙程度相同；同时，两物体以不同方式放置时，其对地面的总压力不变，所以，把它们看做一个整体，整体所受摩擦力不变；由于“整体”都做匀速直线运动时，所以摩擦力与推力是一对平衡力，则两次的推力F1等于F2，故①正确；
②由题知，两次它们都做匀速直线运动；则图一中甲所受的摩擦力等于推力F1，而图二中推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和，所以，图一中甲所受摩擦力较大，故②正确；
③④图一中，把甲、乙看做一个整体，其受到右的推力F1和地面向左的摩擦力，故乙所受地面摩擦力等于F1；图二中，推力F2等于甲、乙所受的摩擦力之和，所以，图一中乙所受地面摩擦力大于图二中乙所受摩擦力，故③④正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了对摩擦力影响因素的理解，以及对物体进行受力分析，需要我们细心分析解答。
3．完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上。用F1＝50N的水平力作用在B物块上，如图甲所示，A、B一起做匀速直线运动；若将F2＝80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们一起做加速直线运动，则以下说法错误的是（　　）
A．图甲中，A受到B的摩擦力大小为50N，方向是水平向右
B．图甲中，A受到地面的摩擦力大小为50N，方向是水平向左
C．图乙中，A受到地面的摩擦力大小为50N，方向是水平向左
D．图乙中，A受到地面的摩擦力大小为80N，方向是水平向左
【分析】对物体进行受力分析，在物体处于平衡状态时，根据二力平衡条件求摩擦力的大小；注意滑动摩擦力的大小与压力大小以及接触面的粗糙程度有关，而与推力的大小无关；分析物体受到桌面的滑动摩擦力时，应以整体为研究对象。
【解答】解：
A、甲图中推力在B上，因B做匀速直线运动，则B处于平衡状态，水平方向上B受到的摩擦力与推力F1平衡，故B物块所受的摩擦力fB＝F1＝50N，物体间力的作用是相互的，A受到B的摩擦力大小为50N，方向是水平向右，故A正确；
B、以AB的整体为研究对象，因A、B一起做匀速直线运动，水平方向上整体受到的推力F1与桌面对整体的滑动摩擦力平衡，所以整体受到桌面的滑动摩擦力f桌＝F1＝50N，故B正确；
CD、若将F2＝80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们仍一起做直线运动，由于整体对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以整体受到桌面的滑动摩擦力大小不变（仍为50N），即桌面对A物块的摩擦力为50N，方向水平向左，故C正确，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查了根据二力平衡条件求摩擦力的大小、滑动摩擦力大小的影响因素；特别注意：A、B一起运动时，AB间的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力的大小是可以变化的。
4．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，将木块A放置于水平木板B上，在木块A上放置一个砝码，把弹簧测力计一端系在A上，如图所示，当拉动B向左运动时，弹簧测力计指针稳定，下列说法中正确的是（　　）
A．增加砝码的质量，弹簧测力计的示数将增大
B．图中A受到的摩擦力的大小为2.4N，方向向右
C．B对A的摩擦力与A对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
D．拉动B的速度越大，弹簧测力计的示数越大
【分析】本题中A处于静止状态，故受到平衡力的作用；
（1）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度。
（2）由弹簧测力计分度值读数，根据二力平衡分析；
（3）作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线，这两个力为平衡力。
【解答】解：A处于静止状态，故A受到弹簧测力计水平向右的拉力与B对A的摩擦力是一对平衡力，
（1）增加钩码的质量，则A对B的压力增大，接触面的粗糙程度不变，则B对A的摩擦力增大，因A处于静止状态，故A受到弹簧测力计水平向右的拉力与B对A的摩擦力是一对平衡力，
所以弹簧测力计的示数将增大，故A正确；
拉B的速度增大，A仍在弹簧测力计的作用下仍处于静止状态，A对B的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以B对A的摩擦力不变，则弹簧测力计示数不变，仍为2.4N，故D错误。
（2）由图知弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.4N，
拉动B时，A处于静止状态，因所A受到弹簧测力计水平向右的拉力与B对A的摩擦力是一对平衡力，所以A受到的摩擦力方向向左，大小等于2.4N，故B错误；
（3）B对A的摩擦力与A对弹簧测力计的拉力，这两个力分别作用在A和弹簧测力计上，所以不是一对平衡力，故C错误。
故选：A。
【点评】此题考查学生对于平衡力判断、应用以及摩擦力影响因素的理解，受到平衡力的作用和相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，平衡力作用在一个物体上，相互作用力作用在两个物体上。
5．如图所示，竖直放置的两板间夹有木块A，当向左右两板加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（　　）
A．是原来的2倍 B．是原来的4倍
C．与原来相同 D．无法计算
【分析】对A进行正确的受力分析：此时A受四个力的共同作用：作用挡板的压力、重力和摩擦力；
此时A静止，所以A受到的力是平衡力。
【解答】解：水平方向左右挡板对A的压力是一对平衡力，同时在竖直方向，A受到的重力和摩擦力也是一对平衡力，当压力增大时，由于木块A仍然是静止的，所以A受到的力仍然是平衡力，所以此时A受到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力，故摩擦力的大小仍然等于重力；
故选：C。
【点评】正确的进行受力分析，同时能够分析出平衡力之间的相互关系，是解答本题的关键。
6．如图，重为500N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时，他受到的摩擦力为f1：当小强停在A处稍作休息时，他受到的摩擦力为f2；当小强沿杆匀速下滑时，他受到的摩擦力为f3，下列说法正确的是（　　）
A．f1＝500 N，方向竖直向下
B．f2＝500 N，方向竖直向上
C．f3＝500 N，方向竖直向下
D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向下
【分析】对小强进行受力分析，明确其在竖直方向上受到的力，再根据小强的运动状态，判断两个力的大小关系。
【解答】解：
小强在沿杆匀速上爬时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f1＝G；
小强停在A处休息，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f2＝G；
沿杆匀速下滑时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f3＝G；
综合分析：f1＝f2＝f3，方向都竖直向上，故B正确。
故选：B。
【点评】在此题中，明确重力与摩擦力是一对平衡力，是判断摩擦力的大小和方向的关键所在。
7．如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。重5N的物块（体积忽略不计）在F＝2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图像，下列说法正确的是（　　）
A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B．物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N
C．物块在区域②所受的摩擦力等于2N，方向水平向左
D．该物在区域③受到的支持力大于5N
【分析】①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度；
②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态，在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变；
运用以上规律，结合题目和图像，可知物块在0∽2s内在区域①做加速运动，拉力F大于摩擦力f1，在2s～3s内在区域②上做匀速运动，拉力F等于摩擦力f2，在区域③做减速运动，拉力F等于0，物体只受摩擦力f3的作用；其中区域①路面的粗糙程度比区域②小；根据受力情况分析即可。
【解答】解：AB、物块运动时，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用；由题目和图像可知：物块在0～2s内在区域①内做加速运动，此时的拉力要大于摩擦力；在2s～3s内在区域②内在做匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相同；滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力大小不变，且前面分析已经得知物块在区域①路面受到的摩擦力比区域②小，所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小，故AB选项错误；
C、物块在区域②物体做匀速直线运动，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力，拉力F＝2N，所受的摩擦力也等于2N，故C选项正确；
D、该物在区域③受到的支持力等于重力，故D选项错误。
故选：C。
【点评】此题考查的是力和运动的关系的应用，结合运动图像和速度﹣时间图像得到有价值的信息，是解答此题的关键，难度较大。
二．填空题（共2小题）
8．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示，则可获得的信息是：
（1）当t＝1s时，物体处于 　静止　（选填“运动”或“静止”）状态。
（2）4～6s内，物体做 　匀速直线　运动。（选填“匀速直线”或“变速直线”）
（3）当t＝5s时，物体所受的摩擦力 　等于　5N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【分析】（1）从速度图象中分析0﹣2s时物体的速度大小即可得出当t＝1s时物体所处的状态；
（2）首先从速度图象中4﹣6s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力。
【解答】解：（1）由丙图知：0﹣2s时物体的速度大小为零，则当t＝1s时物体处于静止状态；
（2）（3）由丙图知：4﹣6s时，物体匀速直线运动，
由乙图知：该过程中，F＝5N，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，物体受到的摩擦力f＝F＝5N。
故答案为：（1）静止；（2）匀速直线；（3）等于。
【点评】v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
9．实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
（1）如图甲，沿水平方向 　匀速　拉动木块测出滑动摩擦力大小。
（2）在木块上添加砝码，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明滑动摩擦力的大小与 　压力大小　有关；在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与 　接触面的粗糙程度　的关系；
（3）图甲中，增大拉力使木块加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小将 　不变　；
（4）实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定，改用如图乙的装置水平拉动长木板，结果发现测力计示数仍然不够稳定，可能的原因是 　木板表面的粗糙程度不均匀　。
【分析】（1）木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等；
（2）添加砝码，木块对木板的压力变大，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明物体所受的滑动摩擦力变大，据此分析；
在长木板上分别铺上毛巾和棉布，接触面的粗糙程度变大，压力大小不变，据此分析；
（3）物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关；
（4）在压力不变时，接触面粗糙程度会影响摩擦力大小。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力；
（2）添加砝码，木块对木板的压力变大，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明物体所受的滑动摩擦力变大，故滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
在长木板上分别铺上毛巾和棉布，接触面的粗糙程度变大，压力大小不变，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系；
（3）物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，图甲中，增大拉力使木块加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小将不变；
（4）实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定，改用如图乙的装置水平拉动长木板，结果发现测力计示数仍然不够稳定，可能的原因是木板表面的粗糙程度不均匀。
故答案为：（1）匀速；（2）压力大小；接触面的粗糙程度；（3）不变；（4）木板表面的粗糙程度不均匀。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
三．实验探究题（共1小题）
10．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实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据 　二力平衡　的知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 　接触面的粗糙程度　是否有关。
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置，该装置的优点是 　不需要　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
【分析】（1）摩擦力无法直接进行测量，因此这里采用转换法，通过拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，测出拉力间接得出摩擦力的大小；（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，利用控制变量法探究滑动摩擦力跟影响因素之间的关系；
（3）根据A处于静止状态结合二力平衡分析。
【解答】解：
（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数；
（2）由甲、乙两图可知，甲、乙两次实验压力大小相等，接触面粗糙程度不同，根据控制变量法，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）拉动木板时，木块在水平方向上只受到弹簧测力计的拉力与木板的摩擦力，相对于地面处于静止状态，即木块处于平衡状态，摩擦力等于弹簧测力计的拉力，拉动木板时，不改变与木块之间接触面的粗糙程度及压力大小，对摩擦力没有影响，故不需要匀速拉动，操作更简单。
故答案为：（1）二力平衡；（2）接触面的粗糙程度；（3）不需要。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。