8.3 摩擦力(同步作业)(原卷版)
1.假设上物理课时教室内的摩擦力突然消失30s,则下列我们身边的情境不可能发生的是( )
A.课桌上的物理课本轻轻一吹便可飞出去
B.到讲台上演算的同学可以更轻松地行走
C.老师在黑板上板书的粉笔字消失不见了
D.教室内天花板上的吸顶灯会失控而下落
2.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲>f乙 B.f乙>f丙>f甲 C.f乙>f甲>f丙 D.f甲>f乙>f丙
3.小华在班上擦黑板时隐隐感觉一个很奇特的现象,回到家,他拿出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个黑板刷来擦黑板。如图所示,他给黑板刷斜向下施力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑动起来;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0)时,他怎么也推不动黑板刷。在这两种情形下,黑板刷分别( )
A.受摩擦力;受摩擦力 B.受摩擦力;不受摩擦力
C.不受摩擦力;受摩擦力 D.不受摩擦力;不受摩擦力
4.以下关于摩擦力说法正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动 B.只有静止的物体才受到静摩擦力
C.摩擦力的大小总是与物体间压力有关 D.静止的物体可以受到滑动摩擦力
5.如图所示,消防员正进行徒手爬杆训练,当消防员匀速直线爬杆过程中( )
A.向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向上
B.向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
C.向下爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
D.无论向上、向下爬杆,所受到的摩擦力的方向均为竖直向下
6.下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图(甲)中的某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向竖直向上
B.图(乙)中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向竖直向上
C.图(丙)中在力F拉动B使其速度逐渐变大过程中,弹簧测力计示数也逐渐变大
D.图(丁)中的人站在电梯上随电梯一起匀速上升,该人受到水平向右的摩擦力
7.下列事例中增大摩擦的方法与其他三个不同的是( )
A.举重运动员手涂防滑粉 B.自行车运动员捏闸刹车
C.长跑运动员的鞋底有花纹 D.足球守门员戴防滑手套
8.下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力
9.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平推力F1=18N的作用下一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N,木块A所受的摩擦力为 N;若将 A、B紧靠着平放在水平桌面上,如图乙所示,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2是 N。
10.如图所示,放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未掉下桌子),则A与桌面间的摩擦力 (选填“变大”,“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力方向是水平向 。
11.参加拔河比赛,要挑选体重较大的同学,这是为了 (填“增大”或“减小”,下同)压力,还要扫除地面的沙粒从而 鞋底与地面的摩擦。若比赛中甲队战胜了乙队,甲队拉绳子的力 (填“大于”、“小于”或“等于”)乙队拉绳子的力。
12.如图所示,站在水平地面上的人水平向右推静止于地面上的木箱,木箱没有动,请你画出箱子所受的重力和人脚上A点所受摩擦力的示意图。
13.如图,在竖直悬挂的带有磁性的黑板上,吸着一个重2N的小铁块,小铁块静止不动。若磁性黑板和铁块之间的吸引力是7N,请画出铁块在竖直方向上所受静摩擦力的示意图。
14.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小英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)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,此时滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小;此实验是利用 的原理;
(2)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;
(3)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块A受到的滑动摩擦力
将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)刚开始小兰做第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4s时的摩擦力为 N;则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(5)小东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向 ,这样改进的好处是 。
15.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块A、B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块A放在水平木板上,水平匀速拉动测力计,根据 知识可知:物块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数。
(2)比较甲、丙两图可以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时, 。
(3)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的具体方法: 。
(4)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块A的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”,②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的。
(5)同学们经过讨论并反复验证,改进了实验方案,如图丁所示:
①改进后,同学们在进行实验时,不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板 无关:
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的 (选填“滑动”或“静”)摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。
8.3 摩擦力(同步作业)(解析版)
16.假设上物理课时教室内的摩擦力突然消失30s,则下列我们身边的情境不可能发生的是( )
A.课桌上的物理课本轻轻一吹便可飞出去
B.到讲台上演算的同学可以更轻松地行走
C.老师在黑板上板书的粉笔字消失不见了
D.教室内天花板上的吸顶灯会失控而下落
【答案】B
【解答】A、没有摩擦力,轻轻一吹书本,书本在吹力作用下便可以飞出去,故A可以发生。
B、人行走是依靠脚和地面的摩擦力来完成的,如果没有摩擦力,人不能轻松行走,故B不可能发生。
C、黑板上的粉笔字由于和黑板之间存在摩擦力,如果摩擦力消失,粉笔字由于重力会掉下来,故C可以发生。
D、教室内天花板上的吸顶灯会不下落是因为受到摩擦力的作用,如果摩擦力消失,灯会下落,故D可以发生。
17.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列三种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲>f乙 B.f乙>f丙>f甲 C.f乙>f甲>f丙 D.f甲>f乙>f丙
【答案】C
【解答】解:(1)甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;
(2)甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即f甲>f丙。
综上分析可知,这三个图摩擦力大小顺序是:f乙>f甲>f丙。
18.小华在班上擦黑板时隐隐感觉一个很奇特的现象,回到家,他拿出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个黑板刷来擦黑板。如图所示,他给黑板刷斜向下施力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑动起来;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0)时,他怎么也推不动黑板刷。在这两种情形下,黑板刷分别( )
A.受摩擦力;受摩擦力 B.受摩擦力;不受摩擦力
C.不受摩擦力;受摩擦力 D.不受摩擦力;不受摩擦力
【答案】A
【解答】解:小华给黑板刷斜向下施力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑动,黑板刷对黑板有一个压力,且黑板刷和黑板之间接触面粗糙,所以黑板刷受到黑板的摩擦力作用;
小华给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小时(大于0),黑板刷对黑板有一个压力,尽管黑板刷没有滑动,但黑板刷与黑板有相对运动的趋势,所以黑板刷受到黑板的摩擦力作用。
19.以下关于摩擦力说法正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.只有静止的物体才受到静摩擦力
C.摩擦力的大小总是与物体间压力有关
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力
【答案】D
【解答】解:A、摩擦力与物体的相对运动方向相反,它可以是阻力、可以是动力,如传送带上的物体受到的摩擦力是动力,故A错误;
B、静止的物体和运动的物体都可以受到静摩擦力,如正在沿着斜向上运动的传送带的物体是运动的,会受到静摩擦力,故B错误;
C、滑动摩擦力的大小与物体间压力有关,但静摩擦力与压力无直接关系,故C错误;
D、静止的物体可以受到滑动摩擦力,如物体在地面上滑行,地面静止,但受滑动摩擦力,故D正确。
20.如图所示,消防员正进行徒手爬杆训练,当消防员匀速直线爬杆过程中( )
A.向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向上
B.向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
C.向下爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
D.无论向上、向下爬杆,所受到的摩擦力的方向均为竖直向下
【答案】A
【解答】解:
消防员匀速向上爬杆时,在竖直方向受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件知:所受重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的,且f1=G;
消防员匀速向下爬杆时,在竖直方向仍然受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件知:所受的重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的,且f2=G;综上分析可知,f1和f2的方向都是竖直向上,且f1=f2,故A正确。
21.下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图(甲)中的某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向竖直向上
B.图(乙)中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向竖直向上
C.图(丙)中在力F拉动B使其速度逐渐变大过程中,弹簧测力计示数也逐渐变大
D.图(丁)中的人站在电梯上随电梯一起匀速上升,该人受到水平向右的摩擦力
【答案】A
【解答】解:A、图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,其重力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力与重力方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A正确;
B、图乙中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向向下,米所受的摩擦力竖直向上,故B错误;
C、图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,物体A与弹簧测力计之间保持相对静止,其压力与接触面不变,所以摩擦力不变,弹簧测力计的示数将不变,故C错误;
D、图丁中,人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人与电梯间没有相对运动的趋势,不受摩擦力,故D错误。
22.下列事例中增大摩擦的方法与其他三个不同的是( )
A.举重运动员手涂防滑粉 B.自行车运动员捏闸刹车
C.长跑运动员的鞋底有花纹 D.足球守门员戴防滑手套
【答案】B
【解答】解:A、举重运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
B、自行车运动员捏闸刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
C、长跑运动员的鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
D、足球守门员戴防滑手套,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
综上分析,只有B选项增大摩擦的方法与其他三个不同。
23.下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力
【答案】C
【解答】解:A、人正常步行时,鞋底受到的摩擦力是静摩擦力,故A错误;
B、人向上爬杆时,手受到的摩擦力是静摩擦力,故B错误;
C、小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力是滑动摩擦力,故C正确;
D、车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力,声音滚动摩擦力,故D错误。
24.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平推力F1=18N的作用下一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N,木块A所受的摩擦力为 N;若将 A、B紧靠着平放在水平桌面上,如图乙所示,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2是 N。
【答案】0;18;18
【解答】解:在18N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,B与A没有相对运动或相对运动的趋势,因此摩擦力为0;A受18N的拉力,因此摩擦力也为18N;
若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动因此推力为18N。
25.如图所示,放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未掉下桌子),则A与桌面间的摩擦力 (选填“变大”,“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力方向是水平向 。
【答案】不变;右
【解答】解:
放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中,与桌面的接触面积变小,但压力和接触面的粗糙程度没变化,所以摩擦力将保持不变;
由于物体A水平向右运动,所以桌面对A的摩擦力水平向左,而A对桌面的摩擦力的方向是水平向右。
26.参加拔河比赛,要挑选体重较大的同学,这是为了 (填“增大”或“减小”,下同)压力,还要扫除地面的沙粒从而 鞋底与地面的摩擦。若比赛中甲队战胜了乙队,甲队拉绳子的力 (填“大于”、“小于”或“等于”)乙队拉绳子的力。
【答案】增大;增大;等于
【解答】解:参加拔河比赛,要挑选体重较大的同学,这是通过增大压力来增大摩擦力;
扫除地面的沙粒是通过变滚动为滑动来增大摩擦力;
之所以甲获胜,原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。但是甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小相等。
27.如图所示,站在水平地面上的人水平向右推静止于地面上的木箱,木箱没有动,请你画出箱子所受的重力和人脚上A点所受摩擦力的示意图。
【答案】见解析
【解答】解:箱子受到的重力方向竖直向下,作用点在箱子的重心上,从箱子重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为箱子所受的重力示意图;
人后脚向后(左)蹬地,脚相对地面有向后(左)运动的趋势,所以地面对脚有向前(右)的摩擦力,由A点水平向右作有向线段作出摩擦力的示意图,如图所示:
28.如图,在竖直悬挂的带有磁性的黑板上,吸着一个重2N的小铁块,小铁块静止不动。若磁性黑板和铁块之间的吸引力是7N,请画出铁块在竖直方向上所受静摩擦力的示意图。
【答案】见解析
【解答】解:小铁块物体静止,则受平衡力,竖直方向上所受力为:竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力F,大小相等,都等于2N,方向相反,且作用在同一直线上,过小铁块重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,用f表示:如图所示:
29.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小英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)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,此时滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小;此实验是利用 的原理;
(2)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;
(3)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块A受到的滑动摩擦力
将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)刚开始小兰做第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4s时的摩擦力为 N;则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(5)小东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向 ,这样改进的好处是 。
【答案】(1)等于;二力平衡;(2)2、3;(3)变小;(4)3;3;(5)水平向右;不用控制木板做匀速直线运动
【解答】解:(1)只有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,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力一定,故比较第2、3次实验;
(3)此时拉力斜向上,木块对地面的压力小于水平匀速拉动时的压力,所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些。
(4)由图丙知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以木块在第4s时的滑动摩擦力为3N;
6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
(5)木块相对地面处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,此时木块受到的摩擦力方向水平向右;改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数。
30.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块A、B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块A放在水平木板上,水平匀速拉动测力计,根据 知识可知:物块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数。
(2)比较甲、丙两图可以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时, 。
(3)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的具体方法: 。
(4)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块A的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”,②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的。
(5)同学们经过讨论并反复验证,改进了实验方案,如图丁所示:
①改进后,同学们在进行实验时,不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板 无关:
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的 (选填“滑动”或“静”)摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。
【答案】(1)二力平衡;(2)压力越大,滑动摩擦力越大;(3)在门与门框间塞入硬纸片;(4)②;(5)①速度的大小;②滑动
【解答】解:(1)木块A在长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,物块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数;
(2)实验中应水平匀速拉动纸盒A,图甲、丙所示两次实验在接触面粗糙程度一定时,压力大小不同,摩擦力不同,丙的滑动摩擦力大,由此可知,在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)我们可以在门与门框间塞入硬纸片,以增大门和门框之间的摩擦力,将门关紧;
(4)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的;
(5)为了解决上述问题,同学们对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,对静止的弹簧测力计读数比较容易,此时压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,说明滑动摩擦力大小与物体相对木板运动速度的大小无关;
拉动木块做匀速直线运动时或静止不动时,木块都处于平衡状态,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,摩擦力的方向是水平向右,所以弹簧测力计对A物体的拉力的大小等于A物体受到的滑动摩擦力。