【精品解析】人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——8.3摩擦力

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名称 【精品解析】人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——8.3摩擦力
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科目 物理
更新时间 2023-04-20 12:10:18

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人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——8.3摩擦力
一、摩擦力产生条件:相互接触并挤压,存在相对运动或相对运动趋势
1.(2022九上·福州开学考)摩擦与我们的生活息息相关.假如没有摩擦,下列现象可能发生的是(  )
A.人可以正常走路 B.老师能用粉笔在黑板上写字
C.火柴头可以划燃 D.自行车刹车失灵
2.(2022·遵义)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )
A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
3.(2022八下·二道期末)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明用10N的水平推力向右推木箱,但未推动。关于木箱的受力情况,下面说法正确的是(  )
A.摩擦力小于推力 B.重力和推力彼此平衡
C.摩擦力的方向是水平向左的 D.支持力大小为10N
4.(2022八下·龙门期末)一人站在电梯水平台面上随电梯一起匀速上升,如图关于人的受力分析正确的是(  )
A.人受到重力、电梯对人的支持力以及水平向右的摩擦力
B.人受到重力、电梯对人的支持力以及水平向左的摩擦力
C.人受到重力、电梯对人的支持力
D.人受到重力、电梯对人的支持力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
5.(2022八下·蓬莱期末)如图所示。大木块M放在水平桌面上,小木块m放在大木块M上,在水平向左的拉力F作用下一起向左做匀速直线运动。不计空气阻力。下列判断错误的是(  )
A.小木块m受到的重力和大木块M对它的支持力是一对平衡力
B.小木块m和大木块M之间没有摩擦力
C.大木块M受到的重力和地面对大木块M的支持力是一对平衡力
D.大木块M受到的拉力和地面对大木块M的摩擦力是一对平衡力
二、静摩擦大小:可变,与平衡力等大反向。
6.(2023·武穴模拟)如图,水平推力F作用在物体a上,a、b均保持静止,关于ab有以下说法:
①物体a受到的推力小于摩擦力;
②物体b受5个力的作用;
③a对b施加向左的摩擦力;
④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2022八下·五华期末)如图甲所示是2022年北京冬奥会会徽,以汉字“冬”为灵感,运用书法艺术形态,传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。如图乙所示,写书法时手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔受到的摩擦力将    (选填“增大”“减小”或“不变”);在纸上写字时,笔运行中笔豪向右弯曲它所受摩擦力方向    。
8.(2022八下·勃利期末)如图所示,冰冰用手握着一个重为10N的水杯静止在空中,杯口竖直向上,手的握力为20N,则水杯受到的摩擦力为   N;若使手的握力增大到30N,则水杯受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或”“不变”)。
9.(2022八下·涿州期末)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为   N,物体乙受到的摩擦力f乙为   N;水平拉力F乙停止作用而物体乙继续滑行的理由是   。
三、滑动摩擦力大小:与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关。
10.(2023·肇东模拟)如图所示,水平地面上AB段和BC段粗糙程度不同。在AB段用弹簧测力计沿水平向右拉着物体做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数为2N,则物体在AB段受到的摩擦力大小为   N,方向为   。保持拉力不变,物体继续在BC段运动,发现物体在相同时间内通过的路程比AB段大,则   (AB/BC)段更粗糙。
11.(2023·太和模拟)如图所示,滑板运动爱好者小丽站立在滑板上,滑板在水平地面上匀速直线运动的过程中(  )
A.小丽受到与滑板运动方向相同的摩擦力
B.小丽受到的重力和滑板对地面的压力是一对相互作用力
C.小丽受到的重力和滑板对小丽的支持力是一对平衡力
D.若滑板的速度变小,滑板所受地面的摩擦力减小
12.(2023·全椒模拟)如图甲所示,把质量相等、表面粗糙程度不同的两个长方体木块A、B置于水平木板上,水平木板放置在粗糙的地面上并用细线固定在墙壁上,用已校好零的弹簧测力计拉着木块A、B分别在木板上沿水平方向做匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码数量来改变压力大小,分别测出木块A、B在木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出二者所受的滑动摩擦力f与对应压力F关系的图象如图乙所示。
(1)分析图乙可知:木块   (选填“A”或“B”)表面更粗糙;
(2)某次实验中,弹簧测力计示数为F1,细线所受的拉力为F2,则F1   F2(选填“>”、“<”或“=”)。
13.(2023·商水模拟)如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.a在竖直方向受到二力平衡
B.a对地面的摩擦力大小是2F,方向向右
C.若增大拉力F,则a与地面间的摩擦力也随之增大
D.b在水平方向不受力
14.(2022九上·宣城开学考)如图所示,叠放在一起的A、B两木块在力F的作用下沿水平方向一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.木块A,B间的摩擦力为零
B.木块A在水平方向受力是不平衡的
C.木块B在水平方向受力是不平衡的
D.地面对木块B施加了一个向左的摩擦力,其大小等于F
15.(2022八下·乐亭期末)一个箱子重为80N,放在水平面上,受5N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   5N(选填“>”、“=”或“<”),当水平推力增大到8N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力为   N,当水平推力增大到10N时,箱子受到的摩擦力为   N。
16.(2022八下·朝阳期末)如图甲所示,小明用弹簧测力计沿水平方向拉木块,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是(  )
A.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
B.因为第1次木块运动的速度大,所以木块第1次受到的拉力较大
C.若刚开始未拉动木块,是因为拉力不等于木块受到的摩擦力
D.木块的重力就是木块对桌面的压力
四、摩擦力方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反平衡力等大反向
17.(2023·勃利模拟)请做出物体A的受力示意图。
18.(2023·济南模拟)如图是滑雪爱好者小玲在尧山滑雪乐园沿斜面滑雪时的情景。若O为力的作用点,请你在图中画出小玲下滑时受到重力和摩擦力的示意图。
19.(2022八下·廉江期末)物体随传送带一起匀速向下直线运动,请画出物体的受力情况。
五、滑动摩擦力影响因素的探究
20.(2023·南岗模拟)某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上进行实验。
(1)实验中在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做   运动,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,依据的原理是   ;
(2)比较甲、乙两图,得出的结论是:接触面的粗糙程度相同时,   越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较乙、丙两图,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小   。(选填“有关”或“无关”);
(4)实验过程中发现:很难使木块做匀速直线运动,于是设计了如图丁所示的实验装置,用力F水平向左拉动木板,当F=2.4N时,木块保持静止,则此时,木块受到木板对它的摩擦力方向是   ,大小为    N。
21.(2023·济南模拟)如图所示,小艾用完全相同的长方体木块,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)他沿水平方向匀速直线拉动木块,使摩擦力与    平衡;
(2)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与    有关;支持该结论的实验现象是    ;
(3)比较甲、丙两次实验,可得正确实验结论:   ;
(4)同组其他同学对实验进行评估时,下列说法正确的是 ____
A.滑动摩擦力的大小与重力有关
B.在甲图中用2N的力拉木块时,摩擦力等于2N
C.在甲图中水平向左加速拉动木块时,摩擦力大小不变
D.在乙图中将木块侧放,再匀速直线拉动时,弹簧测力计示数会变大
22.(2023·武安模拟)为了探究影响滑动摩擦力的大小因素,小明设计了如图所示的实验装置。已知本实验所用的物块A的质量是1.2kg。
(1)实验前应在   (选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计进行调零。
(2)如图甲所示,向左拉动木板,当A相对地面静止后,A受到的   (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)大小与测力计示数相等,方向水平   。
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,他做了甲、乙两次实验,于是得出结论:当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,你认为结论是否正确?为什么?   。
(4)对比甲、丙两图可得结论:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的   越大,滑动摩擦力越大。
(5)根据甲、丙两图的数据与结论,图丁所示的氢气球的拉力为   N。
23.(2023·历下模拟)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
实验序号 实验条件 弹簧测力计示数F/N
压力情况 接触面情况
甲 木块 木板 4.2
乙 木块和砝码 木板 4.4
丙 木块和砝码 毛巾 5
(1)将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做   运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,由二力平衡原理可知木块受到的滑动摩擦力大小为   N;
(2)继续分析图甲、乙两次实验数据可以得出实验结论:   ,下列各种现象中,利用了上述结论的是   (填序号)
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)用图丁装置测量滑动摩擦力操作更方便,若测量时发现弹簧测力计的读数不稳定,其原因可能是   。
①木块A的下表面粗糙程度不均匀 ②木板B的上表面粗糙程度不均匀
24.(2023八上·沙坪坝期末)如图是伊伊同学“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)该实验用到的主要探究方法是   (选填“控制变量法”或“理想实验法”);
(2)图甲所示用弹簧测力计水平拉动木块做   运动,根据   的知识,木块受到的滑动摩擦力为   N;
(3)伊伊在做图甲实验时,拉动木块没有及时停下,当木块有三分之一滑出木板表面还未停止滑动时,木块受到的滑动摩擦力   图甲弹簧测力计的读数(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)比较甲、乙两次实验可以得出,滑动摩擦力大小与   有关。为了探究滑动摩擦力是否跟压力大小有关,应选择   两组实验进行研究;
(5)聪聪改进了实验方法,如图丁所示,只需要拉动下方长木板,使其向左运动,此时木块相对地面是静止的,则木块受到的是   (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。
六、增大或减小摩擦力的方法
25.(2023·凤凰模拟)以下四个实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.自行车脚蹬面做得凹凸不平
C.瓶盖上刻有竖条纹 D.储物箱下装有滚轮
26.(2023·瑶海模拟)如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是(  )
A.轮胎表面刻有花纹
B.写字时用力
C.行李箱底部装有轮子
D.滚动轴承
27.(2023·历下模拟)下列事例中,目的是为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上装有防滑链 B.自行车轴承中装有滚珠
C.运动鞋底表面刻有花纹 D.浴室里面铺着的条纹垫
28.(2023八上·唐河期末)2022年末,唐河下起第一场雪,为了保证安全出行,人们采取了许多防滑措施。下列各项中增大摩擦的方式与其他不同的是(  )
A.骑自行车时在车上安放些重物 B.在结冰的路面上撒沙子
C.在汽车轮胎上装上防滑链 D.行走时穿上底面花纹深的鞋
29.(2023八上·房山期末)图所示的实例中,为了减小摩擦的是(  )
A. 轮胎上安装防滑链
B. 自行车把手上刻有花纹
C. 自行车刹车时捏紧车闸
D. 给自行车轴加润滑油
七、综合训练
30.(2023·江岸模拟)如图所示,一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑行。若斜面和水平面的粗糙程度相同,则下列说法正确的是(  )
A.木块在水平面上继续滑行过程中受到重力、支持力和摩擦力作用
B.木块在斜面和水平面上受到的摩擦力大小相等
C.木块在斜面上滑行时越来越快受到的摩擦力越来越小
D.木块在水平面上滑行时越来越慢,受到的惯性越来越小
31.(2023八上·港南期末)小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。
(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做   运动,从弹簧测力计读出滑动摩擦力的大小;
(2)①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,   ,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验②③,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小   (选填“有关”或“无关”);
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中透明皂A受到的摩擦力为   N。对比①④两次实验   (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论,理由是   ;
(5)以上科学探究中,使用的研究方法是   法。
32.(2022九上·安徽月考)如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,小车突然在某个外力的作用下停止运动,木块向右倾倒,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是()
A.匀速运动时小车受到的摩擦力大小等于拉力大小
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力为一对平衡力
C.匀速运动是小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对相互作用力
D.木块向右倾倒时受到小车给的向右的摩擦力
33.(2022八下·沈河期末)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小亮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)实验时用弹簧测力计拉动木块,使其在水平长木板上做   运动;
(2)比较第2次和第   次实验可得到结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)刚开始小亮做第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1s时受到的滑动摩擦力为   N;
(4)聪明的小亮又设计了如图丁所示的实验装置,使用该装置进行实验的优点是   (填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
34.(2022·东营)如图所示是运动员比赛时的场景,下列实例中属于减小摩擦的是(  )
A.甲图中,乒乓球拍粘上一层橡胶
B.乙图中,体操运动员在手和器械上涂上镁粉
C.丙图中,冰球运动员用力握住球杆
D.丁图中,速滑运动员滑冰时,冰面在冰刀的压力下稍有熔化
35.(2022八下·竞秀期末)如图所示,关于自行车的设计下列说法正确的是(  )
A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来减小摩擦力
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大压力来增大摩擦力
C.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦力
D.车轮转轴内的小滚珠以滑动代替滚动,减小摩擦力
36.(2022八下·宽城期末)飞机落地后,其制动方式通常有三种:其一是增大刹车片对轮毂的压力来增大   力,从而使轮子减速;其二,通过向前喷气来减速,是利用物体间力的作用是   的;其三,机翼上竖起的扰流板,在增大阻力的同时改变了机翼的上表面形状,飞机受到的升力   (选填“增大”或“减小”),轮胎对地面的压力增大,从而增强制动效果,停下来的飞机若外力全部消失则飞机处于   状态。
37.(2022八下·大安期末)如图甲所示,将完全相同的木块A、B叠放在粗糙程度不变的水平桌面上,用10N的水平力拉着A,使它们一起做匀速直线运动。 此时木块B所受的摩擦力为   N、将A、B紧贴着平放在该来面上,在水平推力F2的作用下,A、B起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2=   N。
38.(2022八下·颍州期末)A、B是材料相同、表面的粗糙程度也相同的两个物体,A的体积大于B的体积,分两次在同一水平地面上用力推动它们(如图所示),使它们一起做匀速直线运动,则推力F1   F2,图甲中B所受地面摩擦力   图乙中B所受摩擦力。(以上两空均选填“>”、“=”或“<”)。
39.(2022八下·单县期末)A、两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂的物体时,物体、恰好能一起向右做匀速直线运动,此时、间的摩擦力为   ,桌面对物体的摩擦力为   ;若对物体施加一个水平向左的力使物体、一起向左做匀速直线运动。绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为   。
40.(2023八上·南阳期末)物理兴趣活动中,小华用弹簧测力计拉着小车在水平面上沿直线运动,小车运动的v-t图像如图乙所示,弹簧测力计的示数F随时间t变化的图像如图甲所示。下列说法正确的是(  )
A.小车在内做匀速直线运动
B.在内小车受到的滑动摩擦力为4N
C.小车受到滑动摩擦力的大小与速度大小有关
D.在内小车受到的滑动摩擦力均为3N
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】解答:A. 人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法走路,A选项说法错误;B. 老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力,摩擦力消失时,是无法用粉笔在黑板上写字的,因此B选项说法错误;C. 火柴头是依靠摩擦力将其划燃的,当摩擦力消失,火柴头是无法划燃的,因此C选项说法错误;D. 自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的,当摩擦力消失后,自行车的刹车将失灵,因此D选项的说法正确.
故答案为:D.
【分析】当摩擦力消失,人将无法走路,无法用粉笔在黑板上写字,火柴头无法划燃;自行车的刹车将失灵。
2.【答案】A,D
【知识点】力的合成与应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.若丙静止,则甲、乙处于静止状态,即甲处于平衡状态,则甲只受到重力和乙的支持力的作用,A符合题意;
B.若丁静止,则甲、乙处于静止状态,即乙相对于桌面静止,所以乙不一定受到桌面的摩擦力作用,B不符合题意;
C.若丁匀速下降,则甲、乙一起向右做匀速直线运动,即甲相对于乙静止且没有运动趋势,所以甲没有受摩擦力,C不符合题意;
D.若丙匀速下降,则甲、乙一起向左做匀速直线运动,则有乙受到向左的力等于乙受到向右的力,即G丙=f+G丁
所以得f = G丙-G丁
则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物体间没有相互运动趋势,不产生摩擦力;匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的多个力,计算合力。
3.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】AC.小明用10N的水平推力向右推木箱,但未推动,表明此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力,静摩擦力与推力大小相等,方向相反,在同一条直线上,因为推力的方向水平向右,所以静摩擦力的方向为水平向左,A不符合题意,C符合题意;
B.重力的方向竖直向下,推力的方向水平向右,两力方向不在同一条直线上,并且大小也不知道是否相等,不是一对平衡力,B不符合题意;
D.当木箱静止在地面时,地面对木箱的支持力与木箱的重力是一对平衡力,但是重力的大小未知,故支持力的大小不一定等于10N,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到推力保持静止时,静摩擦力和物体的相对运动方向相反。
4.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,处于平衡状态,竖直方向上人受到重力和电梯对人的支持力,这两个力是一对平衡力;水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】物体静止或匀速直线运动时,受到平衡力的作用。
5.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.小木块m受到的重力和大木块M对m的支持力大小相等,方向相反,作用在一个物体上,是一对平衡力,A正确,不符合题意;
B.小木块m随大木块M一起向左做匀速直线运动,小木块m与大木块M之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以小木块m与大木块M之间没有摩擦力,B正确,不符合题意;
C.地面对大木块M的支持力大小等于大木块M和小木块m受到的重力之和,因此大木块M受到的重力和地面对大木块M的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错误,符合题意;
D.把M和m看成一个整体,整体处于平衡状态,整体在水平方向上水平向左的拉力和水平向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力,所以木块M所受的拉力和地面对木块M的摩擦力是一对平衡力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,相互接触的物体之间没有摩擦力。
6.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】a受到向右水平推力F,但a、b保持静止,在水平方向a受到水平向左的摩擦力,大小等于推力F,故①错误;
b物体在竖直方向受到重力、a对b的压力和地面对b的支持力,共3个力,水平方向上a对b水平向右的摩擦力和地面对b水平向左的摩擦力,共2个力,b受到5个力,故②正确;
b对a的摩擦力向左的,根据力的作用是相互的,a对b的摩擦力向右,故③错误;
b受到的摩擦力等于a受到的摩擦力等于推力F,故④正确;
故答案为:B。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用;水平方向受力时,受到水平的平衡力。
7.【答案】不变;向右
【知识点】摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】手执毛笔竖直悬空静止,毛笔在竖直方向受到向下的重力和向上的摩擦力,由于笔静止,所以重力和摩擦力是一对平衡力。若手握笔杆的力增大,笔仍然处于静止状态,所以受到的摩擦力与重力仍是一对平衡力,即笔受到手竖直向上的摩擦力始终等于毛笔的重力,所以受到的摩擦力不变。
在纸上写字,笔运行中笔毫向右弯曲,说明笔毫相对于纸向左运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力的方向向右。
【分析】静止的物体受到摩擦力是静摩擦,静摩擦力大小和压力无关;摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反。
8.【答案】10;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故水杯受到的摩擦力为10N。
当使手的握力增大到30N时,由于水杯的重力没变,所以,竖直方向合力为0,即水杯受到的摩擦力不变,仍为10N。
【分析】根据静止的物体受到平衡力,结合二力平衡计算力的大小;静摩擦力和压力无关。
9.【答案】40;35;物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以甲受到的摩擦力f甲=G甲=40N
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以乙受到的摩擦力f乙=F乙=35N
物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
10.【答案】2;水平向左;AB
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】弹簧测力计在AB段水平向右拉着物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受拉力和摩擦力一对平衡力的作用,平衡力大小相等,此时弹簧测力计示数为2N,即拉力为2N,则物体在AB段受到的摩擦力为2N,摩擦力的方向与拉力的方向相反而向左。
若保持拉力不变,拉着物体继续在BC段运动,发现物体在相同时间内通过的路程变大,这表明物体做加速运动,拉力大于滑动摩擦力,由于压力相同,则在AB和BC面上压力相同,AB段的摩擦力大,则接触面粗糙,则可得出AB段更粗糙。
【分析】物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,平衡力大小相等;摩擦力的方向与拉力的方向相反;压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
11.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.滑板在水平地面上匀速直线运动,受到了地面的摩擦力,而小丽站在板上没有受到摩擦力的作用,A不符合题意;
B.滑板对地面的压力等于滑板和人的重力之和,即滑板的重力与滑板对地面的压力大小不等,且方向相同,不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.小丽受到的重力和滑板对小丽的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,C符合题意;
D.滑板的速度变小时,其与地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间没有运动趋势,没有摩擦力产生;物体间有相互的作用力;静止的物体受到的重力和支持力是平衡力;摩擦力大小和速度无关。
12.【答案】(1)A
(2)<
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)横轴表示压力大小,纵轴表示滑动摩擦力大小,由图乙可知,当压力大小一定时,A中对应的滑动摩擦力大于B中对应的滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力大小的因素,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,A木板更粗糙。
(2)木块受到向左的摩擦力,木板受到木块向右的摩擦力,且大小相同,木板还受到地面向右的摩擦力,故则F1【分析】(1)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(2)物体运动状态不变,受到平衡力作用,摩擦力和拉力大小相等,摩擦力越大,拉力越大。
13.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.a在竖直方向上受到了重力、桌面对其的支持力、b对其的压力,一共受到三个力的作用,属于三力平衡,A不符合题意;
B.木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,此时处于平衡状态,由二力平衡可得,地面对a的摩擦力f=F,方向向左;由相互作用力可得,a对地面的摩擦力大小是F,方向向右,B不符合题意;
C.增大拉力F,但是木块与地面之间的压力大小不变,粗糙程度也不变,滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,因此则a与地面间的摩擦力不变,C不符合题意;
D.b与木块a处于相对静止状态,即平衡状态,拉力作用点在a上,所以木块b在水平方向不受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】a在竖直方向上一共受到三个力的作用;做匀速直线运动,此时处于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;压力大小不变,粗糙程度也不变,摩擦力不变。
14.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.以A为研究对象:水平方向受到水平拉力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力。A不符合题意;
BC.AB一起做匀速直线运动,所受合力均为零,所以无论是木块A,还是木块B在水平方向受力是平衡的,BC不符合题意;
D.以A为研究对象:水平方向受到水平力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力,大小为F,根据力的作用是相互的可知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右,再根据摩擦力的定义可知,木块B在A的摩擦力的作用下向右运动的,此时地面要给木块B一个向左的摩擦力,且摩擦力大小为F,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力;做匀速直线运动的物体受到平衡力作用;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
15.【答案】=;8;8
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】箱子受5N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于5N。
当水平推力增大到8N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于8N。
当水平推力增大到10N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为8N。
【分析】静止状态,在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力;匀速运动,摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等;压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变。
16.【答案】A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.由图乙可知,物体在两次实验中都在做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,拉力大小等于摩擦力大小 ,A符合题意;
B.滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。两次实验中,压力和接触面粗糙程度都不变,所以拉力大小不变,B不符合题意;
C.刚开始未拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时拉力与静摩擦力大小相等,C不符合题意;
D.压力是木块对桌面的力,重力是地球对物体的吸引,两个力只有在水平面时,大小相等,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上的物体匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是二力平衡的力;静止的物体有运动趋势时,受到静摩擦力等于拉力。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】A静止在斜面上,相对斜面有向下运动的趋势,受到沿斜面向上的摩擦力,竖直向下的重力及垂直于斜面向上的支持力的作用,三个力都作用在A的重心上,作图如下:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;物体受到的支持力和支撑面垂直。
18.【答案】解:如下所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】解:小玲下滑时受到的重力竖直向下,摩擦力沿斜面向上,作用点都在O点,从O点开始,分别沿重力和摩擦力的方向画一条有向线段,并分别在线段末尾标上字母G和f,如图所示:
【分析】重力方向竖直向下;摩擦力与相对运动方向相反。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体随传送带一起匀速向下直线运动,在重力、支持力和摩擦力的共同作用下保持平衡状态,在物体重心上分别作用竖直向下的重力G、垂直于传送带向上的支持力F和平行于传送带向上的摩擦力f。如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反;物体受到的支持力和支撑面垂直。
20.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力
(3)无关
(4)水平向左;0.4
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)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,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,拉力大小才等于滑动摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,滑动摩擦力不同,且乙图的压力大,滑动摩擦力大,故可以得出:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图可知,压力大小、接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数相同,滑动摩擦力相同,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)由图丁知弹簧测力计的示数为0.4N,由于木块保持静止,受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以木块受到木板对它的摩擦力方向是水平向左,大小为0.4N。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,拉动物体匀速直线运动,根据二力平衡可以测量摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大, 滑动摩擦力越大;
(3)当压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力和接触面积无关;
(4)物体受到的摩擦力的方向和相对运动方向相反;根据物体受到的拉力测量摩擦力。
21.【答案】(1)拉力
(2)接触面的粗糙程度;图乙中弹簧测力计示数比图甲中弹簧测力计示数大
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)测量滑动摩擦力时,要让木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力和拉力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力。
(2)对比甲、乙两图,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力的大小不同,故可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)由题意可知,甲、丙中除了对木板的压力不同外,其它条件相同,故根据丙中弹簧测力计的示数较大的实验现象,可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(4)A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与重力大小无关,A不符合题意;
B.由于滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,在甲图中用2N的力拉木块时,接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力不变,仍为1.5N,B不符合题意;
C.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度无关,所以在甲图中水平向左加速拉动木块时,摩擦力大小不变,C符合题意;
D.在丙图中竖直放置木块时,接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力不变,所以匀速直线拉动时,弹簧测力计示数不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)物体运动状态不变,属于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;
(2)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(4)接触面的粗糙程度和压力大小不变,滑动摩擦力不变。
22.【答案】(1)水平
(2)滑动摩擦力;向左
(3)正确,因为甲乙两图中,压力大小相同,甲图中木板表面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明此时滑动摩擦力更大。
(4)压力
(5)2
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)该实验的弹簧测力计是水平放置进行使用的,所以应该在水平方向对弹簧测力计进行调零。
(2)如图甲所示,向左拉动木板,当A相对地面静止后,A相对接触面木板是向右滑动的,所以此时A受到的摩擦力是滑动摩擦力。
方向与相对运动的方向相反,所以方向是水平向左。
(3)甲、乙两次实验,压力大小相同,但是滑动摩擦力大小不同,并且较粗糙的木板表面上的摩擦力更大,所以可以得出当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)甲、丙两图中,接触面粗糙程度相同,但是丙图中的压力更大,摩擦力也更大,所以可得结论:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
由甲、丙两图可得,丙中物体对木板的压力是甲的两倍,丙中物体受到的摩擦力也是甲的两倍,故可得出,当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力大小成正比。物块A的质量是1.2kg,其重力为
设丁图中氢气球对物体的拉力为F,A对木板的压力大小为F压=G-F=12N-F
由甲、丁图,根据当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力大小成正比,可得
解得F=2N
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,需要物体在水平面匀速直线运动;
(2)物体间相互滑动时,受到滑动摩擦力,摩擦力的方向和相对运动方向相反;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)接触面的粗糙程度一定时,压力越大, 滑动摩擦力越大;
(5)根据压力和滑动摩擦力的关系,姐摩擦力计算压力,根据物体受到的重力和压力,计算拉力大小。
23.【答案】(1)匀速直线;4.2
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;B
(3)②
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知,拉力等于摩擦力。图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为4.2N,则摩擦力大小等于弹簧测力计示数4.2N。
(2)甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,弹簧测力计的示数越大,可以得到接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意。
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,B符合题意。
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,通过变滑动为滚动来减小摩擦力,C不符合题意。
故答案为:B。
(3)图丁中,弹簧测力计的读数不稳定,说明接触面粗糙程度不均匀,如果是木块A的下表面粗糙程度不均匀,木板B的上表面粗糙程度均匀,则对摩擦力大小没有影响,所以是木板B的上表面粗糙程度不均匀,故②符合题意,①不符合题意。故答案为:②。
【分析】(1)看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,两个力等大反向;
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)弹簧测力计的读数不稳定,说明运动物体的接触面粗糙程度不均匀。
24.【答案】(1)控制变量法
(2)匀速直线;二力平衡;4.2
(3)等于
(4)接触面的粗糙程度;乙、丙
(5)滑动摩擦力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)影响滑动摩擦力有多个因素,为了探究与其中一个因素的关系,其它因素要保持不变,这是控制变量法的应用。
(2)图甲中,需要用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,据二力平衡的知识知,木块受到的摩擦力的大小等于测力计示数。图甲中,测力计的分度值为0.2N,示数为4.2N,即滑动摩擦力为4.2N。
(3)木块有三分之一滑出木板,对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍等于木块未滑出木板前的摩擦力,所以等于图甲中弹簧测力计的示数。
(4)由图甲、乙知,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,即木块所受的摩擦力不同,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。要探究滑动摩擦力与压力的关系,需要让木块对木板的压力不同,在相同粗糙程度的接触面上匀速运动。所以选择乙、丙两组实验进行探究。
(5)图丁中,木块与木板相对是滑动的,木块受到的是滑动摩擦力。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,利用了控制变量法;
(2)测量滑动摩擦力时,拉动物体匀速直线运动,根据二力平衡测量摩擦力;根据测力计的指针位置,测量力的大小;
(3)滑动摩擦力的大小和接触面无关;
(4)当压力一定时,可以探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系;探究滑动摩擦力和压力的关系,需要保持接触面的粗糙程度相同;
(5)物体间相对滑动时,是滑动摩擦力。
25.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.汽车轮胎上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.自行车脚蹬面做得凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.瓶盖上刻有竖条纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,C不符合题意;
D.储物箱下装有滚轮是通过变滑动为滚动的方式来减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减小压力或接触面变光滑,变滑动为滚动摩擦力,可以减小摩擦力。
26.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.轮胎表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意;
B.写字时用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,B符合题意;
C.行李箱底部装有轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,C不符合题意;
D.滚动轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压力或使接触面变粗糙,可以增大摩擦力。
27.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.装防滑链增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,A不符合题意;
B.轴承中装有滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小了摩擦,B符合题意;
C.鞋底表面刻有花纹增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,C不符合题意;
D.浴室里面铺着的条纹垫增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小了摩擦。
28.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.骑自行车时在车上安放些重物,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,A符合题意;
BCD.在结冰的路面上撒沙子、在汽车轮胎上装上防滑链、行走时穿上底面花纹深的鞋,都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力,可以增大摩擦力;改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力。
29.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.雪地行驶的汽车轮胎安装防滑链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.自行车把手上刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.自行车刹车时捏紧车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦,C不符合题意;
D.给车轮的轴加润滑油,使接触面彼此分离,目的是为了减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】给车轮的轴加润滑油,使接触面彼此分离,目的是为了减小摩擦。
30.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.木块在水平面上滑动时,对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿水平面向左的摩擦力三个力的作用,A符合题意;
B.影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度有关,木块对斜面的压力小于木块对水平面的压力,所以木块在斜面和水平面受到的摩擦力大小不相等,B不符合题意;
C.压力一定,接触面的粗糙程度一定,所以摩擦力大小不变,C不符合题意;
D.木块在水平面上滑行时越来越慢,是因为木块受到阻力作用,与惯性无关,惯性的衡量标准是质量,所以质量不变,惯性大小不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度;惯性是指物体保持原来运动状态不变的一种性质。
31.【答案】(1)匀速直线
(2)压力越大
(3)无关
(4)1.4;不能;没有控制压力相同
(5)控制变量
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力成为一对平衡力,二力平衡,摩擦力等于拉力,通过读取弹簧测力计示数间接的测出摩擦力的大小,因此,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。
(2)①②两次实验接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可得出的距离是在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)②、③实验中,压力和接触面粗糙程度相同,接触面积大小不同,测力计示数相同,所以可得出结论是:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中测力计的分度值为0.2N,测力计示数为1.4N,所以透明皂A受到的摩擦力为1.4N。①④两次实验,接触面的粗糙程度和压力都不同,根据控制变量法可知,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,理由的没有控制压力大小相同。
(5)影响滑动摩擦力大小的因素有多个,实验中采用的是控制变量法。
【分析】(1)做匀速直线运动,拉力和摩擦力成为一对平衡力,二力平衡,摩擦力等于拉力;
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关;
(4)接触面的粗糙程度和压力都不同,根据控制变量法可知,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,理由的没有控制压力大小相同。
32.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.小车匀速运动时,处于平衡状态,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小,A符合题意;
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.匀速运动时,木块处于平衡状态,小车对木块的支持力与木块受到的重力二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,C不符合题意;
D.小车突然停止运动,木块下部由于受到向左的摩擦力,所以速度会变小,而木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】小车匀速运动时,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小;二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力;二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力;木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒。
33.【答案】(1)匀速直线
(2)3
(3)3
(4)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时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,处于平衡状态,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,根据控制变量法应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,故比较2、3两次实验。
(3)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,所以滑动摩擦力为3N;第1s时,木块做加速运动,但由于压力的接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第1s时,摩擦力为3N。
(4)如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,木块处于静止状态,木块受到的测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,物体在水平面匀速直线运动;
(2)探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力相同;
(3)根据物体匀速直线运动判断摩擦力的大小,当拉力变大时,滑动摩擦力不变;
(4)使物体固定,拉动物体下面的接触面时,不需要匀速直线运动。
34.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.乒乓球拍粘上一层橡胶,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,A不符合题意;
B.体操运动员在手和器械上涂上镁粉,是采用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.冰球运动员用力握住球杆,是通过增大压力来增大摩擦,C不符合题意;
D.冰面在冰刀的作用下,可以使冰面迅速熔化成水,形成一层水膜,使之分离,从而减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】使接触面彼此分开可以减小摩擦力。
35.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意;
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,B符合题意;
C.刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦力,C符合题意;
D.车轮转轴内的小滚珠以滚动代替滑动,减小摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力可以增大摩擦力。
36.【答案】摩擦;相互;减小;静止
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】增大刹车片对轮毂的压力是通过增大压力的方式来增大轮子受到的摩擦力的。
飞机向前喷气,飞机对气体施加向前的力,由于物体间力的作用是相互的,气体将对飞机施加向后的作用力,阻碍飞机前进,从而实现飞机减速。
飞机落地后,在竖直方向上受到重力、支持力和升力的作用而保持平衡,即G=F升+F支,而F支=F压,由题意可知,竖起扰流板后,飞机对对地面的压力变大了,说明飞机受到的支持力变大了,受到的升力减小了。
停下来的飞机若外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,静止的飞机会保持静止状态。
【分析】增大压力可以增大摩擦力;物体间力的作用是相互的;流体在流速大的地方压强小;静止的物体如不受力,继续保持静止状态。
37.【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】在10N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,木块B在水平方向不受拉力,因此B所受的摩擦力为0N;A受10N的拉力,因此A受到的摩擦力为10N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力也不变,因此整体受到的摩擦力也不变,要使它们一起匀速运动则此时的推力
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;接触面的粗糙程度不变,压力不变,摩擦力不变。
38.【答案】=;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】把物体A、B看成一个整体,两次都在同一水平地面上用力推动它们,使它们一起做匀速直线运动,则它们处于平衡状态,如图甲所示,在水平方向上受到的摩擦力和F1是一对平衡力,大小相等,即F1=f甲。如图乙所示,在水平方向上受到的摩擦力和F2是一对平衡力,大小相等,即F2=f乙。图甲中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的总重力,图乙中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的重力之和。故甲乙图中它们作为整体对地面的总压力大小相同,且同一水平地面,说明接触面的粗糙程度相同,则甲乙图中它们作为整体受到的摩擦力相等,即f甲=f乙。因为F1=f甲,F2=f乙,那么有F1=F2。
由于两次都在在同一水平地面上用力推动它们,图甲乙中物体B与地面之间接触面的粗糙程度相同,图甲中对地面的压力等于物体A、B的总重力,图乙中物体B对地面的压力等于物体B的重力。由当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大可知,图甲中B所受地面摩擦力大于图乙中B所受摩擦力。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
39.【答案】0;8;16
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0。
物体A、B水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为8N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与物体C向右的拉力大小相等,为8N。
物体A、B水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到桌面的滑动摩擦力大小为8N不变,方向水平向右;此时物体A、B水平向左匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右物体C对物体B施加的的拉力(F为8N)和水平向右的摩擦力f,且此三力使物体处于平衡,由平衡条件知道,水平向左的拉力为
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体间没有相互运动趋势时,不产生摩擦力。
40.【答案】A,D
【知识点】力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【解答】A.由图乙可知,小车在2 ~ 6s内速度不变,小车做匀速直线运动,A符合题意;
CDB.由图乙可知,2 ~ 6s内,小车做匀速直线运动,速度为 ,小车在水平方向只受到的摩擦力和拉力的作用,所以这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件由图甲可知,此时摩擦力等于拉力,即
由于滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,由图乙可知,在 内,小车在做加速运动,由于小车受到的摩擦力大小只与压力大小与接触面的粗糙程度有关,与速度无关,所以小车所受的摩擦力不变,仍为3N;在 内,小车在做减速运动,所受的摩擦力也不变,仍为3N,所以在 内小车受到的滑动摩擦力均为3N,BC不符合题意、D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】速度保持不变时,是匀速直线运动;匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
1 / 1人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——8.3摩擦力
一、摩擦力产生条件:相互接触并挤压,存在相对运动或相对运动趋势
1.(2022九上·福州开学考)摩擦与我们的生活息息相关.假如没有摩擦,下列现象可能发生的是(  )
A.人可以正常走路 B.老师能用粉笔在黑板上写字
C.火柴头可以划燃 D.自行车刹车失灵
【答案】D
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】解答:A. 人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法走路,A选项说法错误;B. 老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力,摩擦力消失时,是无法用粉笔在黑板上写字的,因此B选项说法错误;C. 火柴头是依靠摩擦力将其划燃的,当摩擦力消失,火柴头是无法划燃的,因此C选项说法错误;D. 自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的,当摩擦力消失后,自行车的刹车将失灵,因此D选项的说法正确.
故答案为:D.
【分析】当摩擦力消失,人将无法走路,无法用粉笔在黑板上写字,火柴头无法划燃;自行车的刹车将失灵。
2.(2022·遵义)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )
A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
【答案】A,D
【知识点】力的合成与应用;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.若丙静止,则甲、乙处于静止状态,即甲处于平衡状态,则甲只受到重力和乙的支持力的作用,A符合题意;
B.若丁静止,则甲、乙处于静止状态,即乙相对于桌面静止,所以乙不一定受到桌面的摩擦力作用,B不符合题意;
C.若丁匀速下降,则甲、乙一起向右做匀速直线运动,即甲相对于乙静止且没有运动趋势,所以甲没有受摩擦力,C不符合题意;
D.若丙匀速下降,则甲、乙一起向左做匀速直线运动,则有乙受到向左的力等于乙受到向右的力,即G丙=f+G丁
所以得f = G丙-G丁
则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物体间没有相互运动趋势,不产生摩擦力;匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用;根据物体受到的多个力,计算合力。
3.(2022八下·二道期末)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明用10N的水平推力向右推木箱,但未推动。关于木箱的受力情况,下面说法正确的是(  )
A.摩擦力小于推力 B.重力和推力彼此平衡
C.摩擦力的方向是水平向左的 D.支持力大小为10N
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】AC.小明用10N的水平推力向右推木箱,但未推动,表明此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力,静摩擦力与推力大小相等,方向相反,在同一条直线上,因为推力的方向水平向右,所以静摩擦力的方向为水平向左,A不符合题意,C符合题意;
B.重力的方向竖直向下,推力的方向水平向右,两力方向不在同一条直线上,并且大小也不知道是否相等,不是一对平衡力,B不符合题意;
D.当木箱静止在地面时,地面对木箱的支持力与木箱的重力是一对平衡力,但是重力的大小未知,故支持力的大小不一定等于10N,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到推力保持静止时,静摩擦力和物体的相对运动方向相反。
4.(2022八下·龙门期末)一人站在电梯水平台面上随电梯一起匀速上升,如图关于人的受力分析正确的是(  )
A.人受到重力、电梯对人的支持力以及水平向右的摩擦力
B.人受到重力、电梯对人的支持力以及水平向左的摩擦力
C.人受到重力、电梯对人的支持力
D.人受到重力、电梯对人的支持力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,处于平衡状态,竖直方向上人受到重力和电梯对人的支持力,这两个力是一对平衡力;水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】物体静止或匀速直线运动时,受到平衡力的作用。
5.(2022八下·蓬莱期末)如图所示。大木块M放在水平桌面上,小木块m放在大木块M上,在水平向左的拉力F作用下一起向左做匀速直线运动。不计空气阻力。下列判断错误的是(  )
A.小木块m受到的重力和大木块M对它的支持力是一对平衡力
B.小木块m和大木块M之间没有摩擦力
C.大木块M受到的重力和地面对大木块M的支持力是一对平衡力
D.大木块M受到的拉力和地面对大木块M的摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.小木块m受到的重力和大木块M对m的支持力大小相等,方向相反,作用在一个物体上,是一对平衡力,A正确,不符合题意;
B.小木块m随大木块M一起向左做匀速直线运动,小木块m与大木块M之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以小木块m与大木块M之间没有摩擦力,B正确,不符合题意;
C.地面对大木块M的支持力大小等于大木块M和小木块m受到的重力之和,因此大木块M受到的重力和地面对大木块M的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错误,符合题意;
D.把M和m看成一个整体,整体处于平衡状态,整体在水平方向上水平向左的拉力和水平向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力,所以木块M所受的拉力和地面对木块M的摩擦力是一对平衡力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,相互接触的物体之间没有摩擦力。
二、静摩擦大小:可变,与平衡力等大反向。
6.(2023·武穴模拟)如图,水平推力F作用在物体a上,a、b均保持静止,关于ab有以下说法:
①物体a受到的推力小于摩擦力;
②物体b受5个力的作用;
③a对b施加向左的摩擦力;
④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】a受到向右水平推力F,但a、b保持静止,在水平方向a受到水平向左的摩擦力,大小等于推力F,故①错误;
b物体在竖直方向受到重力、a对b的压力和地面对b的支持力,共3个力,水平方向上a对b水平向右的摩擦力和地面对b水平向左的摩擦力,共2个力,b受到5个力,故②正确;
b对a的摩擦力向左的,根据力的作用是相互的,a对b的摩擦力向右,故③错误;
b受到的摩擦力等于a受到的摩擦力等于推力F,故④正确;
故答案为:B。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用;水平方向受力时,受到水平的平衡力。
7.(2022八下·五华期末)如图甲所示是2022年北京冬奥会会徽,以汉字“冬”为灵感,运用书法艺术形态,传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。如图乙所示,写书法时手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔受到的摩擦力将    (选填“增大”“减小”或“不变”);在纸上写字时,笔运行中笔豪向右弯曲它所受摩擦力方向    。
【答案】不变;向右
【知识点】摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】手执毛笔竖直悬空静止,毛笔在竖直方向受到向下的重力和向上的摩擦力,由于笔静止,所以重力和摩擦力是一对平衡力。若手握笔杆的力增大,笔仍然处于静止状态,所以受到的摩擦力与重力仍是一对平衡力,即笔受到手竖直向上的摩擦力始终等于毛笔的重力,所以受到的摩擦力不变。
在纸上写字,笔运行中笔毫向右弯曲,说明笔毫相对于纸向左运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力的方向向右。
【分析】静止的物体受到摩擦力是静摩擦,静摩擦力大小和压力无关;摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反。
8.(2022八下·勃利期末)如图所示,冰冰用手握着一个重为10N的水杯静止在空中,杯口竖直向上,手的握力为20N,则水杯受到的摩擦力为   N;若使手的握力增大到30N,则水杯受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或”“不变”)。
【答案】10;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故水杯受到的摩擦力为10N。
当使手的握力增大到30N时,由于水杯的重力没变,所以,竖直方向合力为0,即水杯受到的摩擦力不变,仍为10N。
【分析】根据静止的物体受到平衡力,结合二力平衡计算力的大小;静摩擦力和压力无关。
9.(2022八下·涿州期末)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为   N,物体乙受到的摩擦力f乙为   N;水平拉力F乙停止作用而物体乙继续滑行的理由是   。
【答案】40;35;物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以甲受到的摩擦力f甲=G甲=40N
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以乙受到的摩擦力f乙=F乙=35N
物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
三、滑动摩擦力大小:与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关。
10.(2023·肇东模拟)如图所示,水平地面上AB段和BC段粗糙程度不同。在AB段用弹簧测力计沿水平向右拉着物体做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数为2N,则物体在AB段受到的摩擦力大小为   N,方向为   。保持拉力不变,物体继续在BC段运动,发现物体在相同时间内通过的路程比AB段大,则   (AB/BC)段更粗糙。
【答案】2;水平向左;AB
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】弹簧测力计在AB段水平向右拉着物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受拉力和摩擦力一对平衡力的作用,平衡力大小相等,此时弹簧测力计示数为2N,即拉力为2N,则物体在AB段受到的摩擦力为2N,摩擦力的方向与拉力的方向相反而向左。
若保持拉力不变,拉着物体继续在BC段运动,发现物体在相同时间内通过的路程变大,这表明物体做加速运动,拉力大于滑动摩擦力,由于压力相同,则在AB和BC面上压力相同,AB段的摩擦力大,则接触面粗糙,则可得出AB段更粗糙。
【分析】物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,平衡力大小相等;摩擦力的方向与拉力的方向相反;压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
11.(2023·太和模拟)如图所示,滑板运动爱好者小丽站立在滑板上,滑板在水平地面上匀速直线运动的过程中(  )
A.小丽受到与滑板运动方向相同的摩擦力
B.小丽受到的重力和滑板对地面的压力是一对相互作用力
C.小丽受到的重力和滑板对小丽的支持力是一对平衡力
D.若滑板的速度变小,滑板所受地面的摩擦力减小
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.滑板在水平地面上匀速直线运动,受到了地面的摩擦力,而小丽站在板上没有受到摩擦力的作用,A不符合题意;
B.滑板对地面的压力等于滑板和人的重力之和,即滑板的重力与滑板对地面的压力大小不等,且方向相同,不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.小丽受到的重力和滑板对小丽的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,C符合题意;
D.滑板的速度变小时,其与地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间没有运动趋势,没有摩擦力产生;物体间有相互的作用力;静止的物体受到的重力和支持力是平衡力;摩擦力大小和速度无关。
12.(2023·全椒模拟)如图甲所示,把质量相等、表面粗糙程度不同的两个长方体木块A、B置于水平木板上,水平木板放置在粗糙的地面上并用细线固定在墙壁上,用已校好零的弹簧测力计拉着木块A、B分别在木板上沿水平方向做匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码数量来改变压力大小,分别测出木块A、B在木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出二者所受的滑动摩擦力f与对应压力F关系的图象如图乙所示。
(1)分析图乙可知:木块   (选填“A”或“B”)表面更粗糙;
(2)某次实验中,弹簧测力计示数为F1,细线所受的拉力为F2,则F1   F2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)A
(2)<
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)横轴表示压力大小,纵轴表示滑动摩擦力大小,由图乙可知,当压力大小一定时,A中对应的滑动摩擦力大于B中对应的滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力大小的因素,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,A木板更粗糙。
(2)木块受到向左的摩擦力,木板受到木块向右的摩擦力,且大小相同,木板还受到地面向右的摩擦力,故则F1【分析】(1)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(2)物体运动状态不变,受到平衡力作用,摩擦力和拉力大小相等,摩擦力越大,拉力越大。
13.(2023·商水模拟)如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.a在竖直方向受到二力平衡
B.a对地面的摩擦力大小是2F,方向向右
C.若增大拉力F,则a与地面间的摩擦力也随之增大
D.b在水平方向不受力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.a在竖直方向上受到了重力、桌面对其的支持力、b对其的压力,一共受到三个力的作用,属于三力平衡,A不符合题意;
B.木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,此时处于平衡状态,由二力平衡可得,地面对a的摩擦力f=F,方向向左;由相互作用力可得,a对地面的摩擦力大小是F,方向向右,B不符合题意;
C.增大拉力F,但是木块与地面之间的压力大小不变,粗糙程度也不变,滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,因此则a与地面间的摩擦力不变,C不符合题意;
D.b与木块a处于相对静止状态,即平衡状态,拉力作用点在a上,所以木块b在水平方向不受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】a在竖直方向上一共受到三个力的作用;做匀速直线运动,此时处于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;压力大小不变,粗糙程度也不变,摩擦力不变。
14.(2022九上·宣城开学考)如图所示,叠放在一起的A、B两木块在力F的作用下沿水平方向一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.木块A,B间的摩擦力为零
B.木块A在水平方向受力是不平衡的
C.木块B在水平方向受力是不平衡的
D.地面对木块B施加了一个向左的摩擦力,其大小等于F
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.以A为研究对象:水平方向受到水平拉力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力。A不符合题意;
BC.AB一起做匀速直线运动,所受合力均为零,所以无论是木块A,还是木块B在水平方向受力是平衡的,BC不符合题意;
D.以A为研究对象:水平方向受到水平力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力,大小为F,根据力的作用是相互的可知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右,再根据摩擦力的定义可知,木块B在A的摩擦力的作用下向右运动的,此时地面要给木块B一个向左的摩擦力,且摩擦力大小为F,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力;做匀速直线运动的物体受到平衡力作用;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
15.(2022八下·乐亭期末)一个箱子重为80N,放在水平面上,受5N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   5N(选填“>”、“=”或“<”),当水平推力增大到8N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力为   N,当水平推力增大到10N时,箱子受到的摩擦力为   N。
【答案】=;8;8
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】箱子受5N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于5N。
当水平推力增大到8N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于8N。
当水平推力增大到10N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为8N。
【分析】静止状态,在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力;匀速运动,摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等;压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变。
16.(2022八下·朝阳期末)如图甲所示,小明用弹簧测力计沿水平方向拉木块,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是(  )
A.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
B.因为第1次木块运动的速度大,所以木块第1次受到的拉力较大
C.若刚开始未拉动木块,是因为拉力不等于木块受到的摩擦力
D.木块的重力就是木块对桌面的压力
【答案】A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.由图乙可知,物体在两次实验中都在做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,拉力大小等于摩擦力大小 ,A符合题意;
B.滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。两次实验中,压力和接触面粗糙程度都不变,所以拉力大小不变,B不符合题意;
C.刚开始未拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时拉力与静摩擦力大小相等,C不符合题意;
D.压力是木块对桌面的力,重力是地球对物体的吸引,两个力只有在水平面时,大小相等,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上的物体匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是二力平衡的力;静止的物体有运动趋势时,受到静摩擦力等于拉力。
四、摩擦力方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反平衡力等大反向
17.(2023·勃利模拟)请做出物体A的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】A静止在斜面上,相对斜面有向下运动的趋势,受到沿斜面向上的摩擦力,竖直向下的重力及垂直于斜面向上的支持力的作用,三个力都作用在A的重心上,作图如下:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;物体受到的支持力和支撑面垂直。
18.(2023·济南模拟)如图是滑雪爱好者小玲在尧山滑雪乐园沿斜面滑雪时的情景。若O为力的作用点,请你在图中画出小玲下滑时受到重力和摩擦力的示意图。
【答案】解:如下所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】解:小玲下滑时受到的重力竖直向下,摩擦力沿斜面向上,作用点都在O点,从O点开始,分别沿重力和摩擦力的方向画一条有向线段,并分别在线段末尾标上字母G和f,如图所示:
【分析】重力方向竖直向下;摩擦力与相对运动方向相反。
19.(2022八下·廉江期末)物体随传送带一起匀速向下直线运动,请画出物体的受力情况。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体随传送带一起匀速向下直线运动,在重力、支持力和摩擦力的共同作用下保持平衡状态,在物体重心上分别作用竖直向下的重力G、垂直于传送带向上的支持力F和平行于传送带向上的摩擦力f。如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反;物体受到的支持力和支撑面垂直。
五、滑动摩擦力影响因素的探究
20.(2023·南岗模拟)某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计,在水平台上进行实验。
(1)实验中在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做   运动,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,依据的原理是   ;
(2)比较甲、乙两图,得出的结论是:接触面的粗糙程度相同时,   越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较乙、丙两图,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小   。(选填“有关”或“无关”);
(4)实验过程中发现:很难使木块做匀速直线运动,于是设计了如图丁所示的实验装置,用力F水平向左拉动木板,当F=2.4N时,木块保持静止,则此时,木块受到木板对它的摩擦力方向是   ,大小为    N。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力
(3)无关
(4)水平向左;0.4
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)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,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,拉力大小才等于滑动摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,滑动摩擦力不同,且乙图的压力大,滑动摩擦力大,故可以得出:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图可知,压力大小、接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数相同,滑动摩擦力相同,得出的结论是:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)由图丁知弹簧测力计的示数为0.4N,由于木块保持静止,受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以木块受到木板对它的摩擦力方向是水平向左,大小为0.4N。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,拉动物体匀速直线运动,根据二力平衡可以测量摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大, 滑动摩擦力越大;
(3)当压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力和接触面积无关;
(4)物体受到的摩擦力的方向和相对运动方向相反;根据物体受到的拉力测量摩擦力。
21.(2023·济南模拟)如图所示,小艾用完全相同的长方体木块,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)他沿水平方向匀速直线拉动木块,使摩擦力与    平衡;
(2)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与    有关;支持该结论的实验现象是    ;
(3)比较甲、丙两次实验,可得正确实验结论:   ;
(4)同组其他同学对实验进行评估时,下列说法正确的是 ____
A.滑动摩擦力的大小与重力有关
B.在甲图中用2N的力拉木块时,摩擦力等于2N
C.在甲图中水平向左加速拉动木块时,摩擦力大小不变
D.在乙图中将木块侧放,再匀速直线拉动时,弹簧测力计示数会变大
【答案】(1)拉力
(2)接触面的粗糙程度;图乙中弹簧测力计示数比图甲中弹簧测力计示数大
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)测量滑动摩擦力时,要让木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力和拉力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力。
(2)对比甲、乙两图,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力的大小不同,故可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)由题意可知,甲、丙中除了对木板的压力不同外,其它条件相同,故根据丙中弹簧测力计的示数较大的实验现象,可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(4)A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与重力大小无关,A不符合题意;
B.由于滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,在甲图中用2N的力拉木块时,接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力不变,仍为1.5N,B不符合题意;
C.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度无关,所以在甲图中水平向左加速拉动木块时,摩擦力大小不变,C符合题意;
D.在丙图中竖直放置木块时,接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力不变,所以匀速直线拉动时,弹簧测力计示数不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)物体运动状态不变,属于平衡状态,摩擦力与拉力等大反向;
(2)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(4)接触面的粗糙程度和压力大小不变,滑动摩擦力不变。
22.(2023·武安模拟)为了探究影响滑动摩擦力的大小因素,小明设计了如图所示的实验装置。已知本实验所用的物块A的质量是1.2kg。
(1)实验前应在   (选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计进行调零。
(2)如图甲所示,向左拉动木板,当A相对地面静止后,A受到的   (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)大小与测力计示数相等,方向水平   。
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,他做了甲、乙两次实验,于是得出结论:当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,你认为结论是否正确?为什么?   。
(4)对比甲、丙两图可得结论:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的   越大,滑动摩擦力越大。
(5)根据甲、丙两图的数据与结论,图丁所示的氢气球的拉力为   N。
【答案】(1)水平
(2)滑动摩擦力;向左
(3)正确,因为甲乙两图中,压力大小相同,甲图中木板表面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明此时滑动摩擦力更大。
(4)压力
(5)2
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)该实验的弹簧测力计是水平放置进行使用的,所以应该在水平方向对弹簧测力计进行调零。
(2)如图甲所示,向左拉动木板,当A相对地面静止后,A相对接触面木板是向右滑动的,所以此时A受到的摩擦力是滑动摩擦力。
方向与相对运动的方向相反,所以方向是水平向左。
(3)甲、乙两次实验,压力大小相同,但是滑动摩擦力大小不同,并且较粗糙的木板表面上的摩擦力更大,所以可以得出当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)甲、丙两图中,接触面粗糙程度相同,但是丙图中的压力更大,摩擦力也更大,所以可得结论:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
由甲、丙两图可得,丙中物体对木板的压力是甲的两倍,丙中物体受到的摩擦力也是甲的两倍,故可得出,当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力大小成正比。物块A的质量是1.2kg,其重力为
设丁图中氢气球对物体的拉力为F,A对木板的压力大小为F压=G-F=12N-F
由甲、丁图,根据当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力大小成正比,可得
解得F=2N
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,需要物体在水平面匀速直线运动;
(2)物体间相互滑动时,受到滑动摩擦力,摩擦力的方向和相对运动方向相反;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)接触面的粗糙程度一定时,压力越大, 滑动摩擦力越大;
(5)根据压力和滑动摩擦力的关系,姐摩擦力计算压力,根据物体受到的重力和压力,计算拉力大小。
23.(2023·历下模拟)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
实验序号 实验条件 弹簧测力计示数F/N
压力情况 接触面情况
甲 木块 木板 4.2
乙 木块和砝码 木板 4.4
丙 木块和砝码 毛巾 5
(1)将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做   运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,由二力平衡原理可知木块受到的滑动摩擦力大小为   N;
(2)继续分析图甲、乙两次实验数据可以得出实验结论:   ,下列各种现象中,利用了上述结论的是   (填序号)
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)用图丁装置测量滑动摩擦力操作更方便,若测量时发现弹簧测力计的读数不稳定,其原因可能是   。
①木块A的下表面粗糙程度不均匀 ②木板B的上表面粗糙程度不均匀
【答案】(1)匀速直线;4.2
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;B
(3)②
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知,拉力等于摩擦力。图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为4.2N,则摩擦力大小等于弹簧测力计示数4.2N。
(2)甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,弹簧测力计的示数越大,可以得到接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意。
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,B符合题意。
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,通过变滑动为滚动来减小摩擦力,C不符合题意。
故答案为:B。
(3)图丁中,弹簧测力计的读数不稳定,说明接触面粗糙程度不均匀,如果是木块A的下表面粗糙程度不均匀,木板B的上表面粗糙程度均匀,则对摩擦力大小没有影响,所以是木板B的上表面粗糙程度不均匀,故②符合题意,①不符合题意。故答案为:②。
【分析】(1)看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,两个力等大反向;
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)弹簧测力计的读数不稳定,说明运动物体的接触面粗糙程度不均匀。
24.(2023八上·沙坪坝期末)如图是伊伊同学“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)该实验用到的主要探究方法是   (选填“控制变量法”或“理想实验法”);
(2)图甲所示用弹簧测力计水平拉动木块做   运动,根据   的知识,木块受到的滑动摩擦力为   N;
(3)伊伊在做图甲实验时,拉动木块没有及时停下,当木块有三分之一滑出木板表面还未停止滑动时,木块受到的滑动摩擦力   图甲弹簧测力计的读数(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)比较甲、乙两次实验可以得出,滑动摩擦力大小与   有关。为了探究滑动摩擦力是否跟压力大小有关,应选择   两组实验进行研究;
(5)聪聪改进了实验方法,如图丁所示,只需要拉动下方长木板,使其向左运动,此时木块相对地面是静止的,则木块受到的是   (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。
【答案】(1)控制变量法
(2)匀速直线;二力平衡;4.2
(3)等于
(4)接触面的粗糙程度;乙、丙
(5)滑动摩擦力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)影响滑动摩擦力有多个因素,为了探究与其中一个因素的关系,其它因素要保持不变,这是控制变量法的应用。
(2)图甲中,需要用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,据二力平衡的知识知,木块受到的摩擦力的大小等于测力计示数。图甲中,测力计的分度值为0.2N,示数为4.2N,即滑动摩擦力为4.2N。
(3)木块有三分之一滑出木板,对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍等于木块未滑出木板前的摩擦力,所以等于图甲中弹簧测力计的示数。
(4)由图甲、乙知,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,即木块所受的摩擦力不同,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。要探究滑动摩擦力与压力的关系,需要让木块对木板的压力不同,在相同粗糙程度的接触面上匀速运动。所以选择乙、丙两组实验进行探究。
(5)图丁中,木块与木板相对是滑动的,木块受到的是滑动摩擦力。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,利用了控制变量法;
(2)测量滑动摩擦力时,拉动物体匀速直线运动,根据二力平衡测量摩擦力;根据测力计的指针位置,测量力的大小;
(3)滑动摩擦力的大小和接触面无关;
(4)当压力一定时,可以探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系;探究滑动摩擦力和压力的关系,需要保持接触面的粗糙程度相同;
(5)物体间相对滑动时,是滑动摩擦力。
六、增大或减小摩擦力的方法
25.(2023·凤凰模拟)以下四个实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.自行车脚蹬面做得凹凸不平
C.瓶盖上刻有竖条纹 D.储物箱下装有滚轮
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.汽车轮胎上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.自行车脚蹬面做得凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.瓶盖上刻有竖条纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,C不符合题意;
D.储物箱下装有滚轮是通过变滑动为滚动的方式来减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减小压力或接触面变光滑,变滑动为滚动摩擦力,可以减小摩擦力。
26.(2023·瑶海模拟)如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是(  )
A.轮胎表面刻有花纹
B.写字时用力
C.行李箱底部装有轮子
D.滚动轴承
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.轮胎表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意;
B.写字时用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,B符合题意;
C.行李箱底部装有轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,C不符合题意;
D.滚动轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压力或使接触面变粗糙,可以增大摩擦力。
27.(2023·历下模拟)下列事例中,目的是为了减小摩擦的是(  )
A.汽车轮胎上装有防滑链 B.自行车轴承中装有滚珠
C.运动鞋底表面刻有花纹 D.浴室里面铺着的条纹垫
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.装防滑链增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,A不符合题意;
B.轴承中装有滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小了摩擦,B符合题意;
C.鞋底表面刻有花纹增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,C不符合题意;
D.浴室里面铺着的条纹垫增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小了摩擦。
28.(2023八上·唐河期末)2022年末,唐河下起第一场雪,为了保证安全出行,人们采取了许多防滑措施。下列各项中增大摩擦的方式与其他不同的是(  )
A.骑自行车时在车上安放些重物 B.在结冰的路面上撒沙子
C.在汽车轮胎上装上防滑链 D.行走时穿上底面花纹深的鞋
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.骑自行车时在车上安放些重物,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,A符合题意;
BCD.在结冰的路面上撒沙子、在汽车轮胎上装上防滑链、行走时穿上底面花纹深的鞋,都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力,可以增大摩擦力;改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力。
29.(2023八上·房山期末)图所示的实例中,为了减小摩擦的是(  )
A. 轮胎上安装防滑链
B. 自行车把手上刻有花纹
C. 自行车刹车时捏紧车闸
D. 给自行车轴加润滑油
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.雪地行驶的汽车轮胎安装防滑链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.自行车把手上刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.自行车刹车时捏紧车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦,C不符合题意;
D.给车轮的轴加润滑油,使接触面彼此分离,目的是为了减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】给车轮的轴加润滑油,使接触面彼此分离,目的是为了减小摩擦。
七、综合训练
30.(2023·江岸模拟)如图所示,一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑行。若斜面和水平面的粗糙程度相同,则下列说法正确的是(  )
A.木块在水平面上继续滑行过程中受到重力、支持力和摩擦力作用
B.木块在斜面和水平面上受到的摩擦力大小相等
C.木块在斜面上滑行时越来越快受到的摩擦力越来越小
D.木块在水平面上滑行时越来越慢,受到的惯性越来越小
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.木块在水平面上滑动时,对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿水平面向左的摩擦力三个力的作用,A符合题意;
B.影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度有关,木块对斜面的压力小于木块对水平面的压力,所以木块在斜面和水平面受到的摩擦力大小不相等,B不符合题意;
C.压力一定,接触面的粗糙程度一定,所以摩擦力大小不变,C不符合题意;
D.木块在水平面上滑行时越来越慢,是因为木块受到阻力作用,与惯性无关,惯性的衡量标准是质量,所以质量不变,惯性大小不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度;惯性是指物体保持原来运动状态不变的一种性质。
31.(2023八上·港南期末)小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。
(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做   运动,从弹簧测力计读出滑动摩擦力的大小;
(2)①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,   ,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验②③,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小   (选填“有关”或“无关”);
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中透明皂A受到的摩擦力为   N。对比①④两次实验   (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论,理由是   ;
(5)以上科学探究中,使用的研究方法是   法。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力越大
(3)无关
(4)1.4;不能;没有控制压力相同
(5)控制变量
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力成为一对平衡力,二力平衡,摩擦力等于拉力,通过读取弹簧测力计示数间接的测出摩擦力的大小,因此,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。
(2)①②两次实验接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可得出的距离是在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)②、③实验中,压力和接触面粗糙程度相同,接触面积大小不同,测力计示数相同,所以可得出结论是:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第④次实验,第④次实验中测力计的分度值为0.2N,测力计示数为1.4N,所以透明皂A受到的摩擦力为1.4N。①④两次实验,接触面的粗糙程度和压力都不同,根据控制变量法可知,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,理由的没有控制压力大小相同。
(5)影响滑动摩擦力大小的因素有多个,实验中采用的是控制变量法。
【分析】(1)做匀速直线运动,拉力和摩擦力成为一对平衡力,二力平衡,摩擦力等于拉力;
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关;
(4)接触面的粗糙程度和压力都不同,根据控制变量法可知,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,理由的没有控制压力大小相同。
32.(2022九上·安徽月考)如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,小车突然在某个外力的作用下停止运动,木块向右倾倒,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是()
A.匀速运动时小车受到的摩擦力大小等于拉力大小
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力为一对平衡力
C.匀速运动是小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对相互作用力
D.木块向右倾倒时受到小车给的向右的摩擦力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.小车匀速运动时,处于平衡状态,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小,A符合题意;
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.匀速运动时,木块处于平衡状态,小车对木块的支持力与木块受到的重力二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,C不符合题意;
D.小车突然停止运动,木块下部由于受到向左的摩擦力,所以速度会变小,而木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】小车匀速运动时,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小;二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力;二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力;木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒。
33.(2022八下·沈河期末)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小亮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)实验时用弹簧测力计拉动木块,使其在水平长木板上做   运动;
(2)比较第2次和第   次实验可得到结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)刚开始小亮做第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1s时受到的滑动摩擦力为   N;
(4)聪明的小亮又设计了如图丁所示的实验装置,使用该装置进行实验的优点是   (填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
【答案】(1)匀速直线
(2)3
(3)3
(4)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验时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,处于平衡状态,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,根据控制变量法应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,故比较2、3两次实验。
(3)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,所以滑动摩擦力为3N;第1s时,木块做加速运动,但由于压力的接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第1s时,摩擦力为3N。
(4)如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动,木块处于静止状态,木块受到的测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,物体在水平面匀速直线运动;
(2)探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力相同;
(3)根据物体匀速直线运动判断摩擦力的大小,当拉力变大时,滑动摩擦力不变;
(4)使物体固定,拉动物体下面的接触面时,不需要匀速直线运动。
34.(2022·东营)如图所示是运动员比赛时的场景,下列实例中属于减小摩擦的是(  )
A.甲图中,乒乓球拍粘上一层橡胶
B.乙图中,体操运动员在手和器械上涂上镁粉
C.丙图中,冰球运动员用力握住球杆
D.丁图中,速滑运动员滑冰时,冰面在冰刀的压力下稍有熔化
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.乒乓球拍粘上一层橡胶,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,A不符合题意;
B.体操运动员在手和器械上涂上镁粉,是采用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.冰球运动员用力握住球杆,是通过增大压力来增大摩擦,C不符合题意;
D.冰面在冰刀的作用下,可以使冰面迅速熔化成水,形成一层水膜,使之分离,从而减小摩擦,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】使接触面彼此分开可以减小摩擦力。
35.(2022八下·竞秀期末)如图所示,关于自行车的设计下列说法正确的是(  )
A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来减小摩擦力
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大压力来增大摩擦力
C.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦力
D.车轮转轴内的小滚珠以滑动代替滚动,减小摩擦力
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意;
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,B符合题意;
C.刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦力,C符合题意;
D.车轮转轴内的小滚珠以滚动代替滑动,减小摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力可以增大摩擦力。
36.(2022八下·宽城期末)飞机落地后,其制动方式通常有三种:其一是增大刹车片对轮毂的压力来增大   力,从而使轮子减速;其二,通过向前喷气来减速,是利用物体间力的作用是   的;其三,机翼上竖起的扰流板,在增大阻力的同时改变了机翼的上表面形状,飞机受到的升力   (选填“增大”或“减小”),轮胎对地面的压力增大,从而增强制动效果,停下来的飞机若外力全部消失则飞机处于   状态。
【答案】摩擦;相互;减小;静止
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】增大刹车片对轮毂的压力是通过增大压力的方式来增大轮子受到的摩擦力的。
飞机向前喷气,飞机对气体施加向前的力,由于物体间力的作用是相互的,气体将对飞机施加向后的作用力,阻碍飞机前进,从而实现飞机减速。
飞机落地后,在竖直方向上受到重力、支持力和升力的作用而保持平衡,即G=F升+F支,而F支=F压,由题意可知,竖起扰流板后,飞机对对地面的压力变大了,说明飞机受到的支持力变大了,受到的升力减小了。
停下来的飞机若外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,静止的飞机会保持静止状态。
【分析】增大压力可以增大摩擦力;物体间力的作用是相互的;流体在流速大的地方压强小;静止的物体如不受力,继续保持静止状态。
37.(2022八下·大安期末)如图甲所示,将完全相同的木块A、B叠放在粗糙程度不变的水平桌面上,用10N的水平力拉着A,使它们一起做匀速直线运动。 此时木块B所受的摩擦力为   N、将A、B紧贴着平放在该来面上,在水平推力F2的作用下,A、B起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2=   N。
【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】在10N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,木块B在水平方向不受拉力,因此B所受的摩擦力为0N;A受10N的拉力,因此A受到的摩擦力为10N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力也不变,因此整体受到的摩擦力也不变,要使它们一起匀速运动则此时的推力
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;接触面的粗糙程度不变,压力不变,摩擦力不变。
38.(2022八下·颍州期末)A、B是材料相同、表面的粗糙程度也相同的两个物体,A的体积大于B的体积,分两次在同一水平地面上用力推动它们(如图所示),使它们一起做匀速直线运动,则推力F1   F2,图甲中B所受地面摩擦力   图乙中B所受摩擦力。(以上两空均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】=;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】把物体A、B看成一个整体,两次都在同一水平地面上用力推动它们,使它们一起做匀速直线运动,则它们处于平衡状态,如图甲所示,在水平方向上受到的摩擦力和F1是一对平衡力,大小相等,即F1=f甲。如图乙所示,在水平方向上受到的摩擦力和F2是一对平衡力,大小相等,即F2=f乙。图甲中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的总重力,图乙中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的重力之和。故甲乙图中它们作为整体对地面的总压力大小相同,且同一水平地面,说明接触面的粗糙程度相同,则甲乙图中它们作为整体受到的摩擦力相等,即f甲=f乙。因为F1=f甲,F2=f乙,那么有F1=F2。
由于两次都在在同一水平地面上用力推动它们,图甲乙中物体B与地面之间接触面的粗糙程度相同,图甲中对地面的压力等于物体A、B的总重力,图乙中物体B对地面的压力等于物体B的重力。由当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大可知,图甲中B所受地面摩擦力大于图乙中B所受摩擦力。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
39.(2022八下·单县期末)A、两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂的物体时,物体、恰好能一起向右做匀速直线运动,此时、间的摩擦力为   ,桌面对物体的摩擦力为   ;若对物体施加一个水平向左的力使物体、一起向左做匀速直线运动。绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为   。
【答案】0;8;16
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0。
物体A、B水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为8N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与物体C向右的拉力大小相等,为8N。
物体A、B水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到桌面的滑动摩擦力大小为8N不变,方向水平向右;此时物体A、B水平向左匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右物体C对物体B施加的的拉力(F为8N)和水平向右的摩擦力f,且此三力使物体处于平衡,由平衡条件知道,水平向左的拉力为
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体间没有相互运动趋势时,不产生摩擦力。
40.(2023八上·南阳期末)物理兴趣活动中,小华用弹簧测力计拉着小车在水平面上沿直线运动,小车运动的v-t图像如图乙所示,弹簧测力计的示数F随时间t变化的图像如图甲所示。下列说法正确的是(  )
A.小车在内做匀速直线运动
B.在内小车受到的滑动摩擦力为4N
C.小车受到滑动摩擦力的大小与速度大小有关
D.在内小车受到的滑动摩擦力均为3N
【答案】A,D
【知识点】力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【解答】A.由图乙可知,小车在2 ~ 6s内速度不变,小车做匀速直线运动,A符合题意;
CDB.由图乙可知,2 ~ 6s内,小车做匀速直线运动,速度为 ,小车在水平方向只受到的摩擦力和拉力的作用,所以这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件由图甲可知,此时摩擦力等于拉力,即
由于滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,由图乙可知,在 内,小车在做加速运动,由于小车受到的摩擦力大小只与压力大小与接触面的粗糙程度有关,与速度无关,所以小车所受的摩擦力不变,仍为3N;在 内,小车在做减速运动,所受的摩擦力也不变,仍为3N,所以在 内小车受到的滑动摩擦力均为3N,BC不符合题意、D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】速度保持不变时,是匀速直线运动;匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
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