粤沪版物理八下同步训练:6.4 探究滑动摩擦力
一、选择题
1.下列关于滑动摩擦力的说法,不妥当的是( )
A.滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上
B.两个物体之间若没有压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.增大重力可以增大滑动摩擦力
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】 AB.C一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力 是滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向是和相对运动物体的方向相反故ABC正确
D.滑动摩擦力和重力没有关系,故D错误
故选择D
【分析】利用产生摩擦力条件和方向进行分析,知道影响摩擦力大小的因素
2.如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动.下列说法正确的是( )
A.木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力
B.弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小
C.木块的速度越大,滑动摩擦力越大
D.在木块上放置一个砝码,则滑动摩擦力会变大
【答案】D
【知识点】摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.木块受到拉力、滑动摩擦力、重力和支持力的作用,故A错误B. 物体在水平木板上做匀速直线运动,物体受平衡力,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故B错误C.滑动摩擦力的大小和速度无关,故C错误D.在木块上放置一个砝码,增加了物体间的压力,则滑动摩擦力会变大,故D正确故选择D
【分析】A.知道在水平方向上运动的物体受四个力的作用
B知道物体在匀速直线运动运动的时候受平衡力
CD知道影响摩擦力大小的因素
3.如图所示,重力为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态,若用一个方向始终沿斜面向上、大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是( )
A.摩擦力方向始终沿斜面向上
B.摩擦力方向始终沿斜面向下
C.摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下
D.摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
【答案】C
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】原来物体A在斜面上保持静止状态,由于重力作用,则物体A有沿斜面向下运动的趋势,则此时受到的静摩擦力沿斜面向上。当物体A受到拉力沿斜面向上运动时,它受到滑动摩擦力的方向沿斜面向下,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
4.下列几种情况中,属于滚动摩擦力的有( )
A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间的摩擦
B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间的摩擦
D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间的摩擦
【答案】D
【知识点】摩擦力的种类
【解析】【解答】A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间发生滑动,是滑动摩擦,故A不符合题意B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间发生滑动,属于滑动摩擦,故B不符合题意C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间是滑动运动,产生滑动的摩擦。故C错误D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间发生滚动运动,属于滚动的摩擦,故D符合题意故选择D
【分析】根据在两个物体接触面是否滑动运动还是滚动运动来判断,滑动时产生的摩擦是滑动摩擦
5.如图所示的实例中,目的是增大摩擦的是( )
A.旱冰鞋装有滑轮
B.给车轴加润滑油
C.磁悬浮列车悬浮行驶
D.雪天轮胎绕上链条
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A.旱冰鞋装有滑轮是滑动变滚动,属于减小摩擦,故A不符合题意
B.给车轴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B不符合题意
C.磁悬浮列车悬浮行驶减小了列车和轨道之间的压力从而减小摩擦,故C不符合题意
D. 雪天路滑,轮胎绕上链条是增加了接触面的粗糙程度,来增大摩擦,故D符合题意
故选择D
【分析】用减小和增大摩擦力的方法判断
6.(2021八下·永定期中)一物块放在斜面上保持静止不动,图中关于该物块受力的示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;根据四个选项可知,D符合题意、ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
二、填空题
7.摩擦现象广泛存在于人们的生活和生产中.小梦对此很感兴趣,围绕生活中的摩擦现象进行了探究.小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力的情况进行了探究,并绘制了图像,如图所示.请比较图像中A、B两点各力的大小(选填“>”“<”“=”或“不能确定”):
①FA f;
②FB f.
【答案】=;>
【知识点】物理和其他学科的联系;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体在推力的作用下A点处于静止状态,所受的摩擦力为静摩擦力,因为物体处于静止状态,因此,所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,由二力平衡知识可知大小相等, 物体开始运动后摩擦力的大小不变,摩擦力小于最大的静摩擦力,从图像可知推力不变,所以 FB大于f
【分析】(1)利用二力平衡分析判断(2)知道最大静摩擦力大于滑动摩擦力
8.(2023八下·南岗月考)如图所示,用手握住重5N的杯子静止在空中,此时杯子受到的摩擦力大小为 N;增大手对杯子的握力,水杯受到的摩擦力大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】5;不变
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1) 瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力的大小为5N,所以摩擦力也是5N。
(2)当压力增大时,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力不会随握力的增大而增大,水杯受到的摩擦力大小保持不变。
【分析】(1) 瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
(2)物体处于静止状态,向上的力等于向下的力。
9.(2023八下·滨海期末) 用弹簧测力计水平拉着重为8 N的木块,在水平长木板上沿直线匀速移动0.5 m,如图13所示,弹簧测力计的读数是 N,此时木块受到的摩擦力是 N。
【答案】2.4;2.4
【知识点】弹簧测力计及其使用;摩擦力的大小
【解析】【解答】由图知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.4N;木块匀速运动,在水平面上受向前的拉力和木板对它向后的滑动摩擦力,此二力是一对平衡力,所以摩擦力f=F拉=2.4N。
【分析】根据二力平衡原理,可用弹簧测力计拉木块匀速运动测出滑动摩擦力的大小。
10.(2023八下·金安期末)如图,三个物块、、叠放在水平桌面上,水平力作用于物体,使、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块 选填“受到”或“不受”摩擦力;桌面对的摩擦力 选填“大于”、“等于”或“小于”对的摩擦力;在其他条件不变的情况下取走,将做 运动。
【答案】不受;等于;加速
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力;A对C的摩擦力与拉力F平衡,所以A对C的摩擦力大小为F,AC一起匀速,所以桌面对的摩擦力等于A对C的摩擦力,大小为F;在其他条件不变的情况下取走,地面对A的摩擦力减小,所以将做加速运动。
【分析】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力,以A,B,C为整体,地面对A的摩擦力与拉力F平衡,由于AB间无摩擦力,所以AC间摩擦力大小为F。当取下B,地面受到的压力减小,摩擦力减小,所以AC将加速运动。
11.(2023八下·焦作期末) 如图所示,小车在水平推力的作用下沿水平面做匀速直线运动,木块相对车厢静止,此时木块与小车间 选填“存在”或“不存在”摩擦力。若某时刻小车与木块的重力同时突然消失,试想最终木块会与车厢相撞么? ,理由是: 。
【答案】不存在;会;因为小车的重力消失后,小车也不再受到摩擦阻力的作用,小车在推力的作用下做加速直线运动,木块不受力做匀速直线运动,所以最终会相撞
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】小车沿水平面做匀速直线运动,小车中的木块A相对车厢静止,木块与小车间没有运动趋势,不存在摩擦力;若小车与木块的重力突然消失,因为小车的重力消失后,和地面间没有压力,不再受到摩擦阻力的作用,小车在推力F的作用下做加速直线运动,木块的重力消失,和小车间没有了压力,摩擦力消失,木块A不受力做匀速直线运动,最终木块会与车厢会相撞。
【分析】物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力;物体受到非平衡力时,运动状态会改变;运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
12.(2023八下·北辰期中) 如图所示,一位同学沿水平方向用的力推一重为的箱子匀速向西运动,则箱子所受的阻力为 ,方向 。
【答案】20;水平向东
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】箱子匀速运动,所以是平衡状态,所受合力为零,根据二力平衡条件可知,阻力f=F=20N,方向与运动方向相反,即水平向东。
【分析】箱子匀速运动,故受到的阻力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一物体上,也作用在同一直线上。
13.(2023八下·金水期中) 质量为的雨滴在空中以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力为 ,方向 ;如果雨滴以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力将 选填“增大”、“减小”或“不变”取
【答案】;竖直向上;不变
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的方向
【解析】【解答】质量为0.1g的雨滴,重力为G=mg=0.1×10-3kg×10N/kg=1×10-3N,当匀速直线运动时,受到平衡力的作用,竖直向下的重力和空气阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件,则阻力为1×10-3N,方向竖直向上;若下落的速度为2m/s,由于仍然受平衡力,阻力大小不变。
【分析】根据G=mg,计算物体的重力;结合二力平衡条件,计算阻力大小,判断方向。
14.(2023八下·浠水月考)如图所示,小明用大小为的水平推力推箱子时,箱子未动,此时箱子受到的摩擦力为 ;当水平推力增大到时,箱子恰好做匀速直线运动;若改用的力水平推箱子时,箱子受到的摩擦力为 。
【答案】10;20
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】箱子未动,此时箱子受到的摩擦力为10N;当水平推力增大到20N时,箱子恰好做匀速直线运动;若改用25N的力水平推箱子时,箱子受到的摩擦力为20N。
【分析】箱子未动时,静止状态,受摩擦力与推力作用,摩擦力等于推力为10N,刚好做匀速直线运动时,摩擦力等于推力为20N,由于未改变粗糙程度和压力,所以推力还是20N。
15.汽车轮胎.上刻有凹凸不平的花纹,这是利用 的方法来 (选填“增大”或“减小”)摩擦.
【答案】增加接触面的粗糙程度;增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
【分析】利用增大摩擦力的方法
三、作图题
16.(2019八下·大丰期中)如图所示,物体静止在斜面上,画出物体所受摩擦力和物体对斜面压力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体静止于某一斜面上,所受摩擦力的方向沿斜面向上,过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如下图:
【分析】作力的示意图,需要知道力的大小、方向和作用点,然后根据力的三要素绘制力的示意图即可。
四、实验探究题
17.(2023八下·阳信期末) 为探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小明准备了弹簧测力计、木块、砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板等器材进行实验。请回答下列问题:
(1)为测量滑动摩擦力大小,需要用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据 条件,可通过弹簧测力计测出木块所受摩擦力大小。
(2)小明做了如图甲所示的三次实验,实验中第1次和第2次使用相同的长木板,两次弹簧测力计示数关系为:,由此可知,滑动摩擦力大小与 有关;第3次实验使用表面更加粗糙的长木板,测得,由此可知,滑动摩擦力大小与 有关。
(3)小明发现实验操作中较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定,因此对实验进行了改进,改进实验装置如图乙所示:固定弹簧测力计,向右拉动长木板进行实验,此时木块受到的摩擦力大小为 。实验过程不需要匀速拉动长木板也可测出摩擦力大小,理由是 。
【答案】(1)二力平衡
(2)压力大小;接触面粗糙程
(3)2.2;木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,
(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动,木块受到平衡力,根据二力平衡条件,弹簧测力计拉力等于木块所受摩擦力;
(2)根据图甲,图1、2实验中,压力不同,接触面的粗糙程度相同,弹簧测力计示数不同,可知,滑动摩擦力大小与压力大小有关;第3次长木板表面更加粗糙,与第2次实验相比,弹簧测力计示数更大,可知,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程有关;
(3)在图乙中:固定弹簧测力计,向右拉动长木板进行实验,测力计的分度值为0.1N,根据指针位置,判断读数为2.2N,静止的木块受到平衡力,拉力等于摩擦力,则木块受到的摩擦力为2.2N;由于木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等。实验时不需要匀速拉动长木板。
【分析】(1)测量摩擦力,需要物体匀速直线运动,根据二力平衡,测量摩擦力;
(2)接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力和压力有关;压力一定时,滑动摩擦力和粗糙程度有关;
(3)木块被拉住静止,拉动下面的长木板时,不需匀速直线运动。
18.小雨用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小雨将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动.这样做的目的是
(2)实验时,小雨记录的部分实验数据如下表所示.
序号 木块放置情况 接触面 压力/N 弹簧测力计示数N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 棉布. 6 1.8
5 平放 毛巾 6 3.0
①分析序号1、2、3三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关.
②要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应选用序号为 的三组数据进行分析.
(3)小雨某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示(其中0~4s木块处于静止状态).分析图像可知:要使木块由静止到开始运动,至少要用 N的水平拉力;若木块所受的拉力是2 N,则木块所处的状态是
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
【答案】(1)水平;使滑动摩擦力与拉力相等
(2)压力;1、4、5
(3)2.3;C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)为了使摩擦力的方向和拉力的方向在同一直线上,所以要沿水平方向拉动木块,匀速拉动是根据物体受平衡力判断摩擦力的大小,因为平衡力大小相等,
(2)分析序号1、2、3三组数据可知:压力不同,滑动摩擦力的大小不同,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 ,根据图像乙,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示(其中0~4s木块处于静止状态) 此时物体在拉力2.3牛,此时物体开始运动,即克服最大静摩擦力,物体在2N的拉力下无法确定是否匀速直线运动,故选择C
【分析】知道测量滑动摩擦力的实验原理,知道影响摩擦力大小的因素,知道最大的静摩擦力
五、简答题
19.(2023八下·抚松期中)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停得越快的原因是什么?
【答案】捏手刹用的力越大,压力越大,接触而粗糙程度不变,摩擦力越大,而力是改变物体运动状态的原因,故车子停得越快。
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】自行车刹闸时,捏手刹用的力越大,压力越大,接触而粗糙程度不变,摩擦力越大,而力是改变物体运动状态的原因,车子停得越快。
【分析】接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
六、综合题
20.(1)为了移动笨重的箱子,常在箱子下面垫几根圆棍子,这样做是为了:
(2)雨后泥泞的路上,是挑担走路滑得厉害还是空手走路滑得厉害?为什么?
【答案】(1)变滑动为滚动,大大减小摩擦
(2)解:雨天路面变得很光滑使摩擦力变小,此时挑担走路可增大对地面的压力,从而使摩擦力增大,会比空手走路好一点
【知识点】摩擦力的种类;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)推笨重的箱子时,箱子和地面的压力大,箱子在地面上滑动,摩擦力大,在箱子下面垫几根圆棍子后,压力不变,但是变滑动为滚动,大大减小摩擦
(2)雨天路面变得很光滑使摩擦力变小,挑担时压力增加,摩擦力增大,会比空手走路好一点
【分析】利用减小摩擦力和增大摩擦力的方面分析
1 / 1粤沪版物理八下同步训练:6.4 探究滑动摩擦力
一、选择题
1.下列关于滑动摩擦力的说法,不妥当的是( )
A.滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上
B.两个物体之间若没有压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.增大重力可以增大滑动摩擦力
2.如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动.下列说法正确的是( )
A.木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力
B.弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小
C.木块的速度越大,滑动摩擦力越大
D.在木块上放置一个砝码,则滑动摩擦力会变大
3.如图所示,重力为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态,若用一个方向始终沿斜面向上、大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是( )
A.摩擦力方向始终沿斜面向上
B.摩擦力方向始终沿斜面向下
C.摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下
D.摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
4.下列几种情况中,属于滚动摩擦力的有( )
A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间的摩擦
B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间的摩擦
D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间的摩擦
5.如图所示的实例中,目的是增大摩擦的是( )
A.旱冰鞋装有滑轮
B.给车轴加润滑油
C.磁悬浮列车悬浮行驶
D.雪天轮胎绕上链条
6.(2021八下·永定期中)一物块放在斜面上保持静止不动,图中关于该物块受力的示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.摩擦现象广泛存在于人们的生活和生产中.小梦对此很感兴趣,围绕生活中的摩擦现象进行了探究.小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力的情况进行了探究,并绘制了图像,如图所示.请比较图像中A、B两点各力的大小(选填“>”“<”“=”或“不能确定”):
①FA f;
②FB f.
8.(2023八下·南岗月考)如图所示,用手握住重5N的杯子静止在空中,此时杯子受到的摩擦力大小为 N;增大手对杯子的握力,水杯受到的摩擦力大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
9.(2023八下·滨海期末) 用弹簧测力计水平拉着重为8 N的木块,在水平长木板上沿直线匀速移动0.5 m,如图13所示,弹簧测力计的读数是 N,此时木块受到的摩擦力是 N。
10.(2023八下·金安期末)如图,三个物块、、叠放在水平桌面上,水平力作用于物体,使、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块 选填“受到”或“不受”摩擦力;桌面对的摩擦力 选填“大于”、“等于”或“小于”对的摩擦力;在其他条件不变的情况下取走,将做 运动。
11.(2023八下·焦作期末) 如图所示,小车在水平推力的作用下沿水平面做匀速直线运动,木块相对车厢静止,此时木块与小车间 选填“存在”或“不存在”摩擦力。若某时刻小车与木块的重力同时突然消失,试想最终木块会与车厢相撞么? ,理由是: 。
12.(2023八下·北辰期中) 如图所示,一位同学沿水平方向用的力推一重为的箱子匀速向西运动,则箱子所受的阻力为 ,方向 。
13.(2023八下·金水期中) 质量为的雨滴在空中以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力为 ,方向 ;如果雨滴以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力将 选填“增大”、“减小”或“不变”取
14.(2023八下·浠水月考)如图所示,小明用大小为的水平推力推箱子时,箱子未动,此时箱子受到的摩擦力为 ;当水平推力增大到时,箱子恰好做匀速直线运动;若改用的力水平推箱子时,箱子受到的摩擦力为 。
15.汽车轮胎.上刻有凹凸不平的花纹,这是利用 的方法来 (选填“增大”或“减小”)摩擦.
三、作图题
16.(2019八下·大丰期中)如图所示,物体静止在斜面上,画出物体所受摩擦力和物体对斜面压力的示意图。
四、实验探究题
17.(2023八下·阳信期末) 为探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小明准备了弹簧测力计、木块、砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板等器材进行实验。请回答下列问题:
(1)为测量滑动摩擦力大小,需要用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据 条件,可通过弹簧测力计测出木块所受摩擦力大小。
(2)小明做了如图甲所示的三次实验,实验中第1次和第2次使用相同的长木板,两次弹簧测力计示数关系为:,由此可知,滑动摩擦力大小与 有关;第3次实验使用表面更加粗糙的长木板,测得,由此可知,滑动摩擦力大小与 有关。
(3)小明发现实验操作中较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定,因此对实验进行了改进,改进实验装置如图乙所示:固定弹簧测力计,向右拉动长木板进行实验,此时木块受到的摩擦力大小为 。实验过程不需要匀速拉动长木板也可测出摩擦力大小,理由是 。
18.小雨用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小雨将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动.这样做的目的是
(2)实验时,小雨记录的部分实验数据如下表所示.
序号 木块放置情况 接触面 压力/N 弹簧测力计示数N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 棉布. 6 1.8
5 平放 毛巾 6 3.0
①分析序号1、2、3三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关.
②要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应选用序号为 的三组数据进行分析.
(3)小雨某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示(其中0~4s木块处于静止状态).分析图像可知:要使木块由静止到开始运动,至少要用 N的水平拉力;若木块所受的拉力是2 N,则木块所处的状态是
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
五、简答题
19.(2023八下·抚松期中)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停得越快的原因是什么?
六、综合题
20.(1)为了移动笨重的箱子,常在箱子下面垫几根圆棍子,这样做是为了:
(2)雨后泥泞的路上,是挑担走路滑得厉害还是空手走路滑得厉害?为什么?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】 AB.C一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力 是滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向是和相对运动物体的方向相反故ABC正确
D.滑动摩擦力和重力没有关系,故D错误
故选择D
【分析】利用产生摩擦力条件和方向进行分析,知道影响摩擦力大小的因素
2.【答案】D
【知识点】摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.木块受到拉力、滑动摩擦力、重力和支持力的作用,故A错误B. 物体在水平木板上做匀速直线运动,物体受平衡力,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故B错误C.滑动摩擦力的大小和速度无关,故C错误D.在木块上放置一个砝码,增加了物体间的压力,则滑动摩擦力会变大,故D正确故选择D
【分析】A.知道在水平方向上运动的物体受四个力的作用
B知道物体在匀速直线运动运动的时候受平衡力
CD知道影响摩擦力大小的因素
3.【答案】C
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】原来物体A在斜面上保持静止状态,由于重力作用,则物体A有沿斜面向下运动的趋势,则此时受到的静摩擦力沿斜面向上。当物体A受到拉力沿斜面向上运动时,它受到滑动摩擦力的方向沿斜面向下,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
4.【答案】D
【知识点】摩擦力的种类
【解析】【解答】A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间发生滑动,是滑动摩擦,故A不符合题意B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间发生滑动,属于滑动摩擦,故B不符合题意C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间是滑动运动,产生滑动的摩擦。故C错误D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间发生滚动运动,属于滚动的摩擦,故D符合题意故选择D
【分析】根据在两个物体接触面是否滑动运动还是滚动运动来判断,滑动时产生的摩擦是滑动摩擦
5.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A.旱冰鞋装有滑轮是滑动变滚动,属于减小摩擦,故A不符合题意
B.给车轴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B不符合题意
C.磁悬浮列车悬浮行驶减小了列车和轨道之间的压力从而减小摩擦,故C不符合题意
D. 雪天路滑,轮胎绕上链条是增加了接触面的粗糙程度,来增大摩擦,故D符合题意
故选择D
【分析】用减小和增大摩擦力的方法判断
6.【答案】D
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;根据四个选项可知,D符合题意、ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
7.【答案】=;>
【知识点】物理和其他学科的联系;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体在推力的作用下A点处于静止状态,所受的摩擦力为静摩擦力,因为物体处于静止状态,因此,所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,由二力平衡知识可知大小相等, 物体开始运动后摩擦力的大小不变,摩擦力小于最大的静摩擦力,从图像可知推力不变,所以 FB大于f
【分析】(1)利用二力平衡分析判断(2)知道最大静摩擦力大于滑动摩擦力
8.【答案】5;不变
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1) 瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力的大小为5N,所以摩擦力也是5N。
(2)当压力增大时,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力不会随握力的增大而增大,水杯受到的摩擦力大小保持不变。
【分析】(1) 瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
(2)物体处于静止状态,向上的力等于向下的力。
9.【答案】2.4;2.4
【知识点】弹簧测力计及其使用;摩擦力的大小
【解析】【解答】由图知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.4N;木块匀速运动,在水平面上受向前的拉力和木板对它向后的滑动摩擦力,此二力是一对平衡力,所以摩擦力f=F拉=2.4N。
【分析】根据二力平衡原理,可用弹簧测力计拉木块匀速运动测出滑动摩擦力的大小。
10.【答案】不受;等于;加速
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力;A对C的摩擦力与拉力F平衡,所以A对C的摩擦力大小为F,AC一起匀速,所以桌面对的摩擦力等于A对C的摩擦力,大小为F;在其他条件不变的情况下取走,地面对A的摩擦力减小,所以将做加速运动。
【分析】、、以共同速度向右做匀速直线运动,则物块与A无相对运动,所以B不受摩擦力,以A,B,C为整体,地面对A的摩擦力与拉力F平衡,由于AB间无摩擦力,所以AC间摩擦力大小为F。当取下B,地面受到的压力减小,摩擦力减小,所以AC将加速运动。
11.【答案】不存在;会;因为小车的重力消失后,小车也不再受到摩擦阻力的作用,小车在推力的作用下做加速直线运动,木块不受力做匀速直线运动,所以最终会相撞
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】小车沿水平面做匀速直线运动,小车中的木块A相对车厢静止,木块与小车间没有运动趋势,不存在摩擦力;若小车与木块的重力突然消失,因为小车的重力消失后,和地面间没有压力,不再受到摩擦阻力的作用,小车在推力F的作用下做加速直线运动,木块的重力消失,和小车间没有了压力,摩擦力消失,木块A不受力做匀速直线运动,最终木块会与车厢会相撞。
【分析】物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力;物体受到非平衡力时,运动状态会改变;运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
12.【答案】20;水平向东
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】箱子匀速运动,所以是平衡状态,所受合力为零,根据二力平衡条件可知,阻力f=F=20N,方向与运动方向相反,即水平向东。
【分析】箱子匀速运动,故受到的阻力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一物体上,也作用在同一直线上。
13.【答案】;竖直向上;不变
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的方向
【解析】【解答】质量为0.1g的雨滴,重力为G=mg=0.1×10-3kg×10N/kg=1×10-3N,当匀速直线运动时,受到平衡力的作用,竖直向下的重力和空气阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件,则阻力为1×10-3N,方向竖直向上;若下落的速度为2m/s,由于仍然受平衡力,阻力大小不变。
【分析】根据G=mg,计算物体的重力;结合二力平衡条件,计算阻力大小,判断方向。
14.【答案】10;20
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力产生的条件;摩擦力的方向;摩擦力的种类
【解析】【解答】箱子未动,此时箱子受到的摩擦力为10N;当水平推力增大到20N时,箱子恰好做匀速直线运动;若改用25N的力水平推箱子时,箱子受到的摩擦力为20N。
【分析】箱子未动时,静止状态,受摩擦力与推力作用,摩擦力等于推力为10N,刚好做匀速直线运动时,摩擦力等于推力为20N,由于未改变粗糙程度和压力,所以推力还是20N。
15.【答案】增加接触面的粗糙程度;增大
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
【分析】利用增大摩擦力的方法
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】物体静止于某一斜面上,所受摩擦力的方向沿斜面向上,过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如下图:
【分析】作力的示意图,需要知道力的大小、方向和作用点,然后根据力的三要素绘制力的示意图即可。
17.【答案】(1)二力平衡
(2)压力大小;接触面粗糙程
(3)2.2;木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,
(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动,木块受到平衡力,根据二力平衡条件,弹簧测力计拉力等于木块所受摩擦力;
(2)根据图甲,图1、2实验中,压力不同,接触面的粗糙程度相同,弹簧测力计示数不同,可知,滑动摩擦力大小与压力大小有关;第3次长木板表面更加粗糙,与第2次实验相比,弹簧测力计示数更大,可知,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程有关;
(3)在图乙中:固定弹簧测力计,向右拉动长木板进行实验,测力计的分度值为0.1N,根据指针位置,判断读数为2.2N,静止的木块受到平衡力,拉力等于摩擦力,则木块受到的摩擦力为2.2N;由于木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等。实验时不需要匀速拉动长木板。
【分析】(1)测量摩擦力,需要物体匀速直线运动,根据二力平衡,测量摩擦力;
(2)接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力和压力有关;压力一定时,滑动摩擦力和粗糙程度有关;
(3)木块被拉住静止,拉动下面的长木板时,不需匀速直线运动。
18.【答案】(1)水平;使滑动摩擦力与拉力相等
(2)压力;1、4、5
(3)2.3;C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)为了使摩擦力的方向和拉力的方向在同一直线上,所以要沿水平方向拉动木块,匀速拉动是根据物体受平衡力判断摩擦力的大小,因为平衡力大小相等,
(2)分析序号1、2、3三组数据可知:压力不同,滑动摩擦力的大小不同,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 ,根据图像乙,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示(其中0~4s木块处于静止状态) 此时物体在拉力2.3牛,此时物体开始运动,即克服最大静摩擦力,物体在2N的拉力下无法确定是否匀速直线运动,故选择C
【分析】知道测量滑动摩擦力的实验原理,知道影响摩擦力大小的因素,知道最大的静摩擦力
19.【答案】捏手刹用的力越大,压力越大,接触而粗糙程度不变,摩擦力越大,而力是改变物体运动状态的原因,故车子停得越快。
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】自行车刹闸时,捏手刹用的力越大,压力越大,接触而粗糙程度不变,摩擦力越大,而力是改变物体运动状态的原因,车子停得越快。
【分析】接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
20.【答案】(1)变滑动为滚动,大大减小摩擦
(2)解:雨天路面变得很光滑使摩擦力变小,此时挑担走路可增大对地面的压力,从而使摩擦力增大,会比空手走路好一点
【知识点】摩擦力的种类;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)推笨重的箱子时,箱子和地面的压力大,箱子在地面上滑动,摩擦力大,在箱子下面垫几根圆棍子后,压力不变,但是变滑动为滚动,大大减小摩擦
(2)雨天路面变得很光滑使摩擦力变小,挑担时压力增加,摩擦力增大,会比空手走路好一点
【分析】利用减小摩擦力和增大摩擦力的方面分析
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