第21课 摩擦力、增大和减小摩擦力的方法、摩擦力的方向和大小判断、探究摩擦力的影响因素
1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.方向:与相对运动的方向相反。
3.测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
知道滑动摩擦力是如何产生的;
1.下面关于滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A. 滑动摩擦力一定是阻力
B. 只要物体相互接触,物体间就一定会产生摩擦力
C. 物体在接触部位受压力作用,则物体一定受到摩擦力作用
D. 如果物体受摩擦力作用,则在摩擦部位一定存在压力力作用
2.关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A. 相互接触的物体间不一定有摩擦力 B. 两物体保持相对静止时也有可能有摩擦
C. 摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同 D. 两个表面光滑的物体间也可能有摩擦
3.让我们想象一下,如果教室里物体与物体间的摩擦突然消失,将会出现多少有趣的现象对可能出现的现象,下列说法中错误的( )
A. 同学们稍微活动一下,就会从凳子上滑下
B. 写字时铅笔从手中滑出,并且一直浮在空中
C. 桌面稍微倾斜,桌面上的书本就会滑落到地上
D. 稍一用力推桌子,桌子就会在地面上不停地滑着、碰撞着
4.如图所示,小球被压缩的弹簧弹出并离开弹簧后,在水平地面上滚动的过程中受到哪些力
A. 重力、支持力 B. 重力、支持力、摩擦力
C. 重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力 D. 重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力
5.如图所示,一物体静止靠在粗糙的竖直墙面上,当 撤 去 水 平 作 用 后,物体沿墙面竖直下落的过程中,忽略空气阻力,对物体的受力情况分析正确的是
A. 物体受到重力和摩擦力的作用
B. 物体只受到重力的作用
C. 物体受到重力、摩擦力和墙面对它的支持力的作用
D. 物体受到重力、摩擦力和下滑力的作用
6.以下各种摩擦中,属于滑动摩擦的是______;属于静摩擦的是______;属于滚动摩擦的是______。均填字母
A.旱冰运动员溜冰时,鞋与地面之间的摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下时与滑梯之间的摩擦
D.撑竿跳运动员起跳后手与撑竿之间的摩擦
E.车轮在原地打滑时与地面之间的摩擦
F.推车前进时,钢珠与轴承内外圈之间的摩擦
G.拧开瓶盖时,手指与瓶盖之间的摩擦
知道压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。实验重点是测滑动摩擦力大小。根据二力平衡的条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体,在水平面上作匀速直线运动。此时,拉力与摩擦力平衡,其大小相等,弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。所以,从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。实验方法是控制变量法。
知道影响滑动摩擦力的大小的因素
1.为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小军同学在老师的指导下做了次实验图、图、图所示,实验数据如下表实验过程中保持长木板水平且固定,实验用两块相同的木块
实验次数 木块对木板的压力 弹簧测力计的示数 滑动摩擦力
实验中用弹簧测力计拉动木块,使木块做______运动,读出弹簧测力计示数;
比较、两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与______的大小无关;
比较、两次实验数据,可以初步得出的结论是:______。
在图装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将______选填“不变”、“变大”或“变小”
评估此实验方案的不足之处是______。打出一条即可
2.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的实验,请你完成下列内容。
实验过程中,弹簧测力计______选填“必须”或“不必”沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______选填“大于”、“等于”或“小于”弹簧测力计的示数;
在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是______选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”实验;
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;比较______选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______选填“正确”或“错误”的;
实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图所示,实验后发现效果更好,实验中,小明______选填“一定”、“不一定”或“一定不”要匀速拉动长木板。
3.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒、长方体物块,以及弹簧测力计做了如图所示的实验;
实验时用弹簧测力计沿 方向拉动木块,使其做 运动,得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如题图所示;忽略滑轮的摩擦
木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为 。
小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间和拉力与时间的关系图像,如图图、所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 选填“有关“或“无关”,理由是: 。
4.装有水的容器在大小为的拉力作用下运动,图甲为容器在两段路程运动的示意图,的方向始终沿着容器运动方向,段、段均为水平地面。在段容器中的水少于段,容器在段、段的“速度时间”图象如图乙所示。
容器在段和段受到摩擦力分别为、,则 ______选填“”“”或“”。
段和段的水平地面,粗糙程度______选填“相同”、“不相同”,依据是______。
小明同学用一块干的棉质抹布擦桌子,他感觉擦的不干净,于是将这块抹布浸湿后再擦,发现不但桌子擦的干净了,同时感觉抹布与桌子的摩擦力明显变大,于是他想:是因为压力变大导致摩擦力变大,还是因为棉质抹布浸湿了导致摩擦力变大了呢?请你帮他设计对比实验,探究“抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响”。
现有两块完全相同的抹布,为了完成实验,你还需要:______;
实验步骤:______。
5.小华探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时器材有:一端带有定滑轮的长木板、长方体木块、弹簧测力计、细线和质量为的钩码若干。
请你帮助小华将实验步骤补充完整:
用调好的弹簧测力计测量木块重力,记录在表格中;
依据图组装实验器材;
竖直向上拉弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,记录弹簧测力计的示数;
在木块上加放一个钩码,仿照进行实验,将木块和钩码总重力和此时弹簧测力计的示数记入表格中;
仿照步骤再做次实验,并将实验数据记录在表格中;
依据计算出各次实验中木板所受到的压力,根据 ,计算各次实验中木块受到的滑动摩擦力,将和记录在表格中。
选定实验方案后,通过增加表面上钩码的个数,测得多组摩擦力的数据。请你根据小华的实验记录表格,在图中描出压力为时摩擦力的数据点,并绘制出本次实验中滑动摩擦力与压力的关系图象。
利用图像法来研究两个物理量之间的关系是一种重要的方法,我们曾用这个方法研究了重力和质量的关系。分析本实验中与的图象,可得到的结论是: 。
小华在某次数据处理时,将滑动摩擦力作为纵坐标,钩码的总重力作为横坐标,画出了图像。该图像与图所示 图像最接近。
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。
例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力 ,减小接触面的粗糙程度。
例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
知道摩擦力的利用和防止
1.日常生活中经常需要增大或减小摩擦,下列实例中,为了增大摩擦的是 ( )
A. 给自行车的车轴处加润滑油 B. 缝衣针的表面做得很光滑
C. 汽车轮胎表面凹凸不平的花纹 D. 为了移动重物,在它下面垫上圆柱形钢管
13.“低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A. 轮胎表面有凹凸不平的花纹 B. 给轴承加润滑油
C. 用力捏闸,使车更快地停下来 D. 刹车时,使车轮由滚动变为滑动
2.如图所示自行车各个部分中减小了有害摩擦的是( )
A. 车胎表面凸凹不平 B. 车把表面凸凹不平
C. 加润滑油 D. 脚踏板面凸凹不平
3.下列实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A. 给自行车链条加润滑油 B. 车把手上有凹凸不平的花纹
C. 在机器的转动部分装滚动轴承 D. 移动重物时,在它下面垫上圆木
4.自行车的结构及涉及使用不同的增大摩擦的办法,下列各选项中与其他选项所采用的方法不同的是( )
A. 在自行车把套上制作花纹 B. 将脚踏板做成镂空的并有凸起
C. 将轮胎的表面做得凹凸不平 D. 刹车时手指用力捏闸柄
5.班级拔河比赛要获胜,其中之一就是要设法增大队员与地面的摩擦,所以选择参赛队员应选择体重 选填“较重”或“较轻”的同学,同时全体队员应穿鞋底较 选填“粗糙”或“光滑”的鞋子。拔河时同学们用力握紧绳子,是通过 来增大摩擦。
6.如图所示,浴室防滑垫正面有防滑颗粒反面有防滑吸盘。正面有防滑颗粒是通过增大接触面的 ,反面用吸盘是利用 增大对地面的压力,这两种方法都能增大 力,从而达到理想的防滑效果。
7.从自行车如图的结构和使用来看它涉及到不少有关摩擦的知识,如:、轮胎有花纹 、车轮做成圆形 、橡胶或塑料把套紧套在车把上 、转轴处添加润滑油 、脚踏板凹凸不平、刹车时用力捏闸、车轴处装有滚珠,其中,通过增加接触面粗糙程度,增大摩擦的是 。通过用滚动代替滑动,减少摩擦的是 。通过用增大压力,增大摩擦的是 。
解决叠加物体的摩擦力问题,关键是掌握“拆分”和“整体”。
拆分:将研究对象同周围物体隔离开来,只考虑分析它的受力情况和运动情况的方法。
整体:把物体当作一个整体进行受力分析的方法。(不考虑该“整体”内部之间的相互作用力).
然后根据物体的运动状态判断力的大小。最常见的是物体处于平衡状态的物体,不受力或受平衡力。
摩擦力大小和方向的判断是这个知识点的考查方向.
1.如图所示,、两个物体叠放在水平面上,同时有的两个水平力分别作用于、两物体上,使、两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A. 和之间摩擦力为 B. 地面对的摩擦力为
C. 地面对的摩擦力为,方向水平向左 D. 地面对的摩擦力为,方向水平向右
2.如图所示,斜劈放在固定的斜面上,其上表面水平,物体放在上,在和一起沿斜面匀速下滑的过程中 ( )
A. 对无支持力 B. 、之间无摩擦力
C. 对的摩擦力方向水平向左 D. 对的摩擦力方向沿斜面向上
3.如图所示,用两块木板和挤压两块砖和,向上提起停在空中,下面说法正确的是( )
A. 木板对砖块的静摩擦力方向向上 B. 木板对砖块的静摩擦力方向向下
C. 两砖块之间有摩擦力 D. 砖块对砖块的静摩擦力方向向上
4.如图所示,水平地面上的木板上放着小物块,与间有一处于压缩状态的轻弹簧,整个装置处于静止状态,下述说法正确的是( )
A. 对的摩擦力方向向右 B. 对的摩擦力方向向左
C. 地面对的摩擦力方向向右 D. 地面对无摩擦力作用
5.一同学学习摩擦力时,老师说:汽车是靠摩擦力前进的这个同学喜欢动脑筋,他想知道汽车前后轮的摩擦力方向是怎样的?在他请教老师时,老师说:让我们共同探究一下.他们共同做了一个实验,老师在比较光滑的桌面上放两辆能自由移动的小车,把一个小玩具车,在开动马达后,拿在手上,然后慢慢的往下放如图所示,当玩具车与下面两辆小车刚刚接触时,发现下面的小车运动情况如图所示( )
A. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
B. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向后
C. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向前
D. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向后
6.如图所示,小明用大小为的力向下拉住绳子,物体在斜面上处于静止状态,下列关于所受摩擦力的说法正确的是( )
A. 物体不受摩擦力 B. 物体受到摩擦力,方向沿斜面向下
C. 物体受到摩擦力,方向沿斜面向上 D. 以上说法都不正确
7.如图甲所示是一种常见的订书机,固定在钉槽内的弹簧给订书钉一个弹力,在使用过程中,随着订书钉的减少,这个力将 选填“增大”“减小”或“不变”。如图乙所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书。若从这一摞书中水平抽出或中任一本书,抽出书更容易,此现象表明滑动摩擦力的大小与 有关。
8.一只小猫跳起来抓住悬在天花板上的竖直木杆,当小猫抓住木杆的瞬间,悬挂木杆的细绳断了。设木杆足够长,小猫不断地顺杆向上爬,若小猫相对于地面的高度不变,则小猫受到的摩擦力大小 选填小于、等于或大于小猫的重力,木杆受到的摩擦力方向 ,木杆受到的摩擦力和小猫受到的摩擦力是一对 选填相互作用力或平衡力。
9.如图将一袋大米放在匀速向左运动的输送带上,开始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。则:选填:“受到方向向右的摩擦力”、“受到方向向左的摩擦力”、“不受力”
米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为 ;
当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 ;
当将输送带突然减速时,米袋在水平方向上受力情况为 。
10.如图甲,两个完全相同的木块和叠放在水平桌面上,在的水平拉力作用下,、一起向右做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小为 。如图乙所示,若将、木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力推使它们一起也向右做匀速直线运动,则的大小为 。
11.如图所示,两块重力均为的相同磁铁、吸在竖直放置的铁质白板上,保持静止,则磁铁受到白板对它的摩擦力大小为 ,磁铁受到的摩擦力大小为 ,若磁铁的磁性增强,吸力增大,磁铁受到的摩擦力大小 选填“不变”、“变大”、“变小”、“先变大后不变”。
12.物理兴趣小组自主探究“滑动摩擦力的大小影响因素”,他们分析了如图所示的物理过程。已知物体重,重为,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体时如图甲,物体沿水平面向右做匀速运动,所受摩擦力为 ;接着把物体放在上,三者停止运动时如图乙;再用大小为的拉力竖直向下拉物体,使物体、一起向右做匀速运动水平面粗糙程度不变,此时所受的摩擦力为 。若撤去拉力,并用一个水平向左的拉力拉动,使物体、一起向左做匀速直线运动,则的大小为 。第21课 摩擦力、增大和减小摩擦力的方法、摩擦力的方向和大小判断、探究摩擦力的影响因素
1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.方向:与相对运动的方向相反。
3.测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
知道滑动摩擦力是如何产生的;
1.下面关于滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A. 滑动摩擦力一定是阻力
B. 只要物体相互接触,物体间就一定会产生摩擦力
C. 物体在接触部位受压力作用,则物体一定受到摩擦力作用
D. 如果物体受摩擦力作用,则在摩擦部位一定存在压力力作用
【答案】D
【解析】解:、滑动摩擦力不一定都是阻碍物体运动,也可能帮助物体运动,故A错误;
B、两个物体相互接触时,如果既不发生相对运动,也不具有相对运动的趋势,两物体之间是不会产生摩擦力的,故B错误;
C、物体在接触部位受压力作用,但无相对运动趋势或相对运动,则物体不受到摩擦力作用,故C错误;
D、如果物体受摩擦力作用,则说明物体间一定有压力,故D正确;
故选D.
摩擦力是两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力;
摩擦力既可以作为动力,也可以作为阻力,当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同,而做为阻力时方向和物体的运动方向相反;
影响摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,摩擦力分为滑动摩擦力和滚动摩擦力,在压力一定的情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小
本题目考查了摩擦力的定义、性质,重点考查了影响摩擦力大小的因素,需要学生将所学知识掌握扎实灵活应用.
2.关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A. 相互接触的物体间不一定有摩擦力 B. 两物体保持相对静止时也有可能有摩擦
C. 摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同 D. 两个表面光滑的物体间也可能有摩擦
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查摩擦力的知识,掌握摩擦力产生的条件、方向、大小影响因素、作用点。
两个相互接触的物体,要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力是摩擦力。
【解答】
解:、如果两个物体接触没有运动,也没有运动趋势两个物体之间就没有摩擦力,故A正确;
B、例如斜面上静止的物体,虽然相对斜面来讲物体是静止的,但是物体在斜面上有向下运动的趋势,两者之间也存在摩擦力,故B正确;
C、摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反,有时跟物体运动方向是相同的,有时是相反的,故C正确;
D、两个物体之间要产生摩擦力接触面一定是粗糙的,光滑是没有摩擦力的,故D错误。
故选D。
3.让我们想象一下,如果教室里物体与物体间的摩擦突然消失,将会出现多少有趣的现象对可能出现的现象,下列说法中错误的( )
A. 同学们稍微活动一下,就会从凳子上滑下
B. 写字时铅笔从手中滑出,并且一直浮在空中
C. 桌面稍微倾斜,桌面上的书本就会滑落到地上
D. 稍一用力推桌子,桌子就会在地面上不停地滑着、碰撞着
【答案】B
【解析】解:、我们能稳稳的坐在凳子上,是由于臀部与凳子面之间存在摩擦力;如果摩擦力消失,稍微活动一下,就会从凳子上滑下;故A不符题意;
B、写字时,手和笔之间有摩擦,我们才能拿住笔;若没有摩擦,铅笔从手中滑出,滑出后由于铅笔受到重力作用,会落向地面,而不是一直浮在空中;故B符合题意;
C、桌面稍微倾斜时,由于书本和桌面之间没有了摩擦,桌面上的书本就会滑落到地上;故C不符题意;
D、稍一用力推桌子,由于桌子与地面间没有了摩擦;桌子就会在地面上不停地滑着、碰撞着;故D不符题意;
故选:。
摩擦力的概念是:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。如果物体与物体间的摩擦突然消失,就会看到与平常生活中相反的现象;但是,摩擦力消失,并不影响其它力的存在,如重力仍是存在的。
此题考查学生的逆向思维能力;我们生活的是有关充满摩擦的世界,在摩擦消失后,要用无摩擦的观点去分析各选项。
4.如图所示,小球被压缩的弹簧弹出并离开弹簧后,在水平地面上滚动的过程中受到哪些力
A. 重力、支持力 B. 重力、支持力、摩擦力
C. 重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力 D. 重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了受力分析,对学生来说,对物体进行受力分析有一定的难度,此类题是常考题型,要掌握。
地球附近的一切物体都受到重力的作用;
以小球为研究对象,从竖直方向上和水平方向上进行受力分析,得出结论。
【解答】
由于是在水平地面滚动,所以受到地面的摩擦力,小球被弹出后,不再受弹簧的作用力,在水平面上滚动的过程中,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.如图所示,一物体静止靠在粗糙的竖直墙面上,当 撤 去 水 平 作 用 后,物体沿墙面竖直下落的过程中,忽略空气阻力,对物体的受力情况分析正确的是
A. 物体受到重力和摩擦力的作用
B. 物体只受到重力的作用
C. 物体受到重力、摩擦力和墙面对它的支持力的作用
D. 物体受到重力、摩擦力和下滑力的作用
【答案】B
【解析】【分析】
对物体进行受力分析,当撤去水平作用后,物体沿墙面竖直下落的过程中,此时物体水平方向将不受力的作用,据此对选项进行判断。
理解力的概念,掌握力的特点,是正确分析受力的基础和依据。要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能达到。
【解答】
对物体进行受力分析可得,首先有重力,当撤去水平作用后,物体与斜面间无相互挤压,墙壁对其没有支持力,物体对墙壁没有压力,物体也就不受摩擦力,故只有选项B正确。
故选B。
6.以下各种摩擦中,属于滑动摩擦的是______;属于静摩擦的是______;属于滚动摩擦的是______。均填字母
A.旱冰运动员溜冰时,鞋与地面之间的摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下时与滑梯之间的摩擦
D.撑竿跳运动员起跳后手与撑竿之间的摩擦
E.车轮在原地打滑时与地面之间的摩擦
F.推车前进时,钢珠与轴承内外圈之间的摩擦
G.拧开瓶盖时,手指与瓶盖之间的摩擦
【答案】
【解析】解:旱冰运动员溜冰,旱冰鞋下面有小轮子,因此鞋与地面之间的摩擦属于滚动摩擦;
B.滑冰时,冰刀与冰面之间发生相对滑动,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦;
C.小孩从滑梯上滑下时与滑梯之间发生相对滑动,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦;
D.撑竿跳运动员起跳后手与撑竿之间保持相对静止,因此它们之间的摩擦属于静摩擦;
E.车轮在原地打滑时与地面之间发生相对滑动,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦;
F.推车前进时,钢珠与轴承内外圈之间进行滚动,因此它们之间属于滚动摩擦;
G.拧开瓶盖时,手指与瓶盖之间相对静止,因此它们之间的摩擦属于静摩擦。
故答案为:;;。
当物体与接触面之间仅存在相对运动的趋势,而并未产生相对运动时产生的摩擦称为静摩擦;
当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦;
当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦。
本题考查了摩擦力的种类,关键是分析出物体发生的相对运动是何种运动方式滑动、滚动、有运动趋势相对静止。
知道压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。实验重点是测滑动摩擦力大小。根据二力平衡的条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体,在水平面上作匀速直线运动。此时,拉力与摩擦力平衡,其大小相等,弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。所以,从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。实验方法是控制变量法。
知道影响滑动摩擦力的大小的因素
1.为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小军同学在老师的指导下做了次实验图、图、图所示,实验数据如下表实验过程中保持长木板水平且固定,实验用两块相同的木块
实验次数 木块对木板的压力 弹簧测力计的示数 滑动摩擦力
实验中用弹簧测力计拉动木块,使木块做______运动,读出弹簧测力计示数;
比较、两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与______的大小无关;
比较、两次实验数据,可以初步得出的结论是:______。
在图装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将______选填“不变”、“变大”或“变小”
评估此实验方案的不足之处是______。打出一条即可
【答案】匀速直线 接触面积 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不变 不易控制木块做匀速直线运动或测力计在运动中不易读数
【解析】解:只有沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,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;
比较、两次实验数据,压力和接触面粗糙程度相同,而接触面积大小不同,测力计示数相同,即滑动摩擦力相同,故可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
比较、两次实验数据,接触面粗糙程度相同,中压力大,摩擦力大,故可以初步得出的结论是:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
在图装置中,根据影响摩擦力大小的两上因素:压力大小和接触面粗糙程度都没有改变,故木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将不变;
实验方案的不足之处是:不易控制木块做匀速直线运动或测力计在运动中不易读数。
故答案为:匀速直线;接触面积;在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;不变;不易控制木块做匀速直线运动或测力计在运动中不易读数。
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和对实验方案的评估,体现了对过程和方法的考查。
2.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的实验,请你完成下列内容。
实验过程中,弹簧测力计______选填“必须”或“不必”沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______选填“大于”、“等于”或“小于”弹簧测力计的示数;
在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是______选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”实验;
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;比较______选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______选填“正确”或“错误”的;
实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图所示,实验后发现效果更好,实验中,小明______选填“一定”、“不一定”或“一定不”要匀速拉动长木板。
【答案】必须;等于;丁;压力;乙、丙;错误;不一定。
【解析】解: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,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
由图所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
故答案为:必须;等于;丁;压力;乙、丙;错误;不一定。
用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
掌握影响滑动摩擦力大小的因素:接触面的粗糙程度和压力的大小。并且压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
根据控制变量法的要求分析答题;
根据图示实验装置分析答题。
本题考查了实验现象分析,知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题,熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
3.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒、长方体物块,以及弹簧测力计做了如图所示的实验;
实验时用弹簧测力计沿 方向拉动木块,使其做 运动,得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如题图所示;忽略滑轮的摩擦
木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为 。
小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间和拉力与时间的关系图像,如图图、所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 选填“有关“或“无关”,理由是: 。
【答案】接触面的粗糙程度 水平 匀速直线 甲、乙 无关 压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变
【解析】解:由题中情境可知,柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
摩擦力和弹簧测力计的拉力是相当于水平方向上方向相反的一对力,若物体做匀速直线运动,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;
木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为,示数为,所以此时木块受到的摩擦力大小为;
根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
故答案为:接触面的粗糙程度;水平;匀速直线;甲、乙;;无关;压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
可以根据题目给出的情境“柏油马路”“冰雪路面”的区别来猜想;
根据平衡力的知识来分析;
要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小一定,从甲、乙、丙中找出符合条件的;
对木块受力分析,根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小;
根据图像判定摩擦力与速度的关系。
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。
4.装有水的容器在大小为的拉力作用下运动,图甲为容器在两段路程运动的示意图,的方向始终沿着容器运动方向,段、段均为水平地面。在段容器中的水少于段,容器在段、段的“速度时间”图象如图乙所示。
容器在段和段受到摩擦力分别为、,则 ______选填“”“”或“”。
段和段的水平地面,粗糙程度______选填“相同”、“不相同”,依据是______。
小明同学用一块干的棉质抹布擦桌子,他感觉擦的不干净,于是将这块抹布浸湿后再擦,发现不但桌子擦的干净了,同时感觉抹布与桌子的摩擦力明显变大,于是他想:是因为压力变大导致摩擦力变大,还是因为棉质抹布浸湿了导致摩擦力变大了呢?请你帮他设计对比实验,探究“抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响”。
现有两块完全相同的抹布,为了完成实验,你还需要:______;
实验步骤:______。
【答案】;不相同;滑动摩擦力相同,但压力大小不同,故接触面的粗糙程度不同;小车;斜面;:将干抹布铺在水平面上,让小车从斜面的顶端静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;将湿抹布铺在水平面上,让小车从相同高度静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;
比较两种条件下小车运动的距离,从而判断抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响。
【解析】在段与段,物体做匀速直线运动,则拉力大小等于摩擦力大小,拉力大小不变,故;
在段容器中的水少于段,段的压力大于段的压力,摩擦力相同,故段和段的水平地面,粗糙程度不同,依据是压力不同,摩擦力相同;
探究“抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响”,两块完全相同的抹布,还需要准备小车、相同的斜面;
步骤:将干抹布铺在水平面上,让小车从斜面的顶端静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;
将湿抹布铺在水平面上,让小车从相同高度静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;
比较两种条件下小车运动的距离,从而判断抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响。
故答案为:;不相同;滑动摩擦力相同,但压力大小不同,故接触面的粗糙程度不同;小车;斜面;:将干抹布铺在水平面上,让小车从斜面的顶端静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;
将湿抹布铺在水平面上,让小车从相同高度静止开始滑下,记录小车在水平面运动的距离,并重复至少次;
比较两种条件下小车运动的距离,从而判断抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响。
由图像可得物体做匀速直线运动,则二力平衡,滑动摩擦力的大小等于拉力,由于拉力的大小不变,故摩擦力的大小也不变;
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,当滑动摩擦力相同时,压力小的,接触面越粗糙;
探究“抹布的干湿对滑动摩擦力是否有影响”,变量是抹布的干湿,故需两块完全相同的抹布,一块保持干燥,另一块浸湿;借鉴课本探究阻力对小车运动的影响来设计实验,为了观察摩擦力的大小,通过转换法让小车从相同的斜面,同一高度静止释放,滑到水平面,水平面分别铺上干抹布和浸湿的抹布,观察木块滑行的距离判断摩擦力的大小。
本题考查二力平衡条件、影响滑动摩擦力的大小的因素、实验设计,其中实验设计是难点,可以结合课本学过的实验对实验进行改进和利用。
5.小华探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时器材有:一端带有定滑轮的长木板、长方体木块、弹簧测力计、细线和质量为的钩码若干。
请你帮助小华将实验步骤补充完整:
用调好的弹簧测力计测量木块重力,记录在表格中;
依据图组装实验器材;
竖直向上拉弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,记录弹簧测力计的示数;
在木块上加放一个钩码,仿照进行实验,将木块和钩码总重力和此时弹簧测力计的示数记入表格中;
仿照步骤再做次实验,并将实验数据记录在表格中;
依据计算出各次实验中木板所受到的压力,根据 ,计算各次实验中木块受到的滑动摩擦力,将和记录在表格中。
选定实验方案后,通过增加表面上钩码的个数,测得多组摩擦力的数据。请你根据小华的实验记录表格,在图中描出压力为时摩擦力的数据点,并绘制出本次实验中滑动摩擦力与压力的关系图象。
利用图像法来研究两个物理量之间的关系是一种重要的方法,我们曾用这个方法研究了重力和质量的关系。分析本实验中与的图象,可得到的结论是: 。
小华在某次数据处理时,将滑动摩擦力作为纵坐标,钩码的总重力作为横坐标,画出了图像。该图像与图所示 图像最接近。
【答案】匀速直线 弹簧测力计示数 在接触面粗糙程度一定时,与成正比
【解析】解:竖直向上拉弹簧测力计,使木块在水平木板上做匀速直线运动,木块受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于物体受到的滑动摩擦力;
依据计算出各次实验中木板所受到的压力,根据弹簧测力计的示数,计算各次实验中木块受到的滑动摩擦力,将和记录在表格中;
横坐标表示压力,个小格表示,纵坐标表示滑动摩擦力,个小格表示,根据实验记录的数据,在图中描出压力为时摩擦力的数据点图中黑色点,根据表中数据在坐标系中找出对应的点连线,本次实验中出滑动摩擦力与压力的关系图象如下所示:
本实验中与的图象是一过原点的直线,可得到的结论是:在接触面粗糙程度一定时,与成正比;
因木块对木板的压力大小等于木块和钩码的重力大小之和,即:
,
当没有放置钩码时,木块对板的压力大小等于木块的重力大小,故此时有一定大小的摩擦力,故图像与图所示图像最接近。
故答案为:匀速直线;弹簧测力计示数;见解析中的图;在接触面粗糙程度一定时,与成正比;。
根据二力平衡条件分析;
先确定坐标的标度,根据描点法作图;
本实验中与的图象是一过原点的直线得出结论;
根据分析。
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及描点法作图,体现了对过程和方法的考查。
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。
例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力 ,减小接触面的粗糙程度。
例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
知道摩擦力的利用和防止
1.日常生活中经常需要增大或减小摩擦,下列实例中,为了增大摩擦的是 ( )
A. 给自行车的车轴处加润滑油 B. 缝衣针的表面做得很光滑
C. 汽车轮胎表面凹凸不平的花纹 D. 为了移动重物,在它下面垫上圆柱形钢管
【答案】C
【解析】解:、给自行车的车轴处加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故A不合题意;
B、缝衣针的表面做得很光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。故B不合题意;
C、汽车轮胎表面凹凸不平的花纹,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。故C符合题意;
D、为了移动重物,在它下面垫上圆柱形钢管,是用滚动代替滑动来减小摩擦力。故D不合题意。
故选:。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
13.“低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A. 轮胎表面有凹凸不平的花纹 B. 给轴承加润滑油
C. 用力捏闸,使车更快地停下来 D. 刹车时,使车轮由滚动变为滑动
【答案】B
【解析】解:、轮胎表面有凹凸不平的花纹,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,故A不合题意;
B、给轴承加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意;
C、用力捏闸,使车更快地停下来,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不合题意;
D、刹车时,使车轮由滚动变为滑动,可以增大摩擦力,故D不合题意。
故选:。
摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
2.如图所示自行车各个部分中减小了有害摩擦的是( )
A. 车胎表面凸凹不平 B. 车把表面凸凹不平
C. 加润滑油 D. 脚踏板面凸凹不平
【答案】C
【解析】解:、车胎表面凸凹不平,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,故A不合题意;
B、把手凸凹不平,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,故B不合题意;
C、加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C符合题意;
D、脚踏板面凸凹不平,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,故D不合题意。
故选:。
摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
3.下列实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A. 给自行车链条加润滑油 B. 车把手上有凹凸不平的花纹
C. 在机器的转动部分装滚动轴承 D. 移动重物时,在它下面垫上圆木
【答案】B
【解析】解:、给自行车链条加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不合题意。
B、车把手上有凹凸不平的花纹,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,故B符合题意。
C、在机器的转动部分装滚动轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C不合题意。
D、移动重物时,在它下面垫上圆木,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不合题意。
故选:。
摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
4.自行车的结构及涉及使用不同的增大摩擦的办法,下列各选项中与其他选项所采用的方法不同的是( )
A. 在自行车把套上制作花纹 B. 将脚踏板做成镂空的并有凸起
C. 将轮胎的表面做得凹凸不平 D. 刹车时手指用力捏闸柄
【答案】D
【解析】解:
A、在自行车把套上制作花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
B、将脚踏板做成镂空的并有凸起,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
C、将轮胎的表面做得凹凸不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
D、刹车时手指用力捏闸柄,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
由以上分析可知,选项与其他三个选项增大摩擦的方式不同。
故选:。
摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
5.班级拔河比赛要获胜,其中之一就是要设法增大队员与地面的摩擦,所以选择参赛队员应选择体重 选填“较重”或“较轻”的同学,同时全体队员应穿鞋底较 选填“粗糙”或“光滑”的鞋子。拔河时同学们用力握紧绳子,是通过 来增大摩擦。
【答案】较重 粗糙 增大压力
【解析】解:在接触面粗糙程度一定时,较重的运动员对地面的压力大,摩擦力大;
穿鞋底较粗糙的鞋子,可以在压力一定时,增大摩擦力。
拔河时同学们用力握紧绳子,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦。
故答案为:较重; 粗糙;增大压力。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
6.如图所示,浴室防滑垫正面有防滑颗粒反面有防滑吸盘。正面有防滑颗粒是通过增大接触面的 ,反面用吸盘是利用 增大对地面的压力,这两种方法都能增大 力,从而达到理想的防滑效果。
【答案】粗糙程度 大气压 摩擦
【解析】解:浴室防滑垫正面有防滑气泡,是通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦;反面有防滑吸盘,是利用大气压增大对地面的压力,增大摩擦,从而达到理想的防滑效果。
故答案为:粗糙程度;大气压;摩擦。
增大摩擦力的方法:一是增大压力;二是增大接触面的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
此题考查了增大摩擦的方法,通过分析接触面粗糙程度以及压力的变化情况,进而分析摩擦力的变化。
7.从自行车如图的结构和使用来看它涉及到不少有关摩擦的知识,如:、轮胎有花纹 、车轮做成圆形 、橡胶或塑料把套紧套在车把上 、转轴处添加润滑油 、脚踏板凹凸不平、刹车时用力捏闸、车轴处装有滚珠,其中,通过增加接触面粗糙程度,增大摩擦的是 。通过用滚动代替滑动,减少摩擦的是 。通过用增大压力,增大摩擦的是 。
【答案】A、 、 、
【解析】解:、轮胎有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦;
B、车轮做成圆形,是变滑动为滚动,可减小摩擦;
C、橡胶或塑料把套紧套在车把上,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
D、转轴处添加润滑油,可使用接触面脱离,可减小摩擦;
E、脚踏板凹凸不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦;
F、刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
G、车轴处装有滚珠,是变滑动为滚动,可减小摩擦。
通过增加接触面粗糙程度,增大摩擦的是 、。通过用滚动代替滑动,减少摩擦的是、。通过用增大压力,增大摩擦的是、。
故答案为:、;、;、。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
本题主要考查了生活中增大或减小摩擦的应用实例,体现了物理与生活的联系,难度不大。
解决叠加物体的摩擦力问题,关键是掌握“拆分”和“整体”。
拆分:将研究对象同周围物体隔离开来,只考虑分析它的受力情况和运动情况的方法。
整体:把物体当作一个整体进行受力分析的方法。(不考虑该“整体”内部之间的相互作用力).
然后根据物体的运动状态判断力的大小。最常见的是物体处于平衡状态的物体,不受力或受平衡力。
摩擦力大小和方向的判断是这个知识点的考查方向.
1.如图所示,、两个物体叠放在水平面上,同时有的两个水平力分别作用于、两物体上,使、两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A. 和之间摩擦力为 B. 地面对的摩擦力为
C. 地面对的摩擦力为,方向水平向左 D. 地面对的摩擦力为,方向水平向右
【答案】B
【解析】【分析】
对整体受力分析,通过共点力平衡,求出地面对的摩擦力,隔离对分析,得出对的摩擦力大小。
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡求解,注意整体法和隔离法的运用。
【解答】
对分析,在水平方向上受水平向左的拉力和对向右的静摩擦力,因为处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以,故A错误;
把看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力和向右的拉力,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对没有摩擦力,故B正确,CD错误。
故选B。
2.如图所示,斜劈放在固定的斜面上,其上表面水平,物体放在上,在和一起沿斜面匀速下滑的过程中 ( )
A. 对无支持力 B. 、之间无摩擦力
C. 对的摩擦力方向水平向左 D. 对的摩擦力方向沿斜面向上
【答案】B
【解析】解:
物体放在上,物体对物体有压力,因物体间力的作用是相互的,所以对有支持力,故A错误。
和一起沿斜面匀速下滑的过程中,相对没有运动也没有运动趋势,所以、之间不存在摩擦力,故B正确。
A、之间不存在摩擦力,就无法谈摩擦力的方向,故CD错误。
故选:。
物体间力的作用是相互的。
两个物体之间发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这个力是摩擦力,摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。
判断物体是否受摩擦力,关键在于物体是否发生相对运动或有相对运动趋势;摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反。
3.如图所示,用两块木板和挤压两块砖和,向上提起停在空中,下面说法正确的是( )
A. 木板对砖块的静摩擦力方向向上 B. 木板对砖块的静摩擦力方向向下
C. 两砖块之间有摩擦力 D. 砖块对砖块的静摩擦力方向向上
【答案】A
【解析】【分析】
当物体发生相对运动时或有相对运动的趋势时,物体受摩擦力的作用,摩擦力的方向与物体运动的方向或相对运动的方向相反。
本题运用平衡条件分析生活中的摩擦问题,关键是分析物体的受力情况,根据平衡条件确定是否受摩擦力的作用以及摩擦力的方向。
【解答】
解:将两砖块看作一个整体,有向下运动的趋势,因此木板对砖块的静摩擦力方向向上,木板对砖块的静摩擦力方向向上,故A正确,B错误;
两砖块无相对运动的趋势,因此两砖块之间无摩擦力,故CD错误。
故选:。
4.如图所示,水平地面上的木板上放着小物块,与间有一处于压缩状态的轻弹簧,整个装置处于静止状态,下述说法正确的是( )
A. 对的摩擦力方向向右 B. 对的摩擦力方向向左
C. 地面对的摩擦力方向向右 D. 地面对无摩擦力作用
【答案】D
【解析】解:由题知,轻弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态受平衡力作用;
、因轻弹簧处于压缩状态,则物块在水平方向上受到向右的弹力,使物块有向右运动的趋势,所以对的摩擦力方向水平向左,且该摩擦力与向右的弹力是一对平衡力,则;
因对的摩擦力方向是水平向左的,所以根据力作用的相互性可知,对的摩擦力方向向右,且相互作用力大小相等;故AB错误。
、木板在水平方向上受到向左的弹力且,同一根弹簧各处的弹力大小相等、对向右的摩擦力且,所以可知,即这两个力平衡,若地面对有摩擦力,则木板不能平衡,所以地面对无摩擦力作用,故C错误,D正确。
故选:。
由题知,轻弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态受平衡力作用;
对物块进行受力分析,根据具有运动趋势的方向判断所受静摩擦力的方向;根据力作用的相互性可知对的摩擦力方向,
对木板进行受力分析只考虑水平方向的力,根据平衡状态判断地面对是否有摩擦力以及摩擦力的方向。
解答本题的关键是会正确进行受力分析,知道物体处于平衡状态时,合力等于;并明确静摩擦力的判断方法。
5.一同学学习摩擦力时,老师说:汽车是靠摩擦力前进的这个同学喜欢动脑筋,他想知道汽车前后轮的摩擦力方向是怎样的?在他请教老师时,老师说:让我们共同探究一下.他们共同做了一个实验,老师在比较光滑的桌面上放两辆能自由移动的小车,把一个小玩具车,在开动马达后,拿在手上,然后慢慢的往下放如图所示,当玩具车与下面两辆小车刚刚接触时,发现下面的小车运动情况如图所示( )
A. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
B. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向后
C. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向前
D. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向后
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查摩擦力方向的判断;根据题目中小车的运动情况,对玩具车与两个小车间的力的相互作用进行分析,就可得到两轮所受摩擦力的方向。
力是改变物体运动状态的原因,两个小车之所以由静止变为运动,是因为受到玩具车前轮和后轮施加的力的作用;再结合物体间力的作用是相互的这一特点,就可分析出两个小车给前轮和后轮施加的摩擦力的方向。
【解答】
从小车的运动情况可看出,小车受到玩具车车轮施加的力的作用,从而改变了两个小车的运动状态。前轮下面的小车向前运动,说明玩具车车轮给它施加了向前的摩擦力作用,根据力的作用是相互的,小车同时给玩具车前轮施加了向后的摩擦力作用,即前轮受摩擦力方向向后;
同理:后轮下面的小车向后运动,说明玩具车后轮给它施加了向后的摩擦力作用,力的作用是相互的,小车同样给后轮施加了向前的摩擦力作用,即后轮受摩擦力的方向向前。
故B、、D错误,A正确。
故选A。
6.如图所示,小明用大小为的力向下拉住绳子,物体在斜面上处于静止状态,下列关于所受摩擦力的说法正确的是( )
A. 物体不受摩擦力 B. 物体受到摩擦力,方向沿斜面向下
C. 物体受到摩擦力,方向沿斜面向上 D. 以上说法都不正确
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了摩擦力的方向;本题根据物体的运动状态分析摩擦力的方向如何变化,关键是要进行讨论,不能简单认为物体受到的摩擦力一定沿斜面向下。
开始时,物体处于静止状态,物体在重力的作用下产生斜向下的力的作用,有下滑的趋势,摩擦力方向与物体的运动趋势方向相反;若拉力大,物体开始向斜上方开始运动时,摩擦力的方向与物体运动趋势方向相反,据此解答。
【解答】
若物体相对斜面有向下的运动趋势,静摩擦力沿斜面向上;
当拉力等于重力平行于斜面向下的分力时,物体受到的摩擦力为零;
当拉力大于平行于斜面向下的摩擦力时,物体开始有斜面向上运动趋势时,摩擦力方向与物体运动趋势方向相反,摩擦力方向沿斜面向下;
综上分析,可知ABC错误,D正确。
故选D。
7.如图甲所示是一种常见的订书机,固定在钉槽内的弹簧给订书钉一个弹力,在使用过程中,随着订书钉的减少,这个力将 选填“增大”“减小”或“不变”。如图乙所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书。若从这一摞书中水平抽出或中任一本书,抽出书更容易,此现象表明滑动摩擦力的大小与 有关。
【答案】减小 压力
【解析】解:随着订书钉的减少,固定在钉槽内的弹簧的弹性形变程度变小,固定在钉槽内的弹簧给订书钉的弹力将越来越小。
一摞书中水平抽出或中任一本书,抽出书更容易,因为处受到的压力比处小,故此现象说明,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案是:减小;压力。
影响弹力大小的因素是:在弹性限度内,物体弹性形变的程度。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
本题考查了弹力和影响滑动摩擦力的因素,属于基础题。
8.一只小猫跳起来抓住悬在天花板上的竖直木杆,当小猫抓住木杆的瞬间,悬挂木杆的细绳断了。设木杆足够长,小猫不断地顺杆向上爬,若小猫相对于地面的高度不变,则小猫受到的摩擦力大小 选填小于、等于或大于小猫的重力,木杆受到的摩擦力方向 ,木杆受到的摩擦力和小猫受到的摩擦力是一对 选填相互作用力或平衡力。
【答案】等于 竖直向下 相互作用力
【解析】解:设木杆足够长,小猫不断地顺杆向上爬,若小猫相对于地面的高度不变,小猫处于静止状态,受到平衡力的作用,则小猫受到的摩擦力大小等于小猫的重力;
木杆相对于小猫,有竖直向上的趋势,则木杆受到的摩擦力方向竖直向下;
木杆受到的摩擦力和小猫受到的摩擦力是一对作用在两个物体上,所以是相互作用力。
故答案为:等于;竖直向下;相互作用力。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用。
本题考查了摩擦力的大小、方向以及二力平衡的应用,属于基础知识。
9.如图将一袋大米放在匀速向左运动的输送带上,开始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。则:选填:“受到方向向右的摩擦力”、“受到方向向左的摩擦力”、“不受力”
米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为 ;
当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 ;
当将输送带突然减速时,米袋在水平方向上受力情况为 。
【答案】受到方向向左的摩擦力 不受力 受到方向向右的摩擦力
【解析】解:输送带是向左匀速运动的,米袋刚放上输送带的瞬间,由静止变为向左运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以受到方向向左的摩擦力;
物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力,米袋向左匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力;
输送带突然减速时,米袋由向左运动速度减小,只有摩擦力方向向右,才能阻止米袋继续向左运动。
故答案为:受到方向向左的摩擦力;不受力;受到方向向右的摩擦力。
摩擦力是阻碍相对运动的力,总是与相对运动方向相反的,或者与相对运动趋势方向相反;
物体在水平方向上如果受力只是摩擦力,其他任何力都不受;
物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力。
本题考查了摩擦力的相关知识,属于基础题目。
10.如图甲,两个完全相同的木块和叠放在水平桌面上,在的水平拉力作用下,、一起向右做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小为 。如图乙所示,若将、木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力推使它们一起也向右做匀速直线运动,则的大小为 。
【答案】
【解析】解:、一起向右做匀速直线运动,所以、没有相对运动的趋势,、间没有摩擦力,则木块受到的摩擦力大小为;
甲图,和整体水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,是,所以受到地面的滑动摩擦力是;
从甲图到乙图,改变和的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以乙图的滑动摩擦力大小还是所以乙图中推力大小是。
故答案为:;。
、一起做匀速直线运动,则二者没有相对运动的趋势,不会存在摩擦力;
分析甲图和整体的受力情况,根据平衡力条件,求出甲图中滑动摩擦力大小;滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,在这两个因素不变时,滑动摩擦力大小不变,求出大小。
本题和整体有两种情况下处于平衡状态,分析每一次的受力情况,根据平衡力求出未知量。从甲图到乙图,改变和的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,这是解决本题的关键。
11.如图所示,两块重力均为的相同磁铁、吸在竖直放置的铁质白板上,保持静止,则磁铁受到白板对它的摩擦力大小为 ,磁铁受到的摩擦力大小为 ,若磁铁的磁性增强,吸力增大,磁铁受到的摩擦力大小 选填“不变”、“变大”、“变小”、“先变大后不变”。
【答案】 不变
【解析】解:两块重力均为的相同磁铁、吸在竖直放置的铁质白板上,保持静止,处于平衡状态;
对整体受力分析,竖直向方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的共同作用,这两个力是一对平衡力,故磁铁受到白板对它的摩擦力大小为;
磁铁处于静止状态,竖直向方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的共同作用,这两个力是一对平衡力,故磁铁受到的摩擦力大小为;
若磁铁的磁性增强,吸力增大,磁铁仍然处于静止状态,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小不变,所以受到的摩擦力大小为,保持不变。
故答案为:;;不变。
分别对、整体受力分析,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小。
本题考查了摩擦力的大小、二力平衡条件的应用,难度不大。
12.物理兴趣小组自主探究“滑动摩擦力的大小影响因素”,他们分析了如图所示的物理过程。已知物体重,重为,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体时如图甲,物体沿水平面向右做匀速运动,所受摩擦力为 ;接着把物体放在上,三者停止运动时如图乙;再用大小为的拉力竖直向下拉物体,使物体、一起向右做匀速运动水平面粗糙程度不变,此时所受的摩擦力为 。若撤去拉力,并用一个水平向左的拉力拉动,使物体、一起向左做匀速直线运动,则的大小为 。
【答案】
【解析】解:物体沿水平面向右做匀速直线运动,水平方向上受到的对的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,对的拉力大小等于的重力,为,所以所受摩擦力的大小为;
接着把物体放在上,再用一水平向左且大小为的力竖直向下拉物体,使物体、一起向右做匀速运动水平面粗糙程度不变,与没有相对运动趋势,此时所受的摩擦力为;
根据力的平衡可知,和受到的摩擦力为:;
在接触面的粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,和受到的摩擦力为;
故答案为:;;。
在分析时,分别以、、整体为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态或静止状态时,受平衡力的作用。
本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素、力的平衡条件的应用,难度不大。