8.3 摩擦力 能力提高练习
一、单选题
1.如图所示,一个重为5牛的磁铁在的水平磁力作用下,吸在竖直铁板上保持静止状态,则铁板受到的摩擦力是( )
A.5牛,方向竖直向上 B.5牛,方向竖直向下
C.8牛,方向竖直向上 D.13牛,方向竖直向下
2.美国斯坦福大学开发出一系列小型大力机器人,采用模仿壁虎设计,可爬墙,拉力惊人。其中一个名为μTug的机器人,质量约为10g,最大却可以拉动比自身重2000倍的物体,它可以拉动的最大物重为( )N,当机器人拉着重物竖直向上爬墙时,机器人所受到的摩擦力方向为( )
A.20N,竖直向下 B.200N,竖直向下 C.20N,竖直向上 D.200N,竖直向上
3.摩擦力是我们生活中常见的力,下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.写字时笔与纸间摩擦是有害摩擦
B.自行车刹车时,通过增大粗糙程度来增大摩擦
C.摩擦力一定阻碍物体的运动
D.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
4.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.静止的物体一定不受摩擦力作用
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C.自行车刹车时,用力捏车闸可以增大摩擦
D.划火柴时,火柴头和砂纸之间有静摩擦
5.A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
①甲图中两物体均处于静止状态;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;
③丙图在水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m,/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是( )
A.三种情况下,A、B在水平方向都不受摩擦力
B.三种情况下,A、B在水平方向都受摩擦力
C.三种情况下,A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力且摩擦力大小相等
D.①中A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方间都受摩擦力但摩擦力大小不相等
6.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.t=3s时,物体受到力的合力是1N
B.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
C.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D.t=1s时,物体所受摩擦力为零
7.如图所示,质量为10kg的物体在水平力F的作用下,静止在竖直的墙上,再竖直向上对物体施加一个从0开始逐渐增大的力F1,力F大小不变,物体静止一段时间后,向上匀速运动,则在这个过程中,摩擦力f与时间t的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,在水平地面上叠放着两个长方形木块甲和乙,用牛的水平力拉乙,使甲、乙一起向右匀速运动,则( )
A.甲只受两个力的作用
B.乙所受的摩擦力有两个
C.甲和地面对乙施加的摩擦力均为5牛
D.甲对乙施加的摩擦力大于地面对乙施加的摩擦力
9.如图甲所示,AB两物体物质相同,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将AB平放,如图乙,用推着AB以v做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,物体A受到向右的摩擦力
B.图甲中,地面与B之间没有摩擦力
C.采用图乙方式推AB时,AB总摩擦力为10N
D.图乙中,若增大,AB所受总摩擦力也增大
10.小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,设计了如图所示的实验,下面关于实验的说法中( )
①只要木块被拉动了,弹簧测力计的读数就等于木块受到的摩擦力的大小
②比较乙、丙,小明认为滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关
③比较甲、乙,小明认为滑动摩擦力的大小与压力有关
④在甲图中木块以不同的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数都相同
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①④正确 D.只有①③正确
11.某物理兴趣小组用实验探究“影响滑动摩擦力大小因素”时,水平匀速拉动木块A或木板,弹簧测力计示数如图所示,下列描述正确的是( )
A.由甲、乙可知,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
B.由乙、丙可知,滑动摩擦力大小与压力大小有关
C.丁图中,只能匀速拉动木板,不然会影响所测滑动摩擦力大小
D.由甲、乙、丙可知,其他条件不变时,增大压力或使接触面更粗糙,可以增大滑动摩擦力
12.某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上,木块A放在水平木板上,可忽略重力的弹簧测力计沿水平方向一端固定,一端挂在木块A上,拉动木板,下列说法正确的是( )
A.需要在木块A相对木板静止时读取测力计的示数
B.向右拉动木板时,木块A受到的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对木块A的拉力和木块A受到的滑动摩擦力是一对相互作用力
D.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快,弹簧测力计的示数不变
二、填空题
13.重力为20牛的木块在大小为4牛的水平推力作用下,沿水平路面做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力为 牛;若突然撤去水平推力,木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为 牛。
14.如图所示,一个物体重10N,用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,则物体受到 (填“静”或“动”) 摩擦力的作用,大小是 N;若压力增大到50N时物体仍然静止,则物体受到的摩擦力是 N。
15.如图所示,A、B两物块叠放在水平地面上,在A上施加一水平向右的大小为10N的拉力F,刚好能使A、B一起向右做匀速直线运动,则A对B的摩擦力大小为 N,方向为 。
16.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,当t=1s时,物体处于 (选填“加速”“匀速”或“减速”)状态;当t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。
17.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,长木板在水平拉力F的作用下沿水平桌面向左匀速拉动,弹簧测力计的示数稳定后是5N,则木块A受到的摩擦力大小是 N;若拉动速度变大时,弹簧测力计示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
18.如图(a)所示,木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图像分别是图(b)中的图线甲、乙,两次拉动木块的速度分别为v甲、v乙,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,则F1 F2(均选填“>”“<”或“=”)。
19.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图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=5s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N,物体此时做 运动。
三、作图题
20.斜面上物体静止,画出物体受到的力。
21.请对随水平传送带一起匀速水平运动的小物块进行受力分析(不计空气阻力)。
22.如图所示,小车与物块一起向左做匀速直线运动。请画出小车与正前方的墙碰撞后做减速运动的过程中,物块受到的重力和摩擦力的示意图(力的作用点为O点)。
四、实验题
23.如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙,同学们根据猜想进行了实验,得出数据如表所示:
(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,根据 的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;
实验序号 长木板表面 木板放置方式 拉动木块的个数 弹簧测力计示数/N
① 较粗糙 平放 1 1.5
② 较粗糙 平放 2 3.0
③ 较光滑 平放 2 1.6
④ 较光滑 竖放 2 1.6
(2)由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关;
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
24.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明做出了如下猜想:
猜想A:滑动摩擦力大小与压力有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
根据猜想,他设计了如图所示的实验方案。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 运动;
(2)为了验证猜想A,需要对比的是甲、 两张图;
(3)丙图中选用毛巾作为接触面,目的是 ;
(4)完成实验后,小明同学发现实验室里有两个形状和体积都相同的铁块和木块,他想比较一下铁块和木块的摩擦力大小,于是按甲图所示,在同一水平面上,先后拉动铁块和木块做匀速直线运动,读出两次摩擦力的大小,发现f铁块>f木块。于是小明得出结论:其他条件相同时,压力越大摩擦力越大。请分析结论是否可信 (选填“可信”或“不可信”),理由是 。
25.小赫要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③物体运动的速度。接下来,小赫通过如图甲的实验操作来验证他的猜想。
(1)如图甲所示,让物体沿着木板和毛巾表面做 运动,记下物体在木板和毛巾上运动时所受的摩擦力大小,并将实验数据绘制成如图乙的图像。根据图甲和图乙可知,物体在木板表面运动时受到的滑动摩擦力为 N;物体在毛巾表面运动时受到的滑动摩擦力为 N;
(2)由上述实验得到的实验结论是: ;
(3)小赫又以较快的速度水平匀速直线拉动弹簧测力计,发现和原来较缓慢匀速直线拉动弹簧测力计的示数一样,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢 ;(选填“有关”或“无关”)
(4)在实验过程中,如果沿竖直方向将物体截去一半后,测得物体所受的滑动摩擦力大小变为原来的一半。据此小赫得出:滑动摩擦力的大小随接触面积减小而减小。你认为小赫在实验探究的过程中存在的主要问题是: 。
26.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,将物块放在水平木板上沿直线匀速拉动弹簧测力计,根据 知识可知:物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: ;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋;
A.鞋底花纹较深 B. 鞋底花纹较浅 C.旱冰鞋
(3)比较甲、丁实验,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,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是错误的。理由是 ;
(4)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块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)某小组改进了实验方案,如图所示:
①改进后在进行实验时 (选填“需要”或“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速度大小无关;②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为 N。
五、综合题
27.细心的小明同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种:一种台阶式(甲图),一种斜坡式(乙图)
(1)它们表面都有凸出的条纹,这是通过增大 来增大摩擦;当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时 (选填“受”或“不受”)摩擦力,当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡 (选填“向上”或“向下”);
(2)小明与妈妈站在图乙的电梯上上楼购物,妈妈让小明推一辆购物车,小明一看,车下有四个轮子,这是利用 来减小摩擦;当小明推着购物车在乙电梯上楼时发现,如果不稍用力推购物车,购物车会从斜坡上滑下来,于是小明对购物车施加一个沿着斜面向上的推力,使自己、购物车与电梯一起匀速上升,此时以电梯为参照物,购物车是 的(选填“运动”或“静止”),小明所受购物车的反作用力与所受摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
28.利用力学知识,回答下列问题 :
(1)如图所示传送带都做匀速直线运动,a 为水平面,b 为倾斜面,那么分别在 a、b 两种情况下的行李箱是否存在摩擦力的情况是( ),并作出 a 和 b 两个面上行李箱的受力示意图 。
A.a 不存在,b 存在
B.a 存在,b 不存在
C.a、b 都存在
D.a、b 都不存在
(2)小明用水平推力 F 把木箱向前推动,此过程中,推力 F 和木箱前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况分别如图甲、乙所示。当 t=2s 时,木块所受的摩擦力f= N,当 t=4s 时,木块所受的合力为 N ;3 ~ 5 秒内推力 F 使木箱前进的距离为 m。请在丙中,将 0 ~ 6 秒内木块所受的摩擦力 f 随时间t 变化的图线补充完整 。
参考答案:
1.A
2.D
3.D
4.C
5.C
6.A
7.A
8.A
9.C
10.B
11.D
12.D
13. 4 4
14. 静 10 10
15. 10 水平向右
16. 加速 2
17. 5 不变
18.=
19. 3 5 5 加速直线
20.
21.
22.
23. 二力平衡 ①② 不一定
24. 匀速直线 乙 改变接触面的粗糙程度 不可信 理由是:不能确定铁块和木块的接触面的粗糙程度是否相同
25. 匀速直线 2.2 4.6 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 无关 没有控制压力大小不变
26. 二力平衡 压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 A 没有控制压力一定 ② 不需要 2.8
27. 接触面粗糙程度 不受 向上 滚动代替滑动 静止 不是
28. A 200 0 2