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七下3.6摩擦力同步练习(优生加练)
一、单选题
1.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是( )
A.鞋底花纹磨损后摩擦力增大人更难前进
B..地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
C.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
D.鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
2.如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
3.在力F的作用下拉着物体A带动着小车和物体B在水平地面上一起做直线运动,如图所示关于此现象下列说法正确的是( )
①若三者一起向右做匀速运动,物体B不受到摩擦力
②若三者一起向右做加速运动,物体B受到向右的摩擦力
③若三者一起向右做匀速运动,小车受到物体A对它向左摩擦力
④若三者一起向右做匀速运动,小车受到地面对它的摩擦力
A.只有①③正确 B.只有①②③正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
4.人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,这时,地面对它会产生一个摩擦力f1;而前脚踩到地面时,地面对它会产生一个摩擦力f2。这两个摩擦力的方向应是( )
A.f1向前,f2向后 B.f1向后,f2向前
C.f1、f2都向前 D.f1、f2都向后
5.如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受到向右的15 N的摩擦力
B.甲、乙都受到向右15 N的摩擦力
C.甲、乙都受到向左15 N的摩擦力
D.甲、乙均受力15 N,甲受向右的摩擦力,乙受向左的摩擦力
6.如图所示,长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,砝码放在木块上。现用2N的力F水平拉木块,木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,下列说法正确的是( )
A.木块对砝码的摩擦力为2N B.长木板对木块的摩擦力为2N
C.长木板对木块的摩擦力为0N D.桌面对长木板的摩擦力为0N
二、填空题
7.如图所示,是拓展活动的一个项目:徒手爬杆,就是指手脚并用,沿着杆子从地面爬到顶端。
(1)甲乙两位同学重力相同,比赛爬杆时,若两者均匀速爬杆,甲乙的速度分别为v1、v2,且v1>v2,杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2,则f1 f2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若甲同学的重力为G,当甲同学匀速爬杆时,甲同学对杆的摩擦力f G(填“>”、“=”或“<”),请你利用力学知识证明你的结果:
8.某中学体育馆篮球场的水泥地面上铺了一块很大的毛地毯,用来表演文艺节目。现根据节目要求,要把毛地毯往前移动2米,小琦等几名同学拉起毛地毯的一边,费了较大力气才把它拉到前面。请你结合所学的科学知识,回答下列问题:
(1)毛地毯很难被拉动的主要原因是什么? 。
(2)请你想出一种较好的方法来移动毛地毯?(不借助器械,可用文字或示意图说明)
9.体重为500牛的杂技演员在进行爬杆表演时,必须紧紧地握住爬杆,这是靠增大 的方法来增大摩擦的。当他匀速向上爬时,爬杆对手的摩擦力为 牛,方向 ,当他匀速下滑时,爬杆对手的摩擦力大小为 牛,方向 。
10.如图所示,三个物块重均为100N,小球P重20N,与3连接的绳子水平,作用在物块2的水平力F=20N,三个物体处于静止状态,则物块3受 个力作用,1和2之间的摩擦力是 N,2和3之间的摩擦力是 N。3与桌面间摩擦力为 N。
11.如图甲所示,完全相同的A,B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,A与B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;如图乙所示,将F2=50N的水平力作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则图乙中A物块受到地面的摩擦力 (选填“大于”“小于”或“等于”)图甲中A物块受到地面的摩擦力。
三、实验探究题
12.理想实验是物理发展过程中的一种重要的研究方法,伽利略曾设想了一个理想实验,如图所示(图中两个斜面底部均用一小段光滑圆弧连接),下列是该实验中的一些事实和推论
A.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
B.减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然能达到原来的高度
C.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球沿水平面做匀速直线运动
D.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
(1)在上述A、B、C、D四个步骤中,属于可靠性事实的有 ,属于理想化推论的有 ;
(2)上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列是 ;
(3)该理想实验 (填“是”或“否”)直接证明了牛顿第一定律。
13.在探究“运动和力的关系”时,让同一小车每次都从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车在水平面上运动的距离如图所示。
(1)在水平面上运动过程中,小车受到 (选填字母)的作用。
A.重力 B.支持力 C.摩擦力 D.压力
(2)比较小车在水平面上运动的距离发现,小车运动状态改变最快的是在 表面上。
(3)根据上述实验现象 (选填“能”或“不能”)证明牛顿第一定律。
(4)若接触面完全光滑,木板足够长,小车将一直处于 状态。
四、解答题
14.科学研究表明两个相互接触的物体之间发生相对滑动时,接触面上产生的滑动摩擦力大小与它们之间压力的大小成正比,可用公式表示为 f滑=kF.k 指摩擦系数,为小于 1 的正数;当相互接触的两物体的材料均不变时,k 的大小不发生改变;当相互接触的两物体的材料改变时,k 的大小将改变。现有三种不同的硬质材料做成的长方体物体A(重量20N)、B(重量10N)和 C(重量100N),A、C之间的摩擦系数kA=0.3,B、C之间的摩擦系数 kB未知。将A、C如图甲放在水平地面上时,用水平推力F1恰好使A在C的表面上向右做匀速直线运动。将A、B和 C如图乙放在水平地面上时,用大小为8N 的水平推力F2恰好使A、B一起在 C 的表面上向右做匀速直线运动。
(1)如图甲,水平推力F1的大小为多少?
(2)如图乙,B受到摩擦力的大小为多少?
(3)如图丙,将物体C竖直固定在水平地面上,用水平压力F3将 A、B重叠压在C的表面上,且 A、B一起向下做匀速直线运动(A、B 间不发生相对滑动),则水平压力F3的大小为多少?
15.如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在快到达区域②时调整拉力大小为3N,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v﹣t图象。
(1)区域①路面的粗糙程度比区域②路面 (选填“大”、“小”或“相同”) ;
(2)物块在区域②路面上所受的摩擦力等于 N;
(3)下列说法正确的是 。
A.物块在第4秒的时候进入区域②
B.物块运动总路程为10m
C.在物块运动过程中,拉力始终等于摩擦力
D.物块停下后对地面的压力和地面对物块的支持力是一对相互作用力
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【解答】人之所以走路时向前,是因为地面给人鞋底的摩擦力向前,选项A、B错误,选项C正确;
鞋底花纹磨损后,鞋与地面的接触面的粗糙程度减小,摩擦力减小,人更难前进,选项D错误;
故选C。
【分析】知道人鞋底受到的摩擦力是人前进的动力;掌握影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
2.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】因为物体的表面不光滑,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。
摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,据此分析答题。
【解答】A、木块在斜面上运动时,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,大小与滑动时的摩擦力不相等,故A错误;
B、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;
C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误;
D、木块冲上粗糙斜面的过程中沿斜面向下,当静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故D正确。
故答案为:D
3.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】①根据摩擦力产生的条件判断;
②根据力是改变物体运动状态的原因判断;
③对物体A进行受力分析,根据平衡力的知识判断;
④将三个物体看作一个整体,根据平衡力的知识分析。
【解答】①若三者一起向右做匀速运动,物体B和A之间保持相对静止状态,二者虽然接触没有相对运动的趋势,因此二者之间没有摩擦力,故①正确;
②若三者一起向右做加速运动,物体B受到的合力水平向右。在水平方向上,它向左不受力,只能是受到A对B向右的摩擦力,故②正确;
③若三者一起向右做匀速运动,则A受到平衡力,既然B对A没有摩擦力的作用,那么肯定是向右的拉力F与小车对A向左的摩擦力相互平衡。根据相互作用力的原理可知,小车受到物体A对它向右的摩擦力,故③正确;
④若三者一起向右做匀速运动,则小车受到平衡力,应该是小车受到地面对它的摩擦力和A对它的摩擦力相互平衡,故④正确。
故选D。
4.【答案】A
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】摩擦力与物体间相对运动或相对运动趋势相反。人走路时后脚离开地面前要蹬地,有向后运动的趋势,而前脚踩到地面时有向前滑动的趋势,地面对它会产生一个向后的摩擦力
【解答】人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,有向后运动的趋势,因而这时地面对它会产生一个向前的摩擦力f1;而前脚踩到地面时有向前滑动的趋势,地面对它会产生一个向后的摩擦力f2。这两个摩擦力的方向应是f1向前,f2向后,故A符合题意,BCD不符合题意。
5.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】首先将甲和乙看作一个整体,利用平衡状态得到竖直板上细绳上的拉力大小;然后再对甲和乙分别进行受力分析,根据二力平衡得到摩擦力的大小和方向。
【解答】将甲和乙看作一个整体,这个整体受到向右的拉力F和向左的细绳上的拉力F拉;因为整体处于平衡状态,所以细绳上的拉力;
对甲进行分析,甲处于静止状态,它受到细绳上的拉力和乙对甲的摩擦力相互平衡,因此乙对甲的摩擦力为15N,方向向右;
对乙进行分析,乙处于匀速直线运动状态,它受到甲对乙的摩擦力和拉力F相互平衡,因此甲对乙的摩擦力是15N,方向向左。
故选D。
6.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)当物体做匀速直线运动时,它受到的是平衡力,据此判断摩擦力的大小;
(2)摩擦力产生的条件:相互接触和做相对运动或有相对运动的趋势;
(3)互为相互作用力的两个力大小相等。
【解答】A.砝码随木块一起做匀速直线运动,它们之间保持相对静止,没有相对运动的趋势,因此木块和砝码之间没有摩擦力,故A错误;
B.木块在长木板上做匀速直线运动,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,因此长木板对木块的摩擦力等于拉力2N,故B正确,C错误;
D.长木板对木块有摩擦力,那么根据相互作用力的规律,木块对长木板也会有摩擦力;因为长木板在桌面上保持静止状态,那么长木板肯定受到平衡力,因此桌面对长木板的摩擦力肯定不为0,故D错误。
故选B。
7.【答案】(1)=
(2)=;匀速爬杆,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力与重力大小相等
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】匀速爬杆时,人受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
【解答】匀速爬杆时,人受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,与运动的速度无关。
故答案为:(1)=;(2)=;匀速爬杆,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力与重力大小相等。
8.【答案】(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大
(2)把毛地毯卷成筒状,再滚过去
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)毛地毯与水泥地面接触的接触面太粗糙,致使毛地毯与水泥地面间的摩擦力增大;
(2)根据减小摩擦力的方法 : 变滑动为滚动 , 从而易移动毛地毯 ; 或让空气进入毛地毯下面 , 使接触面彼此分离,从而减小摩擦。
【解答】(1)因为毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大 , 所以很难移动;
(2)方法一 : 将毛地毯卷起来后向前滚动 ; 方法二 : 在后边向前推毛地毯 , 使毛地毯波浪式前进。
故答案为:(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;(2)把毛地毯卷成筒状,再滚过去(在后边向前推毛地毯 , 使毛地毯波浪式前进)。
9.【答案】压力;500;竖直向上;500;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)接触面的粗糙程度不变时,用增大压力的方法可增大有益摩擦;
(2)匀速向上或向下运动的物体受到的摩擦力与物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
【解答】杂技演员在进行爬杆表演时,必须紧紧地握住爬杆,这是靠增大压力的方法来增大摩擦的。 匀速向上或向下运动的物体受到的摩擦力与物体受到的重力是一对平衡力, 当他匀速向上爬时,爬杆对手的摩擦力为500牛,方向竖直向上,当他匀速下滑时,爬杆对手的摩擦力大小为500牛,方向竖直向上。
故答案为:压力;500;竖直向上;500;竖直向下。
10.【答案】5;0;20;0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】先对物体1受力分析,根据平衡条件求解出物体1与物体2之间的静摩擦力;再对2受力分析,求解出物体2与3之间的静摩擦力;最后对3物体受力分析.【解答】将所有的物体看作一个系统,这时整个系统平衡,
则物块1只受到重力和物块2的支持力,1和2之间的摩擦力为0,
物块2水平方向受拉力F和物块3对其的摩擦力,
由二力平衡可知2和3之间的摩擦力是20N,
对绳子的连接点受力分析.如图:
根据平衡条件,有T1=mg=20N;
对物块3分析可知,水平方向受绳的拉力和物块2的向左的静摩擦力,二力平衡,
所以物块3与桌面之间的摩擦力为0,
物块3受重力、桌面的支持力、绳的拉力、物块2的压力和摩擦力5个力的作用。
11.【答案】30;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体在受平衡力的作用下将保持静止状态或者匀速直线运动状态。摩擦力的大小与压力大小以及接触面的粗糙程度有关,而与推力无关。
【解答】如图甲,以B为研究对象,B做匀速直线运动,在水平方向上其受到的推力F1与摩擦力f平衡,所以由二力平衡条件可得B物块所受的摩擦力f=F1=30N。甲图中,以AB的整体为研究对象,AB做匀速直线运动整体受到的推力F与地面的摩擦力F平衡,则A物块受到地面的摩擦力:f地=F1=30N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,因为没有说明匀速,所以不能用摩擦力=拉力,以AB的整体为研究对象,整体对地面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以整体受到地面的摩擦力大小也不变,即A物块所受的摩擦力仍为30N。
12.【答案】(1)D;BC
(2)DABC
(3)能
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】:(1)D、“两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面”是事实;
A、“如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度”是假设;
B、“减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度”与C“继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动”是在假设基础上进行的推论;
2合理的实验步骤是:D、两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
A、如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
B、减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度;
C、继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动.即实验步骤是DABC;
3该理想实验能直接证明牛顿第一定律。
【分析】注意控制变量法与转换法的应用。
13.【答案】(1)A;B;C
(2)毛巾
(3)不能
(4)匀速直线运动
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)对水平面上的小车进行受力分析即可;
(2)水平面上小车开始运动的速度相同,它受到的阻力越大,速度减小的越快,则运动的距离越近。
(3)根据牛顿第一定律的研究方法分析;
(4)根据实验现象进行推测即可。
【解答】(1)在水平面上运动的小车,受到水平向后的摩擦力,竖直向上的支持力和竖直向下的重力,故选A、B、C。
(2)根据图片可知,小车在毛巾表面运动的距离最近,则小车运动状态改变最快的是在毛巾表面上。
(3)根据上述实验现象,能够得到结论:小车受到的阻力越小,运动的距离越远,但是不能得到:当小车受到的阻力为零时,将不停的运动下去,即不能证明牛顿第一定律。
(4)若接触面完全光滑,木板足够长,则小车不受阻力,它的速度不会减小,即小车将一直处于匀速直线运动状态。
14.【答案】(1)解:如图甲,长方体物体A对C的压力:FA=GA=20N,
则A受到的滑动摩擦力:fA=kAFA=0.3×20N=6N,
A在C的表面上向右做匀速直线运动,处于平衡状态,
所以,水平推力为:F1=fA=6N
(2)解:如图乙,A、B一起在 C 的表面上向右做匀速直线运动,处于平衡状态,
则水平推力F2等于A和B受到的滑动摩擦力的合力,且fA仍为6N,
故B受到摩擦力:fB=F2﹣fA=8N﹣6N=2N
(3)解:在乙图中,由f滑=kF可得,B、C之间的摩擦系数:kB= = = =0.2;
如图丙,A、B一起向下做匀速直线运动(A、B 间不发生相对滑动),处于平衡状态,
则AB受到的滑动摩擦力:fAB=GA+GB=20N+10N=30N,
由f滑=kF可得,水平压力:F3= = =150N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)水平面上物体对地面的压力等于自身重力,首先利用此规律计算A对C产生的压力FA;然后再根据 计算出A受到的滑动摩擦力,最后根据二力平衡计算出A匀速直线匀速时受到的水平推力;
(2)将A和B看作一个整体,它们一起做匀速直线运动,那么它们受到的推力F2与它们和地面之间的摩擦力之和相互平衡,即:,据此计算即可;
(3)首先利用乙图结合公式计算出B与C之间的摩擦系数KB;然后分析丙图中AB一起向下做匀速直线运动时的受力情况,即:,从而计算出这时的摩擦力fAB;最后再利用计算需要的水平推力F3。
15.【答案】(1)小
(2)3
(3)D
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件比较摩擦力的大小;
(2)根据(1)中的分析解答;
(3)①根据“在快到达区域②时调整拉力大小为3N”和图乙判断;
②图乙中图线与横轴之间包围的面积就是物块运动的总路程;
③分析整个过程中的运动状态即可;
④相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】(1)根据图乙可知,物块在区域①做匀速直线运动时,它受到的摩擦力f1=F1=2N;物块在区域②内做匀速直线运动时,它受到的摩擦力f2=F2=3N,则f1(2)物块在区域②路面上所受的摩擦力等于3N;
(3)A.根据题目描述可知,物块在进入区域②之前拉力就已经达到3N,此时拉力>摩擦力,因此物块做加速运动,则第4s时还没有进入区域②,故A错误;
B.根据图乙可知,物体在前10s内通过的路程,等于一个大长方形的面积减去左上角一个小梯形的面积。长方形的宽为1.5m/s,时间为10s,则长方形的面积为:S长=1.5m/s×10s=15m。小梯形的上底为5s,下底为4s,高为:1.5m/s-0.5m/s=1m/s,则它的面积为:(5s+4s)×1m/s÷2=4.5m,则10s内物体的总路程为:15m-4.5m=10.5m。此时还有最右边一个三角形的面积没有计算,故B错误;
C.根据图乙可知,在整个运动过程中,物块经历了加速和减速的过程,这两段时间内物体不处于平衡状态,拉力不等于摩擦力,故C错误;
D.物块停下后对地面的压力和地面对物块的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上,是相互作用力,故D正确。
故选D。
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