第十讲 二力平衡 摩擦力
考点一 二力平衡
考点二 摩擦力
命题点一 二力平衡的应用
1. (人教八下P21图8.2-3原创)如图所示,跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重为750 N,则人和伞受到的阻力大小为 N,方向是 。
2. (人教八下P22T2改编)在平直的地面上,一个人用20 N的水平拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 N,阻力的方向向 (选填“西”或“东”)。
命题点二 摩擦力
3. (人教八下P25图8.3-4原创)如图所示,小明穿着运动鞋跑步,一只脚不慎踩住了另一只脚上松开的鞋带,由于 向前摔倒了。鞋带经常松开的原因很可能与鞋带间的摩擦力有关,于是小明想到了两种解决的办法:一是系鞋带时尽量拉紧,这是通过 的方法增大摩擦力;二是将尼龙鞋带换成纯棉鞋带,这是通过 的方法增大摩擦力。
主题 探究阻力对物体运动的影响
【一题式探究】实验小组在探究“影响摩擦力大小的因素”的实验中,小吴有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
为此,小军进行了如图所示的实验。
【设计实验】
(1)在实验过程中,需用弹簧测力计拉动木块做 运动,根据 的原理可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
【进行实验与得出结论】
(2)由图甲和图乙比较,可得到结论:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较图 ,可得到结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)该实验运用的研究方法是: 。
【创新拓展】
(5)(思维拓展)小军认为滑动摩擦力大小还可能与接触面积大小有关,于是将甲图中的木块竖着切去一半,如图丁所示,比较甲、丁两次实验,发现拉力大小不同,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;你认为他在实验过程中存在的问题是: ,
请你简要说出改进建议: 。
(答案合理即可)
(6) (装置创新)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,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。改进后的实验装置的优点是 。
考点一 平衡力和相互作用力的判断
【典例1】下列关于吊在天花板下的电灯的说法正确的是( )
A.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力是一对相互作用力
B.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
C.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对相互作用力
D.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力是一对平衡力
【中考挑战】(2023·凉山州中考)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
考点二 受力分析作图
【典例2】如图所示,物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,请画出物体A的受力示意图。
【提分必备】受力分析步骤:
(1)定对象(确定研究对象):只分析物体所受到的力,可以忽略它周围的其他物体;
(2)找力(查看物体受到的力):先重力、后弹力,最后根据物体运动状态找摩擦力;
(3)看状态(看清楚物体所处的状态):当物体处于平衡状态时,物体在各个方向上受力平衡,当物体处于非平衡状态时,需注意各个力的大小关系;
(4)分析(分析各力之间的关系):每分析一个力,都应该找出相应的施力物体,一般根据二力平衡确定力的大小及方向。
【中考挑战】(2024·哈尔滨中考)请在图中画出重锤静止时受力的示意图(以“O”点为力的作用点)。
广西三年中考
题组一 二力平衡及应用
1.(2020·玉林中考)在下列的四幅图中,F1和F2是物体所受到的两个力,属于平衡力的是( )
2.(2022·梧州中考)小玲在做家务时,用平行于水平地面的力推沙发,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B.人对沙发的推力与沙发对人的作用力是一对平衡力
C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
D.沙发对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
题组二 摩擦力
3.(2021·桂林中考)下列与自行车相关的描述中,为了减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏车闸
B.给自行车轴承滴润滑油
C.轮胎表面有凹凸的花纹
D.刹车装置中垫一块橡胶皮
4.(2022·河池中考)移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些会更容易推拉,原因是( )
A.重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B.重物和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C.重物的重力变小,导致摩擦力变小
D.接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
5. (2022·柳州中考)如图,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 。由此,可推测滑动摩擦力的大小与 的大小有关。
6.(2022·贵港中考)如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在10 N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动(如图乙所示),则拉力F2= N,此时木块A所受的摩擦力为 N。
题组三 运动和力的综合
7. (2022·贵港中考)乘坐动车进站时,行李常用传送带运送过安检,水平传送带以0.1 m/s的速度匀速向右运动,行李放到传送带上后,速度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~t1内,行李受到平衡力的作用
B.0~t1内,行李受到向左的摩擦力
C.t1~t2内,行李的重力与传送带对行李的支持力是一对平衡力
D.t1~t2内,行李的重力与传送带对行李的支持力是一对相互作用力
题组四 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
8.(2024·广西中考)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2 N,根据 知识,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来 (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
全国一年中考
9.(2024·上海中考)小明坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
A.F1>G
B.F2>G
C.F1和F2是平衡力
D.F2和G是平衡力
10. (2024·苏州中考)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。
对此现象下列说法正确的是( )
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
11. (2024·凉山州中考)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知10~15 s内物体做 直线运动,t=8 s时物体受到的摩擦力为 N。 第十讲 二力平衡 摩擦力
考点一 二力平衡
考点二 摩擦力
命题点一 二力平衡的应用
1. (人教八下P21图8.2-3原创)如图所示,跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重为750 N,则人和伞受到的阻力大小为 750 N,方向是 竖直向上 。
2. (人教八下P22T2改编)在平直的地面上,一个人用20 N的水平拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 20 N,阻力的方向向 西 (选填“西”或“东”)。
命题点二 摩擦力
3. (人教八下P25图8.3-4原创)如图所示,小明穿着运动鞋跑步,一只脚不慎踩住了另一只脚上松开的鞋带,由于 惯性 向前摔倒了。鞋带经常松开的原因很可能与鞋带间的摩擦力有关,于是小明想到了两种解决的办法:一是系鞋带时尽量拉紧,这是通过 增大压力 的方法增大摩擦力;二是将尼龙鞋带换成纯棉鞋带,这是通过 增大接触面的粗糙程度 的方法增大摩擦力。
主题 探究阻力对物体运动的影响
【一题式探究】实验小组在探究“影响摩擦力大小的因素”的实验中,小吴有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
为此,小军进行了如图所示的实验。
【设计实验】
(1)在实验过程中,需用弹簧测力计拉动木块做 匀速直线 运动,根据 二力平衡 的原理可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
【进行实验与得出结论】
(2)由图甲和图乙比较,可得到结论:接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较图 甲和丙 ,可得到结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)该实验运用的研究方法是: 控制变量法和转换法 。
【创新拓展】
(5)(思维拓展)小军认为滑动摩擦力大小还可能与接触面积大小有关,于是将甲图中的木块竖着切去一半,如图丁所示,比较甲、丁两次实验,发现拉力大小不同,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 错误 (选填“正确”或“错误”)的;你认为他在实验过程中存在的问题是: 没有控制接触面受到的压力不变 ,
请你简要说出改进建议: 将切除部分叠放在剩余部分上进行实验 。
(答案合理即可)
(6) (装置创新)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好,实验中,小明 不一定 (选填“一定”“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。改进后的实验装置的优点是 拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作(弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值) 。
考点一 平衡力和相互作用力的判断
【典例1】下列关于吊在天花板下的电灯的说法正确的是(C)
A.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力是一对相互作用力
B.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
C.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对相互作用力
D.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力是一对平衡力
【中考挑战】(2023·凉山州中考)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是(B)
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
考点二 受力分析作图
【典例2】如图所示,物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,请画出物体A的受力示意图。
答:
【提分必备】受力分析步骤:
(1)定对象(确定研究对象):只分析物体所受到的力,可以忽略它周围的其他物体;
(2)找力(查看物体受到的力):先重力、后弹力,最后根据物体运动状态找摩擦力;
(3)看状态(看清楚物体所处的状态):当物体处于平衡状态时,物体在各个方向上受力平衡,当物体处于非平衡状态时,需注意各个力的大小关系;
(4)分析(分析各力之间的关系):每分析一个力,都应该找出相应的施力物体,一般根据二力平衡确定力的大小及方向。
【中考挑战】(2024·哈尔滨中考)请在图中画出重锤静止时受力的示意图(以“O”点为力的作用点)。
答:
广西三年中考
题组一 二力平衡及应用
1.(2020·玉林中考)在下列的四幅图中,F1和F2是物体所受到的两个力,属于平衡力的是(B)
2.(2022·梧州中考)小玲在做家务时,用平行于水平地面的力推沙发,但没有推动。下列说法正确的是(C)
A.人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B.人对沙发的推力与沙发对人的作用力是一对平衡力
C.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
D.沙发对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
题组二 摩擦力
3.(2021·桂林中考)下列与自行车相关的描述中,为了减小摩擦的是(B)
A.刹车时用力捏车闸
B.给自行车轴承滴润滑油
C.轮胎表面有凹凸的花纹
D.刹车装置中垫一块橡胶皮
4.(2022·河池中考)移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些会更容易推拉,原因是(A)
A.重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B.重物和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C.重物的重力变小,导致摩擦力变小
D.接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
5. (2022·柳州中考)如图,用手压书本并抽出直尺,当手压书本的力大小不同时,匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 不同 。由此,可推测滑动摩擦力的大小与 压力 的大小有关。
6.(2022·贵港中考)如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在10 N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动(如图乙所示),则拉力F2= 10 N,此时木块A所受的摩擦力为 0 N。
题组三 运动和力的综合
7. (2022·贵港中考)乘坐动车进站时,行李常用传送带运送过安检,水平传送带以0.1 m/s的速度匀速向右运动,行李放到传送带上后,速度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是(C)
A.0~t1内,行李受到平衡力的作用
B.0~t1内,行李受到向左的摩擦力
C.t1~t2内,行李的重力与传送带对行李的支持力是一对平衡力
D.t1~t2内,行李的重力与传送带对行李的支持力是一对相互作用力
题组四 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
8.(2024·广西中考)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2 N,根据 二力平衡 知识,木块受到的滑动摩擦力为 2 N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 压力 有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 大 ;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来 增大 (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
全国一年中考
9.(2024·上海中考)小明坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是(D)
A.F1>G
B.F2>G
C.F1和F2是平衡力
D.F2和G是平衡力
10. (2024·苏州中考)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。
对此现象下列说法正确的是(B)
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
11. (2024·凉山州中考)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知10~15 s内物体做 匀速 直线运动,t=8 s时物体受到的摩擦力为 20 N。
