8.3.1探究滑动摩擦力 利用二力平衡求摩擦力 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册(有答案)

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名称 8.3.1探究滑动摩擦力 利用二力平衡求摩擦力 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册(有答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-05-20 15:24:50

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8.3.1探究滑动摩擦力 利用二力平衡求摩擦力
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知识点一 摩擦力
1.分类:滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们 时,在接触面上会产生一种阻碍 的力,这种力叫做滑动摩擦力。
3.滑动(静)摩擦力产生条件:(1)两物体必须互相接触且有挤压;(2)接触面粗糙;(3)有相对运动(或相对运动趋势)。
4.滑动(静)摩擦力的方向:与物体 (或 )方向相反。
拓展:摩擦力不一定是阻碍物体运动的阻力,也可能是使物体运动的动力。所以摩擦力的方向是与物体相对运动方向相反,而不是与物体运动方向相反。
例1 关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定存在摩擦力
B.有摩擦力时必定存在弹力
C.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
D.静止的物体一定受到静摩擦力
同步变式拓展
1.关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.运动的物体一定受摩擦力
B.静止的物体之间没有摩擦力
C.摩擦力是阻碍物体运动的力
D.滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同
知识点二实验:研究影响滑动摩擦力大小的因素。
1.实验原理: 。
2.实验过程中 拉弹簧测力计(目的:使弹簧测力计的示数等于摩擦力大小)。
3.转换法的应用:将摩擦力的大小转换为 。
4.控制变量法的应用:(1)探究滑动摩擦力与压力的关系时,控制 不变;(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,控制 不变。
5.实验结论:滑动摩擦力的大小跟 和 有关。在其他条件相同时, 越大, 越粗糙,滑动摩擦力越大。
6.滑动摩擦力的大小与物体的运动速度、运动方向和接触面积的大小无关。
例2 在探究滑动摩擦力的影响因素中,小华做了如图1的几次实验:
(1)实验前,应沿 (选填“水平”或“竖直”)方向,对弹簧测力计进行调零。
(2)实验过程中,应沿水平方向拉着弹簧测力计,使木块A 做 运动,则木块A 受到滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(3)甲、乙、丙、丁四个实验中,弹簧测力计示数最大的是实验 。
(4)比较甲、乙两实验,可得到初步结论:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(5)实验过程中,小华发现弹簧测力计的示数很难稳定,于是他和同组的小伙伴对实验方案进行了改进,如图2 所示。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。启动传送带,木块所受摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”)。让传送带以不同的速度匀速运行,稳定后弹簧测力计的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
同步变式拓展
2.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小琪设计了如图1 所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计应水平 运动,这是利用了 原理来测摩擦力的大小。
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)实验。
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出的结论是: 。
(4)比较甲、丁两次实验,小琪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。你认为她的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
(5)实验结束后,小琪又对实验装置进行了改进,如图2 所示,实验后发现效果更好,其优点是: 。
知识点三 利用二力平衡求摩擦力
例3 (1)如图所示,放在地面上的木箱重100 N,当用10 N的水平推力推它时,木箱没有动,此时地面对木箱的摩擦力是 N;当木箱受到20 N 的水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是 N;如果作用在木箱上的水平推力是40 N,木箱受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时木箱做 运动。
(2)如图所示,用F =60 N 的力把一个重为30 N 的物体压在竖直墙壁上,物体静止,此时物体受到的摩擦力为 N;当力 F增大为80N且方向不变,则物体受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
同步变式拓展
3.如图,重为500 N 的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力. 方向 ;小科停在A 处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力 方向 ;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力. 方向 。
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.如图所示,甲、乙两物体在A、B两水平面上做匀速直线运动,可以确定 ( )
A.甲的速度一定小于乙的速度
B.甲受到的合力为零,乙受到的合力为2N
C.甲、乙的运动状态发生改变
D.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力
2.下列有关力与运动的说法正确的是 ( )
A.用力推静止在水平地面上的箱子,没有推动是因为推力小于摩擦力
B.用水平力推着箱子在水平地面上做匀速直线运动时,箱子受到的推力大于摩擦力
C.物体的运动不需要力来维持
D.物体只有在运动状态发生改变时才具有惯性
3.关于摩擦力的说法中,不正确的是 ( )
A.摩擦力是阻碍物体相对运动的力
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个相互接触的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
4.如图所示,下列各物体不受摩擦力的是( )
5.为了探究滑动摩擦力,小超同学利用牙刷做实验。当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,对这一实验的分析错误的是( )
A.刷毛弯曲得越厉害,说明牙刷受到的力越大
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
6.小明用水平方向的力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,关于小明对桌子的推力与桌子受到的摩擦力的关系,下列说法正确的是( )
A.推力小于摩擦力
B.推力大于摩擦力
C.推力等于摩擦力
D.不能确定两者的大小关系
7.如图所示,水平地面O 点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力 F,物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在 MO 段做匀速直线运动,物体在 ( )
A. OQ段处于平衡状态
B. MN 段的速度大于OP段的
C. MN段受到的摩擦力为3 N
D. MN段和OQ段所受到的摩擦力相等
8.书法是中国特有的一种传统艺术。如图是某老师写毛笔字的情景,水平向右运笔时,笔毫向左弯曲,笔毫受到的摩擦力方向 ,笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力 。
如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动同一木块得到的s-t关系图象如图乙,第1、2两次弹簧测力计示数分别为F 、F ,速度分别为 v 、v ;则 v v ;F F 。
10.重为50 N的木箱放在水平地面上静止,木箱受到的摩擦力为 N;小明用10 N 的水平推力推木箱没有推动,木箱受到的摩擦力为 N;小明用20 N 的水平推力推木箱仍未动,木箱受到的摩擦力为 N;小明改用30 N的水平推力,木箱做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力大小为 N;若小明将推力增大到40 N 时,木箱受到的摩擦力大小为 N,此时木箱将做 。
11.小物块在水平面上以2m/s的速度匀速前进时,受到的滑动摩擦力大小为5 N。当它在同一水平面上以4m/s的速度前进时,受到的滑动摩擦力大小为 N;当它在同一水平面上减速前进时,受到的滑动摩擦力大小为 N;如果小物块在运动过程中受到的所有力突然消失,它将 。
12.如图所示,物体重15 N,被水平向右的力 F 压在竖直墙壁上,当 F =40 N 时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受 (第12题)到的摩擦力是 N;当F=60 N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是 N。
13.(1)(重庆中考)在图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力示意图。
(2)如图所示,物体在力 F 的作用下静止在竖直墙面上,作出物体所受摩擦力f的示意图(作用点画在O点)。
(3)在图中,物体沿粗糙斜面下滑,画出斜面对物体的摩擦力示意图。
14.学校在运动会上要举行拔河比赛。某班级组队时,同学们陷入了不同意见之中,请你仔细观察,认真分析,帮体育委员解决问题。
(1)探究真知:为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图所示的实验。实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做 运动,这样做可以根据 的知识得出拉力与摩擦力的大小相等,本实验用到的科学研究方法是 法和 法。
(2)分析总结:实验现象说明,在拔河比赛中可以通过 接触面的粗糙程度和 压力,来增大人与地面的摩擦力,使班级赢得比赛。(均选填“增大”或“减小”)
(3)科学决策:组队时,在班上选体重较 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图中 (选填“甲”或“乙”)种鞋。
[第14(3)题]
第二阶 能力拓展训练
15.如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是 ( )
A.瓶子处于静止状态,不具有惯性
B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到竖直向上的摩擦力
D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
16.下列四幅图对应的说法正确的是 ( )
A.图甲中的某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向竖直向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,筷子受到米的摩擦力方向竖直向下
C.图丙中滑雪运动员腾空转体时,受到平衡力的作用
D.图丁中人沿水平直道跑步,左脚后蹬时受到方向向右的滑动摩擦力
17.如图所示,长方体物体A 的重力为5 N,且各面粗糙程度相同,系物体A 的轻绳通过定滑轮悬挂一托盘,托盘和物体B的总重力为3 N,绳始终沿水平方向拉物体A,请回答下列问题:
(1)松手后,恰能向右做匀速直线运动,则A受到的摩擦力大小为 N,方向水平向 。
(2)当托盘触地后,A由于惯性继续向右运动的过程中受到的摩擦力 (选填“大于”“小于”或“等于”)3N。
(3)若要对A 施加一个水平向左的拉力,使A向左做匀速直线运动,则拉力的大小为 N。
(4)若将物体A竖立放在同一桌面上,运动时受到的摩擦力 (选填“大于”“小于”或“等于”)平放时运动受到的摩擦力。
18.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
a.如图1 中甲图所示,将木块A 平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
c.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图1中甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小明设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当 F为3 N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。
第 1 课时 探究滑动摩擦力利用二力平衡求摩擦力
知识点一:2.相对滑动 相对运动 4.相对运动 相对运动趋势 例1:B
【同步变式拓展】1. D
知识点二:1.二力平衡 2.水平匀速直线 3.弹簧测力计的示数 4.接触面的粗糙程度 压力 5.接触面所受的压力 接触面的粗糙程度 压力 接触面 例2:(1)水平(2)匀速直线 等于 (3)丙 (4)压力 (5)左 不变【同步变式拓展】2.(1)匀速直线 二力平衡 (2)甲(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大(4)错误 没有控制压力相同 (5)不用匀速拉动长木板知识点三:例3:(1)10 20 不变 加速 (2)30 不变【同步变式拓展】3.500 竖直向上 500 竖直向上 500竖直向上
【课时同步作业】1. D 2. C 3. C 4. A 5. D 6. C 7. C
8.水平向左 越大 9. < = 10.0 10 20 30 30变速直线运动 11.5 5 做匀速直线运动 12.15 15
13.(1)图略 (2)图略 (3)图略 14.(1)匀速直线 二力平衡 控制变量 转换 (2)增大 增大 (3)大 甲15. C 16. B 17.(1)3 左 (2)等于 (3)6 (4)等于18.(1)控制变量法 (2)甲、丙 (3)大 (4)不需要 1.8(5)4