【核心素养】 浙教(2024)版八上《2.2运动与相互作用-第三课时》学案(含解析)

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名称 【核心素养】 浙教(2024)版八上《2.2运动与相互作用-第三课时》学案(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-11-06 17:59:22

文档简介

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核心素养
科学观念:了解摩擦力的普遍存在;了解摩擦力的概念;能正确区分滑动摩擦力与静摩擦力。了解影响滑动摩擦力大小的因素;了解有益摩擦和有害摩擦;知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的常用方法。
科学思维:通过大量生活实例感受摩擦力的存在、分析摩擦力的性质;能想象没有摩擦力所能产生的情景。通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素;理解弹簧测力计测量摩擦力的方法;了解不同性质的摩擦在生产和生活中的应用。
探究实践:通过科学探究活动,使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用,培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力;
态度责任:培养实事求是的科学态度与他人合作的精神;通过实际体会物理知识在生活中应用与价值。
【课前预习】
一 摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体表面上运动时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力叫摩擦力。
2.产生条件:
(1)两物体要相互接触;
(2)两物体要发生相对运动或有相对运动的趋势;
(3)两物体间要有压力;
(4)两物体接触面粗糙。(四个条件缺一不可)
3.方向:摩擦力的方向与物体    的方向相反。
4.分类:滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。
[注意](1)摩擦力阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,许多时候,摩擦力可能是物体运动的动力。如把物体刚放上传送带时,就是靠传送带对物体的摩擦力使物体由静止变为运动的。
(2)对相对运动的理解:不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同,相对运动指相互接触的物体间相对位置的变化。
二 影响滑动摩擦力大小的因素
1.影响因素
(1)作用在物体表面上的    。
(2)接触面的    。
2.影响滑动摩擦力大小的因素的探究实验模型(如下图所示)
(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力大小,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下做   运动。此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)甲、乙两图说明:                    ,滑动摩擦力越大。
(3)甲、丙两图说明:                   ,滑动摩擦力越大。
(4)上述实验主要采用的科学研究方法是        。
(5)此实验在测量拉力的时候,很难使木块保持匀速直线运动状态,如要精准测量,可选用下图中的方案      。
三 增大有益摩擦的方法
(1)增大      。例如:自行车刹车时用力捏车闸;用力握紧杯子。
(2)使接触面     。例如:轮胎表面有花纹;冰雪天气汽车轮胎装上防滑链;体操运动员上器械前要涂防滑粉。
(3)变     摩擦为     摩擦。例如:汽车紧急刹车时,轮胎与地面之间的摩擦。
四 减小有害摩擦的方法
(1)减小     。例如:运动员在单杠上做回环动作时,手握杠不能太紧。
(2)使接触面      。例如:滑冰场上的冰面需要光滑。
(3)变     摩擦为     摩擦。例如:使用滚动轴承。
(4)使接触面分离。例如:气垫船、磁悬浮列车。
【课中研学】
一、摩擦力的存在
实践活动:
(1)将手掌紧压在桌面上,并慢慢拖动,使手在桌面上滑动。你的手掌有什么感觉?
(2)用手推放在桌面上的木块,使它运动起来,观察木块离开手后运动状态有什么变化。请解释这个现象。
(3)用扫把从右往左清扫地面,感受施加给扫把的力,观察扫把刷毛朝哪个方向弯曲。
1、滑动摩擦力
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面上滑动时,在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
(1)产生条件
①两物体相互接触并挤压;
②两物体的接触面粗糙;
③发生相对运动(滑动)。
思考与讨论:判断下列情景中的人或物是否受到滑动摩擦力。
(2)作用点和方向
滑动摩擦力作用在接触面上,方向与物体相对运动的方向相反。
思考与讨论:分析下列物体受到的滑动摩擦力的方向。
两个物体相对滑动时会产生滑动摩擦力,两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力呢?
实践活动:纸杯中盛有米,米内插有筷子。将米压紧后,竖直向上提筷子,你将观察到什么现象?请尝试解释这个现象。
①现象: 。
②解释: 。
2、静摩擦力
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面具有相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力叫作静摩擦力。
(1)产生条件
①两物体相互接触并挤压;
②两物体的接触面粗糙;
③具有相对运动趋势(未滑动)。
(2)作用点和方向
静摩擦力作用在接触面上,方向与物体相对运动趋势的方向相反。
思考与讨论:
(1) 把两本科学教科书一页一页地交叉叠好,然后尝试拉开两本书。能轻松拉开吗?想想为什么会这样。
(2)分析下列物体受到的静摩擦力的方向。
不但固体与固体之间会产生摩擦,固体、液体、气体之间也会产生摩擦。图中是我国神舟十六号返回舱进入地球大气层时,外壳与空气摩擦燃烧而形成的壮观景象。
思考与讨论:假如没有摩擦,生产、生活中将会出现怎样的情景?
一、摩擦力的大小
探究实践:探究影响滑动摩擦力大小的因素
一、目标:用实验探究滑动摩擦力大小的影响因素。
二、器材:棉布、长木板、弹簧测力计、木块、砝码
三、过程
【思考与讨论】请结合实验器材,思考以下问题。
①如何改变对接触面压力的大小?
②如何改变接触面的粗糙程度?
1. 建立猜想。
(1)接触面受到的压力越大,滑动摩擦力也越大。
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力也越大。
2. 实验验证。
(1)如图甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力计水平拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
【特别提醒】木块做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力互相平衡。
(2)如图乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
(3)在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度,按图丙的方式测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
3. 得出结论。
滑动摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4. 交流讨论。
如图丁所示,水平向右拉动长木板,读出弹簧测力计示数也能测出木块受到的摩擦力。你认为哪种方法更好并说明理由。
1、影响滑动摩擦力大小的因素
当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小有关,还跟接触面的粗糙程度有关。
(1)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)当压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2、多过程问题中摩擦力的大小分析
时间 运动状态 受力分析 摩擦力的类型和大小
0-3s 静止 静摩擦力,f1=F1=2N
3-6s 加速直线 滑动摩擦力,f2=f3=4N
6-9s 匀速直线 滑动摩擦力,f3=F3=4N
2、摩擦的利用与防止
摩擦力虽然会阻碍物体之间的相对运动,但在某些情况下,这种阻碍作用对我们来说是有益的,因此,人们常常需要设法增大这种摩擦力。
那么,采用什么措施可以增大物体之间的摩擦?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法增大摩擦的?
有时,摩擦也会给我们带来麻烦。例如,机器运转时,摩擦会使机器零件发热和磨损;沿地面拖动桌子,桌脚与地面的摩擦既容易使桌脚和地面受损,又会使人感到很费劲。
因此,人们需要设法减小有害的摩擦。采用什么措施可以减小物体之间的摩擦呢?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法减小摩擦的?
探索活动
(1)如图甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?
(2)如图乙,通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上,当气球内的气体从小孔中泄出时,轻击底座,底座容易滑动吗?
实验表明,利用气垫可以大大减小摩擦力。气垫船就是利用船与水面之间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
思考与讨论:在生活和生产实际中,还有哪些增大或减小摩擦的事例?
【课堂总结】
【课堂练习】
1.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力 F 向右拉物体,拉力 F 的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,下列说法中,正确的是(  )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为2 N
B.t=3s 时,物体受到的摩擦力为6 N
C.2~4s内物体在做匀速直线运动
D.4~6s 内物体运动的路程为18 m
2.为了探究滑动摩擦力,小明利用牙刷做实验,当用力向右匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,下列关于这一实验的分析,错误的是(  )
A.刷毛弯曲得越厉害,说明牙刷受到的压力越大
B.牙刷受到的摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.与牙刷刷毛接触的表面是光滑的
3.(2025八上·慈溪月考)下图实例中,通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是(  )。
A.冰壶运动中刷冰面 B.刹车时用力捏闸 C.手上涂防滑粉 D.滚动轴承装有钢管
4.在校外拓展活动中,同学们体验了大型滑草项目:一名同学坐在大塑料盆里,静止从轨道顶端沿轨道斜面下滑,进入水平面后继续滑行一段距离后停止。
(1)塑料盆的规格相同,但每一次塑料盆进入水平轨道后停止的位置都不同。小妍对此现象作出的解释如下:滑行距离与盆内同学的质量大小有关,质量越大,惯性越大,在其他因素相同的情况下停下来所需的距离就越长。小妍的解释中忽略了   对滑行距离的影响。
(2)为了探究塑料盆进入水平轨道后的滑行距离是否与盆内同学的质量大小有关,小柯利用斜面、长木板、木块、刻度尺和钩码若干,设计了如图所示的实验,请将实验方案补充完整。
①让木块从斜面顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,记录木块在水平木板上滑行的距离s1 和木块的质量;
②   。
③根据数据得出结论。
(3)如表所示为实验中得到的实验数据,根据数据可得出结论:   。
木块和钩码的总质量/g 200 250 300 350
在水平木板上滑行的距离/m 0.151 0.149 0.150 0.151
5.(2025八上·瑞安月考)家里的罐头瓶盖得太紧(如图甲所示),拧不开了。小嘉就在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾在打滑,瓶盖还是没动。爸爸让他换一条湿毛巾试试,果然,湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了。由此,他觉得水有助于增大摩擦力。但为什么许多公共场合的地面在用水打扫过后会摆放“地滑慢步”的牌子(如图乙所示),水量到底能增大摩擦还是减小摩擦
为了解决困惑,他设计了如图丙所示的实验:在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如表所示。
水滴数与摩擦力关系统计表
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28 32 36
摩擦力/N 3.16 3.34 3.72 3.92 3.02 2.80 2.82 2.82 2.82
(1)在使用前,弹簧测力计需要   (水平/竖直)调零。
(2)根据实验数据能得出什么结论
(3)走廊警示语“地滑慢步”中,湿地板更易滑倒的力学依据是什么 请你根据上述实验结果,结合惯性知识进行说明   。
【课后练习】
1.(2025八上·瑞安月考)如图1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,物体0-3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是(  )
A.0~3s受到的摩擦力大小为ON B.3~6s 受到的摩擦力大小为6N
C.6-9s 受到的摩擦力大小为4N D.6-9s物体通过的路程1m
2.摩擦力和人们的生活密不可分。下列现象中,属于增大摩擦力的是(  )
A.用光滑材料做滑梯 B.在齿轮间加润滑油
C.轮胎表面的槽纹 D.旱冰鞋装有轮子
3.(2025八上·海曙开学考) 如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在2~6s内拉力F等于7N
C.在0~6s内拉力F等于5N
D.在0~2s内拉力F等于7N
4.如图所示,A、B 两相同正方体木块放在粗糙水平面上,长木板 C 放在它们上面。用水平力F 拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,则(  )
A.A 对C 的摩擦力向左 B.C对A的摩擦力向右
C.B对C的摩擦力向右 D.C对B 的摩擦力向右
(4题图) (5题图)
5.如下图所示,小明先后静止在一条粗糙的绳子和一根较光滑的杆上。通过受力分析,以下判断正确的是 (  )
A.小明在绳子上静止时受到的摩擦力比在杆上静止时受到的摩擦力要大
B.若小明沿杆匀速向上爬,此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向下的
C.小明分别从绳和杆上匀速滑下,在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等
D.小明分别从绳和杆上匀速滑下,手对杆的水平压力和对绳的水平压力大小一样
6.(2025八上·海曙期末)如图,在一粗糙程度相同的水平面上,重的物块在F=10N的水平拉力的作用下,从A点开始向右做匀速直线运动,到B点时撤去拉力,物块最后在C点静止。对此,作出下列的图像,其中正确的是(注意:我们规定物块在A点时的时刻为0,B点时为t1,C点时为t2)
A. B. C. D.
7.(2025八上·余姚期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为F
C.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力大小均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为零
8.(2025八上·余姚竞赛)如图,a为水平输送带。当行李箱随输送带一起匀速直线运动时(不计空气阻力),下列关于行李箱受到摩擦力的判断正确的是 (  )
A.a中的行李箱没有受到摩擦力作用
B.a中的行李箱受到向左的摩擦力
C.a中的行李箱受到向右的摩擦力
D.a中的行李箱受到斜向上的摩擦力
9.(2024八上·镇海区期中)如图所示为一木块在水平推力的作用下在粗糙水平桌面上运动时的频闪照片,所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次,相机拍下此时木块的位置,下列说法正确的是(  )
A.木块运动过程中受到平衡力的作用
B.以桌面为参照物木块一定向右运动
C.如木块向左运动,则木块受到的摩擦力越来越小
D.如木块向右运动,则木块受到的推力大于摩擦力
10.(2024八上·宁波开学考)如图所示,逆时针打开矿泉水瓶盖的过程。下列能表示手对瓶盖的摩擦力f方向的是(  )
A. B. C. D.
11.(2024八上·慈溪期中)如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与传送带上的物体相连,物体与传送带接触面粗糙,传送带顺时针转动。当传送带速度逐渐增大时,下列判断正确的是(  )
A.物体将向右移动一段距离,且摩擦力变大
B.物体保持稳定状态,且摩擦力不变
C.弹簧向右伸长量变大
D.物体相对于传送带向左运动,且摩擦力变小
12.(2024八上·余姚期中)小余为了探究拔河比赛取胜的秘密,做了如图所示的实验。第一次甲、乙两人站在地上分别用80N的拉力,结果两人正好处于“相持”状态;第二次甲站在平板小车上,乙站在地面上用40N的力拉绳,甲被乙向右拉动(不计绳重及弹簧秤自重)如图2。下列说法正确的是(  )
A.第一次弹簧秤的读数大于80N
B.第二次甲被拉动前的未动时刻,乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力
C.若第一次比赛中甲失利,则两队与地面间的摩擦力较小的是乙
D.第一次甲受到地面的摩擦力比第二次小车受到地面的摩擦大
13.(2023八上·镇海区期中)在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知,,则木块A与桌面的摩擦及绳子对B的拉力大小分别为(  )
A.2N,2N B.2N,4N C.4N,4N D.4N,6N
14.(2023·杭州模拟)两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的不同液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是(  )
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1=F2
C.p1>p2 F1<F2 D.p1<p2 F1>F2
15.(2024八上·浙江期中)下列说法与其对应的科学原理不匹配的是(  )
A.自行车轮胎表面制成凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B.举重运动员上场之前会在手心涂碳酸镁粉末是为了增大摩擦
C.体操运动员在杠上做回环动作时手握杠不能太紧是为了减小摩擦
D.用光滑的材料做滑梯是为了增大摩擦
16.春节前夕贴春联是我国的传统习俗。如图所示为写春联时手握毛笔的示意图,毛笔书写过程中一般需要“逆锋起笔、按、行、提笔、顿、回锋收笔”等要领,“按”“顿”等运笔时笔尖受到的摩擦力方向与运笔方向   (填“相同”或“相反”)。
(17题图) (18题图)
17.(2025八上·慈溪月考)小科在水平地面上沿水平方向推木箱,当用 牛的力时没推动,此时木箱受到的摩擦力f1   (选填“大于”、“等于”或“小于”)100牛;当用 牛的力推,木箱恰好匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力f2   (选填“大于””“等于”或“小于”)150牛:当用 牛的力推,木箱加速前进,此时木箱受到的摩擦力f3为   牛。
18.(2025八上·慈溪月考)如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为   N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为   N。
19.小金利用如图所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,他沿水平方向拉动木板,弹簧测力计的示数稳定时如图所示。请据图回答下列问题:
(1)木块受到的木板对它的摩擦力为   N。
(2)通过拉动木板来测量摩擦力比直接用弹簧测力计拉木块来测量摩擦力更好,理由是   。
(3)若在木块上放一个小砝码,则弹簧测力计的示数   (填“变大”“变小”或“不变”)。
20.如图甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在20 N水平力 F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力 F2 推A 使它们一起做匀速直线运动。图甲中,A受到的摩擦力是   N,图乙中,A受到的摩擦力是   N。
21.如图,物体与墙的接触面积为0.1m2,某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是   Pa,物体受到墙对它的摩擦力为   N。
(22题图) (23题图)
22.(2024八上·镇海区期中)小西和小钱在走廊上快走,若小西和小钱的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小西为参照物,小钱是   (选块“运动”或“静止”)的。小西的前脚跟刚着地时(如图),前脚受到摩擦力的方向是   (选填“向前”或“向后”)。若小西走在有水洒落的路面不小心滑倒,小西可能会   (选填“向前”或“向后”)倾倒。
23.(2025八上·金华月考)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做   时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1为1.6N。
(2)图乙中,放在木板上的铝块和木块沿水平方向做匀速直线运动时,测力计的读数如图所示。比较甲、乙两次实验,可以得出结论:   。
(3)请你判断:图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力    (填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
24.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验:如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进;将玩具汽车放置在木板上,闭合开关给电动机通电(如图乙所示),玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是   。
(2)该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是   ,并阐述其理由:   。
25.让我们来探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
〔建立假设〕摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。
〔原理分析〕
(1)弹簧测力计只能测量拉力的大小,如何用它测出摩擦力 可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力。如图甲所示,将木块放置在水平木板上,沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,则此时木块所受的摩擦力为   N。
(2)〔实验步骤〕
步骤一:在木块上放一个砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力。
步骤二:在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,重复图甲实验。
步骤二的目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面   的关系。
〔实验分析〕部分同学认为步骤一加砝码虽然增大了压力,但木块和砝码的总重力也增大了;不能确定影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是。
〔改进设计〕如图乙所示,往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力,往金属盒中加入数量不等的沙子,可以改变金属盒的重力;压力传感器可测出金属盒对白纸的压力,拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的摩擦力。
(3)如图乙所示,拉动白纸,记录下压力传感器和拉力传感器的示数;要验证摩擦力的大小与重力大小无关,需继续进行的实验操作是   。
〔交流评价〕
(4)为验证摩擦力与压力、重力的关系,小义把同一磁铁分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,匀速拉动弹簧测力计进行实验。根据下面的评价量表,请你判断此方案的等级并简要说明理由:   。
评价等级 优秀 合格 待改进
评价指标 能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无 关 两 个结论 能得出摩擦力大小与压力大小有关或与重力大小无关中的一个结论 不 能 得出 相 关的结论
26.如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,铝块和木块的外形相同,表面粗糙程度不同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究   。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是   。
(3)某同学用如图丁所示的装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动的过程中,以下说法正确的是____(填字母)。
A.铝块受力平衡
B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.长木板做加速、减速、匀速运动均可
D.拉动长木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
27.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块竖直挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力(不考虑传送带的形变),启动电动机使传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如下表:
实验次数 木块重力(N) 螺杆旋转的圈数(圈) 测力计示数(N) 摩擦力 (N)
1 0.60 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
(1)该实验通过   来改变木块与传送带之间压力的大小。
(2)该实验中传送带对木块的摩擦力方向为   。
(3)比较1、2、3三次实验数据,可以得出的结论是   。
(4)若实验小组在保持木块重力等其他条件均相同的情况下,仅多次改变传送带的转动速度,分别测出摩擦力的大小,这是要探究木块所受滑动摩擦力大小与   是否有关。
28.(2025八上·海曙期末)小慧用如图1所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小慧将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是   ,实验时,小慧记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
(2)分析序号   三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是   。
(3)小慧在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F﹣t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用   N的水平拉力拉木块。
29.(2023八上·镇海区期中)如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的规律;将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块()放在较长的小车上,一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示,则:
(1)空桶的质量等于   。
(2)内,滑块与小车间的摩擦力为   (填“动”或“静”)摩擦力。
(3)滑块与小车间的滑动摩擦力等于   N。
30.(2023八上·海曙期末)小柯看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑,小心慢走”呢?于是他找来弹簧测力计、滴管、一块刷过油漆的木块和一杯水进行探究。如图,在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如下表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/牛 1.3 1.5 1.8 1.4  
(1)该实验基于的假设是   。
(2)第五次实验中弹簧测力计的示数如图所示,为   牛。
(3)随着水滴的增加,摩擦力的大小变化趋势更接近于以下四幅图中的____图。
A. B. C. D.
31.(2023八上·宁海期末)某同学学习了“研究影响滑动摩擦力大小的因素”后,做了如下实验:将同种材质且体积相等、质量都为500g的A、B两个木块,放在两块不同的长木板上进行实验,实验过程及结果如图所示。
(1)图甲中A木块运动的速度大小为v1,图乙中B木块运动的速度大小为v2。实验过程中,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1可以大于、等于或小于v2
(2)对比甲、乙两个实验,可得长木板甲表面粗糙程度    (填“大于”、“小于”或“等于”)长木板乙表面粗糙程度。
(3)为研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,还需要设置实验丙与实验甲进行对照,仅利用现有的实验器材   。
32.小明与同学进行一场爬杆比赛,比赛中,小明向上爬杆时的 v-t图像如图甲所示。
(1)根据图甲,t1~t2时间内小明的运动状态是   ,小明受到的摩擦力方向是   。
(2)如图乙所示,小明受到的摩擦力 f 与时间t 的关系图像中漏画了t1~t2时间段的图线,请在图乙中将其补充完整。
33.(2025八上·金华月考)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的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1s时,物体相对于地面是   的(选填“静止”或“运动”);
(2)当t=5s时,物体受到的摩擦力为   N·
(3)图丙中阴影部分的面积表示的含义是   ,
(4)若9秒后撤去推力F,请将物体的速度变化情况画到答题纸的图丙上。   
34.小科随家人骑自行车去公园,快到目的地时停止蹬脚踏,同时手握刹车减速直至停止。t0时小科开始手握刹车,t1时刹车片与车轮接触,小科逐渐加大握在刹车的力度直至t2时自行车停止前行。请在图中画出在t0~t2时间段自行车刹车片对车轮的摩擦力大小的变化趋势,并进行解释。
参考答案
课前预习
相对运动或相对运动趋势 压力大小 粗糙程度 匀速直线
在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大 在压力相同的情况下,接触面越粗糙
控制变量法 二 压力 更粗糙 滚动 滑动
课中研学
一、摩擦力的存在
实践活动:
(1) 能感到桌面对手掌有阻碍作用。
(2) ①现象:木块离开手后,运动速度减小直到停止。
②解释:木块离开手后,木块与桌面之间的摩擦力阻碍木块运动,所以木块的运动速度会减小直到停止。
(3) ①现象:感受到地面施加给扫把的力是从左往右的;刷毛朝右弯曲。
②解释:用扫把从右往左清扫地面,扫把与地面的摩擦力阻碍扫把运动并使得刷毛发生形变。
1、滑动摩擦力
思考与讨论:
(2)作用点和方向
实践活动:
①现象:筷子将装有米的杯子提起。
②解释:将筷子向上提起时,筷子与米之间存在摩擦力。
2、静摩擦力
思考与讨论:
(1) 不能轻松拉开,因为书页之间接触面比较粗糙,交叉叠放在一起后具有一定的压力,拉开时会产生很大的静摩擦力。
思考与讨论:假如没有摩擦,生产、生活中将会出现怎样的情景?
人和动物无法在路面上行走、手不能拿住东西、汽车无法刹车、螺钉不能旋紧、绳子不能捆绑东西…… 世界将陷入混乱。
任务二:
一、摩擦力的大小
【思考与讨论】
①在木块上放不同数量的钩码。
②在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度。
4. 交流讨论。
图丁方法更好,不需要控制长木板做匀速直线运动,操作更简便。
2、多过程问题中摩擦力的大小分析
时间 运动状态 受力分析 摩擦力的类型和大小
0-3s 静止 静摩擦力,f1=F1=2N
3-6s 加速直线 滑动摩擦力,f2=f3=4N
6-9s 匀速直线 滑动摩擦力,f3=F3=4N
2、摩擦的利用与防止
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法增大摩擦的?
弓压弦越重,琴声越响:增大接触面之间的压力
鞋底上的花纹:增大物体间接触面的粗糙程度
浴缸的防滑垫:增大物体间接触面的粗糙程度
有时,摩擦也会给我们带来麻烦。例如,机器运转时,摩擦会使机器零件发热和磨损;沿地面拖动桌子,桌脚与地面的摩擦既容易使桌脚和地面受损,又会使人感到很费劲。
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法减小摩擦的?
用光滑的材质做滑梯:减小接触面的粗糙程度
在机器的转轴处加润滑油:使接触面分离
用滚动代替滑动:将滑动变为滚动
探索活动
(1)底座不容易滑动。
(2)底座容易滑动。
思考与讨论: ①增大摩擦的事例:运动员手上涂镁粉、给轮胎套上铁链、守门员戴着防滑手套、包粽子将绳子扎紧……
①减小摩擦的事例:利用滚木移动巨木、用玻璃做滑道、用冰壶刷擦冰、圆珠笔里有滚珠……
课堂练习
1.【答案】A
【知识点】速度与物体运动;摩擦力的存在
【解析】【分析】由图乙的v-t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由图乙的F-t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小,
由图乙v-t图象找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小,物体与地面间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定,据此求出t=3s、1s时摩擦力的大小。利用速度计算公式求得在4-6秒内物体运动的路程。
【解答】A、由图丙可知,物体在t=1s时处于静止状态,拉力等于摩擦力,由图乙可知此时拉力为2N,所以摩擦力等于2N,故A正确;
B、由图丙可知,物体在t=3s时做加速运动,拉力大于摩擦力,由图乙可知此时拉力为6N,所以摩擦力小于6N,故B错误;
C、由图丙可知,物体在2-4秒时做加速运动,不是匀速直线运动,故C错误;
D、由图丙可知,物体在4-6s做匀速直线运动,物体运动的路程为s=vt=3m/s×2s=6m,故D错误。
故答案为:A。
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】(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。同时,可通过刷毛的弯曲程度来体现摩擦力的大小,这利用了转换法。
(2)摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】A、在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,刷毛弯曲得越厉害,说明受到的滑动摩擦力越大,也就意味着牙刷受到的压力越大,故该选项正确。
B、当用力向右匀速拖动牙刷时,牙刷相对于接触面向右运动,所以牙刷受到的摩擦力方向向左,故该选项正确。
C、牙刷与接触面接触的是刷毛,所以牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上,故该选项正确。
D、如果与牙刷刷毛接触的表面是光滑的,那么刷毛不会发生明显的弯曲,而图中刷毛有明显弯曲,说明接触面是粗糙的,存在滑动摩擦力,故该选项错误。
故答案为:D。
3.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】A、冰壶运动中刷冰面:刷冰面会融化冰面,使冰面更光滑,实际上是减小摩擦,故A不符合题意;
B、刹车时用力捏闸:这是通过增大压力来增大摩擦,没有改变接触面粗糙程度,故B不符合题意;
C、手上涂防滑粉:防滑粉增加了手与物体接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故C符合题意;
D、滚动轴承装有钢管:这是用滚动摩擦代替滑动摩擦,目的是减小摩擦,故D不符合题意。
故答案为:C。
4.【答案】(1)摩擦力
(2)在木块上方用双面胶粘一个钩码,让木块从斜面顶端由静止滑下,记录木块在水平木板上滑行的距离s2及木块和钩码的总质量m2,改变木块上的钩码的数量并重复上述操作
(3)塑料盆进入水平轨道后的滑行距离与盆内同学的质量无关
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,塑料盆最终会停止,是因为受到摩擦力的作用。
(2)根据控制变量法进行实验设计,除了总质量以外,其它不变。
(3)结合表中数据进行分析,质量不变,距离相同,说明塑料盆进入水平轨道后的滑行距离与盆内同学的质量无关。
【解答】(1)塑料盆最终会停止,是因为受到摩擦力的作用,可知其忽略了摩擦力对滑行距离的影响。
(2)探究的是滑行距离与质量的大小,则唯一变量为质量的大小,可知接下来的操作是:在木块上方用双面胶粘一个钩码,让木块从斜面顶端由静止滑下,记录木块在水平木板上滑行的距离s2及木块和钩码的总质量m2,改变木块上的钩码的数量并重复上述操作。
(3)由表中数据可知,改变总质量,但木块在水平木板上滑行的距离相同,可知塑料盆进入水平轨道后的滑行距离与盆内同学的质量无关。
5.【答案】(1)水平
(2)水对摩擦力的影响与水量有关,适量的水可以增大摩擦力,而过量的水则会减小摩擦力
(3)湿地板更易滑倒的力学依据是过量的水会减小摩擦力,导致人在行走时难以获得足够的静摩擦力来保持平衡,同时由于惯性,人容易继续保持原来的运动状态而滑倒。
【知识点】惯性;力的测量;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)测量哪个方向的拉力,就将测力计在哪个方向上调零。
(2)根据表中数据和二力平衡知识点进行分析,平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(3)结合(2)中所得结论和惯性进行分析,惯性是物体的属性,物体具有保持原来运动状态的能力。
【解答】(1)由图可知,实验时测量的是水平方向的力,可知在实验前应将测力计沿水平方向调零。
(2)木块做匀速直线运动,说明受力平衡,拉力等于摩擦力,由表中数据可知,随着水滴数变多,摩擦力先变大后变小,故可得:水对摩擦力的影响与水量有关,适量的水可以增大摩擦力,而过量的水则会减小摩擦力。
(3)湿地板更易滑倒的力学依据是过量的水会减小摩擦力,导致人在行走时难以获得足够的静摩擦力来保持平衡,同时由于惯性,人容易继续保持原来的运动状态而滑倒。
课后练习
1.【答案】C
【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】物体在静止或做匀速直线运动时,受力平衡或不受力。
滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】A、0-3s物体静止,受力平衡,摩擦力等于拉力等于2N,故A错误;
BC、6-9s物体做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于拉力等于4N,3-6s物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由于这两个因素均不变,可知3-6s的摩擦力等于6-9s的摩擦力等于4N,故B错误,C正确;
D、6-9s物体通过的路程为,故D错误。
故答案为:C。
2.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法: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。
(2)减小摩擦力的方法: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;用滚动代替滑动;使接触面彼此分离(如加润滑油、利用气垫等)。
【解答】A、用光滑材料做滑梯,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故该选项错误。
B、在齿轮间加润滑油,是通过使接触面彼此分离来减小摩擦力,故该选项错误。
C、轮胎表面的槽纹,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,故该选项正确。
D、旱冰鞋装有轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故该选项错误。
故答案为:C。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;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】由牛顿第一定律可知,物体在不受力或受平衡力时,运动状态不发生改变,可知在2-6s内铁块受力平衡。
【解答】A、吸引力与重力不在同一直线上,不一定相等,题中信息不能得出吸引力大小,故A错误;
B、由图乙可知,在2-6s内铁块做匀速直线运动,受力平衡,拉力等于摩擦力加重力等于2N+5N=7N,故B正确;
CD、在0~2s内铁块做加速运动,说明拉力大于摩擦力和重力之和,即大于7N,故CD错误。
故答案为:B。
4.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体匀速运动时,受力平衡,摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;
(2)力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加摩擦力时,会受到反方向的摩擦力。
【解答】A、A向右匀速运动,C相对于A有向左的运动趋势,所以A对C的摩擦力向右,故该选项错误。
B、根据力的相互性,C对A的摩擦力与A对C的摩擦力方向相反,即向左,故该选项错误。
C、B随整体向右匀速运动,C相对于B有向右的运动趋势,所以B对C的摩擦力向左,故该选项错误。
D、根据力的相互性,C对B的摩擦力与B对C的摩擦力方向相反,即向右,故该选项正确。
故答案为:D。
5.【答案】C
【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】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,对小明进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
【解答】小明在绳子上时以及在杆上时都是静止的,即处于平衡状态,所受合力均为0。小明受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因小明的重力不变,故在杆上和在绳上受到的摩擦力一样大,故A错误;
小明沿杆匀速向上爬时,小明在竖直方向上受到平衡力的作用,受到的摩擦力与重力为一对平衡力,重力的方向是竖直向下的,所以此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向上的,故B错误;
小明分别从绳和杆上匀速滑下时,人在竖直方向上都是受到平衡力的作用,受到的摩擦力与重力为一对平衡力,大小相等,方向相反,因人的重力不变,故在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等,都等于小明的重力,故C正确;
小明分别从绳和杆上匀速滑下,由上述分析可知,受到的滑动摩擦力大小相等,因滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,绳子比杆的粗糙程度更大,因此手对杆的水平压力大于对绳的水平压力,故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关,与物体的运动状态是否发生变化无关,B点撤去拉力,只受到滑动摩擦力,摩擦力阻碍运动,物体将做减速运动,但粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力不变。【解答】A、在 AB 段物块做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力相等,物体向右运动,受到水平向左的摩擦力,大小为10N,在 BC 段物块做减速运动,到C处静止,BC段滑动摩擦力大小只与压力与接触面粗糙程度有关,故滑动摩擦力不变,还是10N,所以从0到t2物块受到的摩擦力大小不变,故A错误;
BC、在 AB 段物块做匀速直线运动,到B点时撤去拉力,物块水平方向只受到摩擦力,物块做减速运动,从0到t1物块匀速直线运动,从t1到t2物块减速运动,故B错误,C正确;
D、在 AB 段物块做匀速直线运动,物块受到拉力的作用,即0-t1拉力不变,到B点时撤去拉力,t1时刻物块不受拉力的作用,故D错误。
故答案为:C。
7.【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F;乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
BD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零,故B、D错误;
C、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故C正确。
故答案为:C。
8.【答案】A
【知识点】平衡状态的判断;摩擦力的存在
【解析】【分析】做匀速直线运动时,受力情况只有两种,受平衡力或不受力。
【解答】行李箱与传送带一起匀速直线运动,此时行李箱受力平衡,水平方向上不受力,即不受摩擦力。
故答案为:A。
9.【答案】D
【知识点】参照物及其选择;平衡力的辨别;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体受到的推力大于阻力时,物体将做加速运动;当推力小于阻力时,物体将做减速运动;推力与阻力相等,时,物体受力平衡,运动状态不发生改变,做匀速直线运动。【解答】A、由图可知,在时间相同时,木块通过的路程不同,则木块的运动速度不同,所以木块的运动状态在改变,故木块运动过程中受到非平衡力的作用,故A错误;
B、由于体中,木块受到的水平推力的方向未知,所以木块的运动方向未知,故不能判断木块的运动方向,故B错误;
C、木块向左运动时,压力大小和接触面粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,故C错误;
D、木块向右运动时,在时间相同时,木块通过的路程越来越大,所以木块做加速运动,则木块受到的推力大于摩擦力,故D正确。
故答案为:D。
10.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】相互作用力的特点:大小相等、方向相反,作用在同一直线,两个物体上。【解答】当逆时针打开矿泉水瓶盖时,手指受到顺时针方向的摩擦力,由于力的作用是相互的,所以瓶盖受到手对瓶盖的摩擦力方向为逆时针方向,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
11.【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体滑动时,受到滑动摩擦力作用,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度等无关。
【解答】AB、由题意可知,当物体放到传送带上时,由于传送带与物体之间发生相对运动,会产生向右的滑动摩擦力,则弹簧会伸长一段长度,当拉力与摩擦力大小相同时,物体将保持稳定状态;当传送带的速度逐渐增大时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不再改变,故A错误,B正确;
C、物体受到的摩擦力与弹簧的拉力是一对平衡力,当传送带速度逐渐增大时,摩擦力不变,弹簧的拉力不变,所以弹簧向右伸长量不变,故C错误;
D、传送带顺时针转动过程中,物体相对于传送带向左运动,但摩擦力大小不变,故D错误。
故答案为:B。
12.【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】A.弹簧测力计的示数等于挂钩上受到拉力的大小;
B.根据平衡力的知识比较绳子上的拉力大小;
C.拔河比赛的胜负取决于受到摩擦力的大小;
D.相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦力。
【解答】A.根据题意可知,第一次两边拉力均为80N处于静止状态,则弹簧测力计挂钩上受到的压力为80N,那么弹簧秤的读数为80N,故A错误;
B.第二次甲被拉动前的未动时刻,绳子受平衡力的作用,即乙对绳的拉力等于甲对绳的拉力,故B错误;
C.第一次拔河比赛中两队拉力均为80N,如果处于相持阶段,则地面对人的摩擦力均为80N,若第一次比赛中甲失利,即被乙队拉动,表明乙与地面的摩擦力大于80N,两队与地面间的摩擦力较小的是甲,故C错误;
D.前后两次甲对地面的压力相同,第一次为滑动摩擦,第二次为滚动摩擦,则第一次甲受到地面的摩擦力比第二次小车受到地面的摩擦大,故CD正确。
故答案为:D。
13.【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)A、B两木块一起做匀速直线运动,整体受力平衡,先算出整体受到的总摩擦力。
(2)滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关,由于两木块是相同的,受到的摩擦力也相同,运动方向相同,摩擦力的方向一相同。
(3)以B为研究对象,根据力的平衡条件可求出绳子上的拉力。
【解答】AB两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力F1、向右的拉力F2和两个向左的摩擦力;整体受力平衡,所以
则总摩擦力
解得
以B为研究对象,B受绳子向左的拉力F、向左的摩擦力和绳子拉力F2而平衡,所以
故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
14.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式判断液体密度的大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小。
(2)首先分析容器对地面压力的大小关系,然后根据影响滑动摩擦力的因素确定受到摩擦力的大小,最后根据二力平衡的知识比较拉力的大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,液体体积V1ρ2。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体压强p1>p2。
(2)容器对地面的压力等于容器和液体的总重力,因此压力相等,且接触面的粗糙程度相同,则容器受到的摩擦力相等。当容器做匀速直线运动时,它受到的推力与摩擦力相互平衡,即二者相等,所以推力F1=F2。
15.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,用滚动代替滑动,使接触面脱离。
【解答】A、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,故A正确;
B、举重运动员上场之前会在手心涂碳酸镁粉末是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确;
C、体操运动员在杠上做回环动作时手握杠不能太紧,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦,故C正确;
D、用光滑的材料做滑梯,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D错误。
故答案为:D。
16.【答案】相反
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【解答】在毛笔 “按”“顿” 等运笔时,笔尖相对于纸面有向前运动的趋势或正在向前运动。根据摩擦力方向的规律,此时笔尖受到的摩擦力方向与运笔方向相反。
17.【答案】等于;等于;150
【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】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】木箱处于静止状态,受到的是静摩擦力,此时木箱受力平衡,可知静摩擦力等于推力等于100N。
木箱做匀速直线运动,说明受力平衡,此时受到的滑动摩擦力,滑动摩擦力等于推力等于150N。
木箱加速运动,说明推力大于滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度和正压力决定,与推力无关,由于接触面条件不变,压力也不变,可知滑动摩擦力不变,仍为150N。
18.【答案】右;14;14
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体B处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对A进行受力分析,再进一步确定地面对A的摩擦力大小;滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,据此分析。
【解答】弹簧测力计的示数为4N,则弹簧测力计对B的拉力为4N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为4N,摩擦力方向水平向右;
以A为研究对象,它受到向右的拉力为18N,同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力,二者之和为18N,所以地面对物体A的摩擦力为
f=18N-4N=14N
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当水平拉力F增大到20N,压力大小和接触面粗糙程度不变,故A受到地面的摩擦力大小还为14N。
19.【答案】(1)0.8
(2)木板不需要做匀速直线运动,并且弹簧测力计静止时更容易读数
(3)变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(2)(3)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】(1)图中测力计的分度值为0.2N,示数为0.8N,示数稳定,说明木块受力平衡,摩擦力等于拉力等于0.8N。
(2)直接用弹簧测力计拉木块来测量摩擦力时,由二力平衡可知,需要匀速拉动木块,操作比较困难, 通过拉动木板来测量摩擦力时,不需要匀速拉动木板,因为滑动摩擦力与运动速度大小无关。
(3)在木块上放一个小砝码,压力变大,接触面的粗糙程度未变,摩擦力变大,可知测力计的示数将增大。
20.【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据影响滑动摩擦力因素的知识比较甲和乙两种情况下二者受到摩擦力的大小关系,进而计算A在乙中受到的摩擦力大小。
【解答】(1)题图甲中,A、B整体一起做匀速直线运动,A相对于 B 处于静止状态,而且没有相对运动的趋势,所以A 受到的摩擦力是0N。
(2)由题图甲的摆放改为题图乙的摆放后,接触面的粗糙程度不变,对地面的压力大小也不变,因此摩擦力大小不变,A、B一起做匀速直线运动时,推力和摩擦力二力平衡,则有 ;题图乙中,因为摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,接触面的粗糙程度不变,但是A 物体对水平桌面的压力为A、B整体对水平桌面压力的一半,所以A 受到的摩擦力为 10 N。
21.【答案】2000;130
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;压强的大小及其计算
【解析】【分析】物体静止,受力平衡,摩擦力的方向与接触面相平行,可知摩擦力与重力是一对平衡力,再根据平衡力的特点判断摩擦力的大小。【解答】用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为200N,物体对墙的压强为
[2]物体处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f=G=130N。
22.【答案】运动;后;后
【知识点】参照物及其选择;惯性;摩擦力的存在
【解析】【分析】运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的,物体和参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的。【解答】小西和小钱在走廊上快走,若小西和小钱的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小西为参照物,小钱的位置发生了变化,是运动的。
小西的前脚跟刚着地时,脚向前蹭地,由于力的作用是相互的,所以地面也给脚一个向后的反作用力,这个力就是脚底受到的摩擦力,因此其受到摩擦力的方向是向后。
若小西走在有水洒落的路面,脚踩在湿的地面上,脚的速度变快,上半身由于惯性保持之前的速度,所以小西会向后倾倒。
23.【答案】(1)匀速直线运动
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)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】(1)平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(2)根据图像和滑动摩擦力大小的影响因素进行分析。
(3)滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】(1)当铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块处于平衡状态,此时水平方向的拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。因此,测力计的示数F1即为铝块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲实验中,铝块单独在木板上运动,测力计示数为1.6N,表示铝块受到的滑动摩擦力为1.6N。
乙实验中,铝块和木块一起在木板上运动,测力计的读数可能增大(假设读数为3.2N),说明滑动摩擦力增大。
两次实验的接触面粗糙程度相同,但乙实验中铝块和木块的总重力更大,导致对接触面的压力更大,滑动摩擦力也随之增大。 因此,可以得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)两幅图中铝块对木板的压力以及铝块与木板间的接触面的粗糙程度均不变,可知铝块受到的滑动摩擦力大小相等。
24.【答案】(1)木板
(2)木板对玩具汽车的摩擦力;物体间力的作用是相互的,则木板对车的摩擦力是向前的
【知识点】力的概念;力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物体间力的作用是相互的。相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上;
(2)开动电动机,电动车有向前运动的趋势,木板给汽车向前的摩擦力,理由是物体间力的作用是相互的。
【解答】(1)如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进,原因是没有施力物体。如图乙所示,玩具汽车的发动机驱动车轮转动,由于车轮和木板间有摩擦,车轮会给木板一个向后的摩擦力,而力的作用是相互的,木板给车轮一个向前的摩擦力,使玩具汽车前进。可见,使玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是木板,玩具汽车的牵引力就是这样产生的;
(2) 该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是木板对玩具汽车的摩擦力,并阐述其理由:物体间力的作用是相互的,则木板对车的摩擦力是向前的;
25.【答案】(1)0.8
(2)粗糙程度
(3)往金属盒加入适量的沙子,使压力传感器的示数和氢气球未充氢气时的示数相同,
(4)优秀;实验中用同一磁铁实验,则磁铁的重力大小不变,分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,则磁铁对水平铁板的压力大小不同,所以能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无关两个结论,故此方案的评价等级为优秀
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)根据弹簧测力计的分度值读数,根据二力平衡条件可知木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,改变了接触面的粗糙程度;
(3)要分析摩擦力大小与重力大小是否有关,要控制压力大小相同,改变重力大小,据此分析即可;
(4)把同一磁铁分别放在水平铁板上(磁铁对铁板的压力大于自身重力)、吸在水平铁板下(铁板受到磁铁的吸引力等于磁铁的重力),磁铁的重力不变,磁铁对木板的压力改变,根据控制变量法分析即可。
【解答】 (1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为0.8N,根据二力平衡条件可知木块所受的摩擦力为0.8N;
(2)图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,改变了接触面的粗糙程度,所以是探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)要分析摩擦力大小与重力大小是否有关,要控制压力大小相同,改变重力大小,使用氢气球,由于氢气球向上拉金属盒,所以金属盒对白纸的压力变小,故往金属盒加入适量的沙子,使压力传感器的示数和氢气球未充氢气时的示数相同,再次进行实验;
(4)实验中用同一磁铁实验,则磁铁的重力大小不变,分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,则磁铁对水平铁板的压力大小不同,所以能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无关两个结论,故此方案的评价等级为优秀。
26.【答案】(1)滑动摩擦力大小与压力大小的关系
(2)没有控制接触面的粗糙程度相同
(3)A;C
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)(2)影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,根据控制变量法分析;
(3)根据铝块的运动状态分析其受力情况。
【解答】(1)由甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,故可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(2)比较乙、丙两次实验,没有控制接触面的粗糙程度相同,不能探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。
(3)A、铝块处于静止状态,受到平衡力的作用,故A 正确;
B、铝块受到的弹簧测力计的拉力与长木板对铝块施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故铝块受到的滑动摩擦力方向水平向左,故B错误;
C、长木板做加速、减速、匀速运动时,因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以铝块受到的摩擦力大小不变,故C正确;
D、拉动长木板的力 F 变大时,因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变,故铝块受到的滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计示数也不变,故D错误。
27.【答案】(1)螺杆旋转的圈数
(2)竖直向下
(3)同一木块,当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)速度
【知识点】控制变量法;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)由表中数据可知,3次实验的螺杆旋转的圈数不同,可知是通过改变螺杆旋转的圈数不同来改变压力大小。
(2)根据摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反进行分析。
(3)由表中数据可知,压力不同,摩擦力不同,可知摩擦力大小与压力大小有关,且压力越大,摩擦力越大。
(4)由题中信息可知,变量为传送带转动的速度,可知探究的是摩擦力与速度的关系。
【解答】(1)根据题表数据可知螺杆旋转的圈数不同,木块与传送带之间压力的大小不同。
(2)传送带逆时针转动,木块相对于传送带向上运动,所以实验中传送带对木块的摩擦力方向为竖直向下。
(3)根据控制变量法比较1、2、3三次实验数据可知同一木块,当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)保持木块重力等其他条件均相同的情况下,仅多次改变传送带的转动速度,实验中改变的是物体的运动速度大小,所以是探究木块所受滑动摩擦力大小与速度是否有关
28.【答案】使滑动摩擦力的大小等于拉力大小;1.2.3;f=0.2F;2.3N
【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】(1)物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动,平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(2)根据表中数据进行分析,发现摩擦力与压力的比值为一定值,即摩擦力与压力成正比。
(3)静摩擦与拉力是一对平衡力,随拉力的增大而增大,由图2可知,静摩擦最大为2.3N,所以拉力为2.3N能使物体开始运动。【解答】(1)在实验中弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时拉力大小与摩擦力相等。
(2)由表中1、2、3三组实验数据可知,接触面的粗糙程度相同而压力大小不同,摩擦力大小不同,
由表中实验数据可知,其他因素相同时,压力越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出,即f=0.2F。
(3)由图2可知,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力。
29.【答案】0.2kg;静;3
【知识点】力与图象的结合;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】没有向桶中倒沙时,力传感器水平向左的拉力和空桶对其水平向右的拉力是平衡力,根据图像数值回答;当小车运动时,所受滑动摩擦力的大小不变,根据图像数值回答;据此分析何时开始运动,得出0-2.5s的运动情况,分析摩擦力的种类。
【解答】(1)当时,没有向桶中倒沙,小车和滑块处于静止状态,滑块受到力传感器水平向左的拉力和小车的摩擦力,小车受到的摩擦力等于空桶对其水平向右的拉力大小相等,以上各力大小都相等,由图乙所示图像可知,空桶的重力
空桶的质量
(2)由于滑动摩擦力是不变的,因而从2.5s开始,小车开始运动,滑块与小车是滑动摩擦,而之前没有相对运动,因而内,滑块与小车间的摩擦力是静摩擦力。
(3)当小车运动时,滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力,由于滑块和小车之间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,则所受滑动摩擦力的大小不变,由图乙所示图像可知所受滑动摩擦力
30.【答案】(1)摩擦力大小可能与水滴数(水的多少)有关
(2)1.2
(3)B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时地往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”?小明根据生活中的现象,猜测摩擦力可能跟水滴多少有关。
(2)弹簧测力计读数:首先确定每一个大格和每一个小格各代表的示数,然后读出力的大小。
(3)当接触面之间没有水时,接触面之间也存在摩擦力,随着水滴数目的增加,摩擦力增大,当水滴的数目增大到一定数目时,摩擦力反而减小。根据这个变化判断水滴和摩擦力的关系图象。
【解答】 (1)用铁锹时吐口水防止打滑,地板湿滑小心慢走,接触面水的多少是否影响摩擦力,所以此实验基于的假设是:摩擦力大小可能与水滴数(水的多少)有关。
(2)根据图片可知,弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,所以滑动摩擦力为1.2N。
(3)如表格数据知,水滴数量增加,摩擦力增大,当水滴增加到一定数量,摩擦力反而减小。当水滴为0时,接触面之间也存在摩擦力,当水滴很多时,接触面之间还是存在摩擦力,所以摩擦力和水滴数量的关系为B。
31.【答案】(1)D
(2)小于
(3)将B叠放在A的上面,用弹簧测力计水平拉动B做匀速直线运动,记下测力计的示数,与甲中弹簧测力计示数比较
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,在压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)根据控制变量法的要求设计实验即可。【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,且摩擦力的大小与木块运动的速度大小无关。
故选D;
(2)对比甲、乙两个实验,两物体质量相同,重力相同,对长木板的压力大小相同,而乙中弹簧测力计示数较大,即乙中物体受到的滑动摩擦力较大,故得出长木板甲表面粗糙程度小于长木板乙表面粗糙程度;
(3)为研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小,故操作是:将B叠放在A的上面,用弹簧测力计水平拉动B做匀速直线运动,记下测力计的示数,与甲中弹簧测力计示数比较。
32.【答案】(1)向上做匀速直线运动;竖直向上
(2)
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)匀速直线运动是指物体运动速度的大小和方向都保持不变的直线运动。
(2)二力平衡的条件是:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。当物体处于匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力。
【解答】(1)由图甲可知, t1~t2时间内小明的速度不变,所以运动状态是向上做匀速直线运动。小明在竖直方向上受到重力和摩擦力,因为做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡条件,摩擦力与重力大小相等、方向相反,重力方向竖直向下,所以小明受到的摩擦力方向是竖直向上。
(2)在 t1~t2 时间内,小明向上做匀速直线运动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小等于重力。观察图乙,在0 t1 时间内摩擦力大小等于重力,所以t1 t2时间段的图线应该和0 t1 时间段的图线一样,是一条水平线段,大小等于重力对应的摩擦力大小。
33.【答案】(1)静止
(2)2
(3)通过的路程
(4)
【知识点】摩擦力的存在;压强的大小及其计算;压强的变化
【解析】【分析】(1)由图乙的v-t图像可以判断物体在0~3s的运动情况;
(2)由图乙v-t图像找出物体什么时候处于平衡状态,然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小;滑动摩擦力由物体间的压力和接触面的粗糙程度决定;
(3)根据横纵坐标的意义判断阴影部分面积的科学含义。
(4)根据物体受摩擦力而减速运动分析。
【解答】 (1)由图乙的v-t图像可以知道,在0~3s内,物体处于静止;
(2)由图乙的v-t图像可知,在6~9s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,此时物体所受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,即f=F,由图甲的F-t图像可知,在6s~9s内,推力F=4N,物体所受到的滑动摩擦力f=F=2N;
由图乙 所示图像可知,t=5s时物体做加速运动,相对于地面滑动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于物体间的压力和接触面的粗糙程度都不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则t=5s时物体受到的摩擦力仍为2N;
(3)由图丙知横轴表示时间,纵轴表示速度,阴影部分的面积等于时间乘以速度,即s=vt=4m/s×3s=12m,故阴影部分的面积表示的科学含义是6~9秒内物体通过的路程为12m。
(4)若9秒后撤去推力F,由于有摩擦力,改变运动状态,做减速运动,如图所示:
34.【答案】t0时小科开始手握刹车,t1时刹车片与车轮接触,t0~t1时间段没有产生摩擦力;t1时刻后,小科逐渐加大握在刹车上的力度直至 t2时自行车停止前行,此时接触面的粗糙程度不变,压力逐渐增大,故车轮受到的摩擦力逐渐增大,如解图所示
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关;根据刹车片的运动状态分析摩擦力的大小变化。
【解答】T0时小科开始手握刹车,T1时刹车片与车轮接触,该过程内没有产生摩擦力;
T1时刻后,小科继续加大握在刹车上的力直至T2时自行车停止前行,此时接触面的粗糙程度不变,压力变大,受到的滑动摩擦力变大,如图所示:
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核心素养
科学观念:了解摩擦力的普遍存在;了解摩擦力的概念;能正确区分滑动摩擦力与静摩擦力。了解影响滑动摩擦力大小的因素;了解有益摩擦和有害摩擦;知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的常用方法。
科学思维:通过大量生活实例感受摩擦力的存在、分析摩擦力的性质;能想象没有摩擦力所能产生的情景。通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素;理解弹簧测力计测量摩擦力的方法;了解不同性质的摩擦在生产和生活中的应用。
探究实践:通过科学探究活动,使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用,培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力;
态度责任:培养实事求是的科学态度与他人合作的精神;通过实际体会物理知识在生活中应用与价值。
【课前预习】
一 摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体表面上运动时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力叫摩擦力。
2.产生条件:
(1)两物体要相互接触;
(2)两物体要发生相对运动或有相对运动的趋势;
(3)两物体间要有压力;
(4)两物体接触面粗糙。(四个条件缺一不可)
3.方向:摩擦力的方向与物体    的方向相反。
4.分类:滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。
[注意](1)摩擦力阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,许多时候,摩擦力可能是物体运动的动力。如把物体刚放上传送带时,就是靠传送带对物体的摩擦力使物体由静止变为运动的。
(2)对相对运动的理解:不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同,相对运动指相互接触的物体间相对位置的变化。
二 影响滑动摩擦力大小的因素
1.影响因素
(1)作用在物体表面上的    。
(2)接触面的    。
2.影响滑动摩擦力大小的因素的探究实验模型(如下图所示)
(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力大小,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下做   运动。此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)甲、乙两图说明:                    ,滑动摩擦力越大。
(3)甲、丙两图说明:                   ,滑动摩擦力越大。
(4)上述实验主要采用的科学研究方法是        。
(5)此实验在测量拉力的时候,很难使木块保持匀速直线运动状态,如要精准测量,可选用下图中的方案      。
三 增大有益摩擦的方法
(1)增大      。例如:自行车刹车时用力捏车闸;用力握紧杯子。
(2)使接触面     。例如:轮胎表面有花纹;冰雪天气汽车轮胎装上防滑链;体操运动员上器械前要涂防滑粉。
(3)变     摩擦为     摩擦。例如:汽车紧急刹车时,轮胎与地面之间的摩擦。
四 减小有害摩擦的方法
(1)减小     。例如:运动员在单杠上做回环动作时,手握杠不能太紧。
(2)使接触面      。例如:滑冰场上的冰面需要光滑。
(3)变     摩擦为     摩擦。例如:使用滚动轴承。
(4)使接触面分离。例如:气垫船、磁悬浮列车。
【课中研学】
一、摩擦力的存在
实践活动:
(1)将手掌紧压在桌面上,并慢慢拖动,使手在桌面上滑动。你的手掌有什么感觉?
(2)用手推放在桌面上的木块,使它运动起来,观察木块离开手后运动状态有什么变化。请解释这个现象。
(3)用扫把从右往左清扫地面,感受施加给扫把的力,观察扫把刷毛朝哪个方向弯曲。
1、滑动摩擦力
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面上滑动时,在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
(1)产生条件
①两物体相互接触并挤压;
②两物体的接触面粗糙;
③发生相对运动(滑动)。
思考与讨论:判断下列情景中的人或物是否受到滑动摩擦力。
(2)作用点和方向
滑动摩擦力作用在接触面上,方向与物体相对运动的方向相反。
思考与讨论:分析下列物体受到的滑动摩擦力的方向。
两个物体相对滑动时会产生滑动摩擦力,两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力呢?
实践活动:纸杯中盛有米,米内插有筷子。将米压紧后,竖直向上提筷子,你将观察到什么现象?请尝试解释这个现象。
①现象: 。
②解释: 。
2、静摩擦力
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面具有相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力叫作静摩擦力。
(1)产生条件
①两物体相互接触并挤压;
②两物体的接触面粗糙;
③具有相对运动趋势(未滑动)。
(2)作用点和方向
静摩擦力作用在接触面上,方向与物体相对运动趋势的方向相反。
思考与讨论:
(1) 把两本科学教科书一页一页地交叉叠好,然后尝试拉开两本书。能轻松拉开吗?想想为什么会这样。
(2)分析下列物体受到的静摩擦力的方向。
不但固体与固体之间会产生摩擦,固体、液体、气体之间也会产生摩擦。图中是我国神舟十六号返回舱进入地球大气层时,外壳与空气摩擦燃烧而形成的壮观景象。
思考与讨论:假如没有摩擦,生产、生活中将会出现怎样的情景?
一、摩擦力的大小
探究实践:探究影响滑动摩擦力大小的因素
一、目标:用实验探究滑动摩擦力大小的影响因素。
二、器材:棉布、长木板、弹簧测力计、木块、砝码
三、过程
【思考与讨论】请结合实验器材,思考以下问题。
①如何改变对接触面压力的大小?
②如何改变接触面的粗糙程度?
1. 建立猜想。
(1)接触面受到的压力越大,滑动摩擦力也越大。
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力也越大。
2. 实验验证。
(1)如图甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力计水平拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
【特别提醒】木块做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力互相平衡。
(2)如图乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
(3)在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度,按图丙的方式测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
3. 得出结论。
滑动摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4. 交流讨论。
如图丁所示,水平向右拉动长木板,读出弹簧测力计示数也能测出木块受到的摩擦力。你认为哪种方法更好并说明理由。
1、影响滑动摩擦力大小的因素
当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小有关,还跟接触面的粗糙程度有关。
(1)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)当压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2、多过程问题中摩擦力的大小分析
时间 运动状态 受力分析 摩擦力的类型和大小
0-3s 静止 静摩擦力,f1=F1=2N
3-6s 加速直线 滑动摩擦力,f2=f3=4N
6-9s 匀速直线 滑动摩擦力,f3=F3=4N
2、摩擦的利用与防止
摩擦力虽然会阻碍物体之间的相对运动,但在某些情况下,这种阻碍作用对我们来说是有益的,因此,人们常常需要设法增大这种摩擦力。
那么,采用什么措施可以增大物体之间的摩擦?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法增大摩擦的?
有时,摩擦也会给我们带来麻烦。例如,机器运转时,摩擦会使机器零件发热和磨损;沿地面拖动桌子,桌脚与地面的摩擦既容易使桌脚和地面受损,又会使人感到很费劲。
因此,人们需要设法减小有害的摩擦。采用什么措施可以减小物体之间的摩擦呢?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法减小摩擦的?
探索活动
(1)如图甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?
(2)如图乙,通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上,当气球内的气体从小孔中泄出时,轻击底座,底座容易滑动吗?
实验表明,利用气垫可以大大减小摩擦力。气垫船就是利用船与水面之间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
思考与讨论:在生活和生产实际中,还有哪些增大或减小摩擦的事例?
【课堂总结】
【课堂练习】
1.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力 F 向右拉物体,拉力 F 的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,下列说法中,正确的是(  )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为2 N
B.t=3s 时,物体受到的摩擦力为6 N
C.2~4s内物体在做匀速直线运动
D.4~6s 内物体运动的路程为18 m
2.为了探究滑动摩擦力,小明利用牙刷做实验,当用力向右匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,下列关于这一实验的分析,错误的是(  )
A.刷毛弯曲得越厉害,说明牙刷受到的压力越大
B.牙刷受到的摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.与牙刷刷毛接触的表面是光滑的
3.(2025八上·慈溪月考)下图实例中,通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是(  )。
A.冰壶运动中刷冰面 B.刹车时用力捏闸 C.手上涂防滑粉 D.滚动轴承装有钢管
4.在校外拓展活动中,同学们体验了大型滑草项目:一名同学坐在大塑料盆里,静止从轨道顶端沿轨道斜面下滑,进入水平面后继续滑行一段距离后停止。
(1)塑料盆的规格相同,但每一次塑料盆进入水平轨道后停止的位置都不同。小妍对此现象作出的解释如下:滑行距离与盆内同学的质量大小有关,质量越大,惯性越大,在其他因素相同的情况下停下来所需的距离就越长。小妍的解释中忽略了   对滑行距离的影响。
(2)为了探究塑料盆进入水平轨道后的滑行距离是否与盆内同学的质量大小有关,小柯利用斜面、长木板、木块、刻度尺和钩码若干,设计了如图所示的实验,请将实验方案补充完整。
①让木块从斜面顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,记录木块在水平木板上滑行的距离s1 和木块的质量;
②   。
③根据数据得出结论。
(3)如表所示为实验中得到的实验数据,根据数据可得出结论:   。
木块和钩码的总质量/g 200 250 300 350
在水平木板上滑行的距离/m 0.151 0.149 0.150 0.151
5.(2025八上·瑞安月考)家里的罐头瓶盖得太紧(如图甲所示),拧不开了。小嘉就在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾在打滑,瓶盖还是没动。爸爸让他换一条湿毛巾试试,果然,湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了。由此,他觉得水有助于增大摩擦力。但为什么许多公共场合的地面在用水打扫过后会摆放“地滑慢步”的牌子(如图乙所示),水量到底能增大摩擦还是减小摩擦
为了解决困惑,他设计了如图丙所示的实验:在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如表所示。
水滴数与摩擦力关系统计表
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28 32 36
摩擦力/N 3.16 3.34 3.72 3.92 3.02 2.80 2.82 2.82 2.82
(1)在使用前,弹簧测力计需要   (水平/竖直)调零。
(2)根据实验数据能得出什么结论
(3)走廊警示语“地滑慢步”中,湿地板更易滑倒的力学依据是什么 请你根据上述实验结果,结合惯性知识进行说明   。
【课后练习】
1.(2025八上·瑞安月考)如图1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,物体0-3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是(  )
A.0~3s受到的摩擦力大小为ON B.3~6s 受到的摩擦力大小为6N
C.6-9s 受到的摩擦力大小为4N D.6-9s物体通过的路程1m
2.摩擦力和人们的生活密不可分。下列现象中,属于增大摩擦力的是(  )
A.用光滑材料做滑梯 B.在齿轮间加润滑油
C.轮胎表面的槽纹 D.旱冰鞋装有轮子
3.(2025八上·海曙开学考) 如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在2~6s内拉力F等于7N
C.在0~6s内拉力F等于5N
D.在0~2s内拉力F等于7N
4.如图所示,A、B 两相同正方体木块放在粗糙水平面上,长木板 C 放在它们上面。用水平力F 拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,则(  )
A.A 对C 的摩擦力向左 B.C对A的摩擦力向右
C.B对C的摩擦力向右 D.C对B 的摩擦力向右
(4题图) (5题图)
5.如下图所示,小明先后静止在一条粗糙的绳子和一根较光滑的杆上。通过受力分析,以下判断正确的是 (  )
A.小明在绳子上静止时受到的摩擦力比在杆上静止时受到的摩擦力要大
B.若小明沿杆匀速向上爬,此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向下的
C.小明分别从绳和杆上匀速滑下,在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等
D.小明分别从绳和杆上匀速滑下,手对杆的水平压力和对绳的水平压力大小一样
6.(2025八上·海曙期末)如图,在一粗糙程度相同的水平面上,重的物块在F=10N的水平拉力的作用下,从A点开始向右做匀速直线运动,到B点时撤去拉力,物块最后在C点静止。对此,作出下列的图像,其中正确的是(注意:我们规定物块在A点时的时刻为0,B点时为t1,C点时为t2)
A. B. C. D.
7.(2025八上·余姚期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为F
C.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力大小均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为零
8.(2025八上·余姚竞赛)如图,a为水平输送带。当行李箱随输送带一起匀速直线运动时(不计空气阻力),下列关于行李箱受到摩擦力的判断正确的是 (  )
A.a中的行李箱没有受到摩擦力作用
B.a中的行李箱受到向左的摩擦力
C.a中的行李箱受到向右的摩擦力
D.a中的行李箱受到斜向上的摩擦力
9.(2024八上·镇海区期中)如图所示为一木块在水平推力的作用下在粗糙水平桌面上运动时的频闪照片,所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次,相机拍下此时木块的位置,下列说法正确的是(  )
A.木块运动过程中受到平衡力的作用
B.以桌面为参照物木块一定向右运动
C.如木块向左运动,则木块受到的摩擦力越来越小
D.如木块向右运动,则木块受到的推力大于摩擦力
10.(2024八上·宁波开学考)如图所示,逆时针打开矿泉水瓶盖的过程。下列能表示手对瓶盖的摩擦力f方向的是(  )
A. B. C. D.
11.(2024八上·慈溪期中)如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与传送带上的物体相连,物体与传送带接触面粗糙,传送带顺时针转动。当传送带速度逐渐增大时,下列判断正确的是(  )
A.物体将向右移动一段距离,且摩擦力变大
B.物体保持稳定状态,且摩擦力不变
C.弹簧向右伸长量变大
D.物体相对于传送带向左运动,且摩擦力变小
12.(2024八上·余姚期中)小余为了探究拔河比赛取胜的秘密,做了如图所示的实验。第一次甲、乙两人站在地上分别用80N的拉力,结果两人正好处于“相持”状态;第二次甲站在平板小车上,乙站在地面上用40N的力拉绳,甲被乙向右拉动(不计绳重及弹簧秤自重)如图2。下列说法正确的是(  )
A.第一次弹簧秤的读数大于80N
B.第二次甲被拉动前的未动时刻,乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力
C.若第一次比赛中甲失利,则两队与地面间的摩擦力较小的是乙
D.第一次甲受到地面的摩擦力比第二次小车受到地面的摩擦大
13.(2023八上·镇海区期中)在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知,,则木块A与桌面的摩擦及绳子对B的拉力大小分别为(  )
A.2N,2N B.2N,4N C.4N,4N D.4N,6N
14.(2023·杭州模拟)两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的不同液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是(  )
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1=F2
C.p1>p2 F1<F2 D.p1<p2 F1>F2
15.(2024八上·浙江期中)下列说法与其对应的科学原理不匹配的是(  )
A.自行车轮胎表面制成凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B.举重运动员上场之前会在手心涂碳酸镁粉末是为了增大摩擦
C.体操运动员在杠上做回环动作时手握杠不能太紧是为了减小摩擦
D.用光滑的材料做滑梯是为了增大摩擦
16.春节前夕贴春联是我国的传统习俗。如图所示为写春联时手握毛笔的示意图,毛笔书写过程中一般需要“逆锋起笔、按、行、提笔、顿、回锋收笔”等要领,“按”“顿”等运笔时笔尖受到的摩擦力方向与运笔方向   (填“相同”或“相反”)。
(17题图) (18题图)
17.(2025八上·慈溪月考)小科在水平地面上沿水平方向推木箱,当用 牛的力时没推动,此时木箱受到的摩擦力f1   (选填“大于”、“等于”或“小于”)100牛;当用 牛的力推,木箱恰好匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力f2   (选填“大于””“等于”或“小于”)150牛:当用 牛的力推,木箱加速前进,此时木箱受到的摩擦力f3为   牛。
18.(2025八上·慈溪月考)如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为   N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为   N。
19.小金利用如图所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,他沿水平方向拉动木板,弹簧测力计的示数稳定时如图所示。请据图回答下列问题:
(1)木块受到的木板对它的摩擦力为   N。
(2)通过拉动木板来测量摩擦力比直接用弹簧测力计拉木块来测量摩擦力更好,理由是   。
(3)若在木块上放一个小砝码,则弹簧测力计的示数   (填“变大”“变小”或“不变”)。
20.如图甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在20 N水平力 F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力 F2 推A 使它们一起做匀速直线运动。图甲中,A受到的摩擦力是   N,图乙中,A受到的摩擦力是   N。
21.如图,物体与墙的接触面积为0.1m2,某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是   Pa,物体受到墙对它的摩擦力为   N。
(22题图) (23题图)
22.(2024八上·镇海区期中)小西和小钱在走廊上快走,若小西和小钱的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小西为参照物,小钱是   (选块“运动”或“静止”)的。小西的前脚跟刚着地时(如图),前脚受到摩擦力的方向是   (选填“向前”或“向后”)。若小西走在有水洒落的路面不小心滑倒,小西可能会   (选填“向前”或“向后”)倾倒。
23.(2025八上·金华月考)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做   时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1为1.6N。
(2)图乙中,放在木板上的铝块和木块沿水平方向做匀速直线运动时,测力计的读数如图所示。比较甲、乙两次实验,可以得出结论:   。
(3)请你判断:图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力    (填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
24.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验:如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进;将玩具汽车放置在木板上,闭合开关给电动机通电(如图乙所示),玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是   。
(2)该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是   ,并阐述其理由:   。
25.让我们来探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
〔建立假设〕摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。
〔原理分析〕
(1)弹簧测力计只能测量拉力的大小,如何用它测出摩擦力 可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力。如图甲所示,将木块放置在水平木板上,沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,则此时木块所受的摩擦力为   N。
(2)〔实验步骤〕
步骤一:在木块上放一个砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力。
步骤二:在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,重复图甲实验。
步骤二的目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面   的关系。
〔实验分析〕部分同学认为步骤一加砝码虽然增大了压力,但木块和砝码的总重力也增大了;不能确定影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是。
〔改进设计〕如图乙所示,往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力,往金属盒中加入数量不等的沙子,可以改变金属盒的重力;压力传感器可测出金属盒对白纸的压力,拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的摩擦力。
(3)如图乙所示,拉动白纸,记录下压力传感器和拉力传感器的示数;要验证摩擦力的大小与重力大小无关,需继续进行的实验操作是   。
〔交流评价〕
(4)为验证摩擦力与压力、重力的关系,小义把同一磁铁分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,匀速拉动弹簧测力计进行实验。根据下面的评价量表,请你判断此方案的等级并简要说明理由:   。
评价等级 优秀 合格 待改进
评价指标 能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无 关 两 个结论 能得出摩擦力大小与压力大小有关或与重力大小无关中的一个结论 不 能 得出 相 关的结论
26.如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,铝块和木块的外形相同,表面粗糙程度不同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究   。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是   。
(3)某同学用如图丁所示的装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动的过程中,以下说法正确的是____(填字母)。
A.铝块受力平衡
B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.长木板做加速、减速、匀速运动均可
D.拉动长木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
27.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块竖直挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力(不考虑传送带的形变),启动电动机使传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如下表:
实验次数 木块重力(N) 螺杆旋转的圈数(圈) 测力计示数(N) 摩擦力 (N)
1 0.60 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
(1)该实验通过   来改变木块与传送带之间压力的大小。
(2)该实验中传送带对木块的摩擦力方向为   。
(3)比较1、2、3三次实验数据,可以得出的结论是   。
(4)若实验小组在保持木块重力等其他条件均相同的情况下,仅多次改变传送带的转动速度,分别测出摩擦力的大小,这是要探究木块所受滑动摩擦力大小与   是否有关。
28.(2025八上·海曙期末)小慧用如图1所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小慧将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是   ,实验时,小慧记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
(2)分析序号   三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是   。
(3)小慧在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F﹣t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用   N的水平拉力拉木块。
29.(2023八上·镇海区期中)如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的规律;将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块()放在较长的小车上,一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示,则:
(1)空桶的质量等于   。
(2)内,滑块与小车间的摩擦力为   (填“动”或“静”)摩擦力。
(3)滑块与小车间的滑动摩擦力等于   N。
30.(2023八上·海曙期末)小柯看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑,小心慢走”呢?于是他找来弹簧测力计、滴管、一块刷过油漆的木块和一杯水进行探究。如图,在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如下表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/牛 1.3 1.5 1.8 1.4  
(1)该实验基于的假设是   。
(2)第五次实验中弹簧测力计的示数如图所示,为   牛。
(3)随着水滴的增加,摩擦力的大小变化趋势更接近于以下四幅图中的____图。
A. B. C. D.
31.(2023八上·宁海期末)某同学学习了“研究影响滑动摩擦力大小的因素”后,做了如下实验:将同种材质且体积相等、质量都为500g的A、B两个木块,放在两块不同的长木板上进行实验,实验过程及结果如图所示。
(1)图甲中A木块运动的速度大小为v1,图乙中B木块运动的速度大小为v2。实验过程中,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1可以大于、等于或小于v2
(2)对比甲、乙两个实验,可得长木板甲表面粗糙程度    (填“大于”、“小于”或“等于”)长木板乙表面粗糙程度。
(3)为研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,还需要设置实验丙与实验甲进行对照,仅利用现有的实验器材   。
32.小明与同学进行一场爬杆比赛,比赛中,小明向上爬杆时的 v-t图像如图甲所示。
(1)根据图甲,t1~t2时间内小明的运动状态是   ,小明受到的摩擦力方向是   。
(2)如图乙所示,小明受到的摩擦力 f 与时间t 的关系图像中漏画了t1~t2时间段的图线,请在图乙中将其补充完整。
33.(2025八上·金华月考)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的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1s时,物体相对于地面是   的(选填“静止”或“运动”);
(2)当t=5s时,物体受到的摩擦力为   N·
(3)图丙中阴影部分的面积表示的含义是   ,
(4)若9秒后撤去推力F,请将物体的速度变化情况画到答题纸的图丙上。   
34.小科随家人骑自行车去公园,快到目的地时停止蹬脚踏,同时手握刹车减速直至停止。t0时小科开始手握刹车,t1时刹车片与车轮接触,小科逐渐加大握在刹车的力度直至t2时自行车停止前行。请在图中画出在t0~t2时间段自行车刹车片对车轮的摩擦力大小的变化趋势,并进行解释。
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