第八章 第3节 摩擦力 课后巩固练习卷(原卷版 解析版)

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名称 第八章 第3节 摩擦力 课后巩固练习卷(原卷版 解析版)
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文件大小 2.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-03 00:00:00

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第八章 第3节 摩擦力 课后巩固练习卷
一、单选题
1.如图所示自行车的各个部件中,减小了有害摩擦的是(  )
A.轮胎刻花纹
B.把套上有小疙瘩
C.脚蹬凹凸不平
D.滚珠轴承注油
2.班级大扫除时,小明发现许多现象与摩擦有关,其中减少摩擦的措施是(  )
A.擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦
B.水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
C.黑板刷的刷面使用更粗糙的材料制成
D.书柜下装有滚轮便于移动位置纹
3.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.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
4.下列实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.瓶盖上的纹路 B.雪天给轮胎绕链条
C.车轴里有滚珠 D.擦黑板时用力压黑板擦
5.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是(  )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③ B.只有②③ C.只有①④ D.只有②④
6.由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大了对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是(  )
A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性
B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用
C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦
D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故
7.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A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
8.如图的实例中,属于增大压强的是(  )
A.双肩包的背带做的很宽
B.大型载重车装有很多车轮
C.切蛋器使用很细的钢丝
D.挖掘机装有宽大的履带
9.如图所示,滑块在斜面上匀速下滑,下列有关说法正确的是(  )
A.滑块受到重力、弹力的作用
B.滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用
C.滑块所受弹力的施力物体是地面
D.滑块所受重力的方向垂直斜面向下
10.如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计拉着木块匀速前进,则(  )
A.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力
B.水平桌面越粗糙,测力计的示数越大
C.木块相对弹簧测力计是运动的
D.测力计对木块施力,木块对测力计没有力的作用
二、填空题
11. 如图所示,在水平桌面上放有物体A,绳AB段水平。当盘和盘内物体总重20N时,A向右匀速运动,A受到的摩擦力是   N,此时在盘中加3N的物体,A在继续运动中受到的摩擦力是   N;接下来,若要使A向左匀速运动,需要水平对A施加一个   N的力。
12.如图所示用手握在重4N的瓶子静上不动,此时瓶子受到摩擦力的方向为   (选填“坚真向上” 或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小   N。
13.如图所示,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、物体的运动速度v与时间t的关系如图所示,由图象可知t=1s时,物体处于   状态;t=3s时,物体所受的摩擦力为   N;t=5s时,物体所受的摩擦力为   N;若第2s到第4s移动的距离是4m,则第2s到第6s这段时间内的平均速度是   m/s.
14.如图所示,某同学用手握住一根重为G的铁棒,使铁棒沿竖直方向处于静止状态,此时铁棒受到的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)G;当他手握铁棒的力增大时,铁棒受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子所受摩擦力的方向为   ;若增大手的握力,杯子所受摩擦力   。(选填“增大”、“不变”或“减小")
16.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-tl时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为   N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为   N.
17.小明骑自行车上学,自行车与地面间的摩擦是   (选填“滑动”或“滚动”)摩擦、途中,突遇障碍物,小明采用紧急刹车,由于   ,他会向前倾:此过程中,用力捏车闸刹车是通过   的方式来增大摩擦力。
18.如图所示,重20N的物块放在水平桌面上,用F=8N的水平拉力拉物块可以使其做匀速直线运动。求:
(1)物块所受的摩擦力    N
(2)当水平拉力增大到16N时,物块受到的摩擦力    N;
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力    N。
三、计算题
19.水平桌面上有一辆小车,张华同学用50N的力水平向右推小车,但小车仍然保持静止状态,请问小车是否受摩擦力?若受,大小是多少?
20.图是一款“中国智造”的新型无人售货车,它能实现无人驾驶、无人售货,给市民带来全新的购物体验。这款车装满货物时总质量为2t,行驶时路面对车的摩擦力为车总重的0.1倍,求:
(1)车装满货物时的重力;
(2)行驶时地面对售货车的摩擦力。
四、作图题
21.一个重10 N的铝块正沿斜面匀速下滑,请画出铝块受到重力和摩擦力的示意图。
22.在水平向右行驶的小车车厢,顶端用细线悬挂一小球小车水平地板上放置一物块,从某时刻起,发现小球突然向右(运动的同方向)摆动,如图所示,请画出此时物块受力的示意图。
23.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.
五、实验探究题
24.如图是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动.
(1)甲乙两图中,要弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力,弹簧测力计拉着木块沿水平方向做   (选填“匀速直线”、“加速直线”)运动.
(2)丙图中木块匀速直线运动时,弹簧测力计的读数是    N,木块水平方向受到的滑动摩擦力是    N.(不计滑轮、绳子的重量及绳子与滑轮之间摩擦)
(3)如果比较甲乙两图,能否得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关?为什么?   .
25.下表是某实验小组做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录.
(1)分析比较序号   的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(2)分析比较序号1与2的实验数据,可得出的结论是   .
26.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行如下实验。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,图1乙中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为   ;
(2)比较   两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关;比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与   有关;
(3)实验现象说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重   (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图2中   (选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋。
27.小伟通过物理课了解到用滚动代替滑动通常可以减少摩擦。他猜想:接触面材料和压力相同时,用滚动代替滑动能够减少摩擦。请设计实验验证其猜想。器材如下:
铜制金属小车(全车纯铜制作且轮子不可拆卸) 足够大的防滑橡胶板 细线
(1)除上述准备的器材外,还需要准备的器材是   ;
(2)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小伟猜想是否正确的依据   。
六、综合题
28.为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验:形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等.小明做的部分实验如下(实验时,长木板固定在水平桌面上):
1 把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块(图甲),使木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1;
2 把铁块侧放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动铁块(图乙),使铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2;
3 木块在下,铁块在上叠放在一起后放到长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块(图丙),使它们做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F3.
小明发现,三次实验中弹簧测力计的示数均不相同,即F1≠F2≠F3,且F1<F3.
(1)比较1、3两次实验,由F1<F3得出的结论是   ;
(2)比较1、2两次实验,根据F1≠F2,小明认为:滑动摩擦力的大小与接触面积有关.小明得出这个错误结论的原因是   .
(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为   .为了保证转换的正确性,实验中采取的措施是   .
(4)小明想:木块表面粗糙还是铁块表面粗糙?请你利用现有器材增加一次实验,解决小明的问题.写出实验方法和结论:
方法:   ;
结论:   .
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第八章 第3节 摩擦力 课后巩固练习卷
一、单选题
1.如图所示自行车的各个部件中,减小了有害摩擦的是(  )
A.轮胎刻花纹
B.把套上有小疙瘩
C.脚蹬凹凸不平
D.滚珠轴承注油
【答案】D
【解析】【解答】A.轮胎是靠摩擦力前进的,是增大有利的摩擦力的,A不符合题意;
B.把套上有小疙瘩,是增大有利的摩擦力的,B不符合题意;
C.脚蹬凹凸不平,是增大有利的摩擦力的,C不符合题意;
D.滚珠轴承注油是将滚动代替滑动,减小有害摩擦力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些。减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫。(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。
2.班级大扫除时,小明发现许多现象与摩擦有关,其中减少摩擦的措施是(  )
A.擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦
B.水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
C.黑板刷的刷面使用更粗糙的材料制成
D.书柜下装有滚轮便于移动位置纹
【答案】D
【解析】【解答】A、擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦,这是通过增大压力来增大摩擦的,A不符合题意;
B、水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹,这是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,B不符合题意;
C、黑板刷的刷面使用更粗糙的材料制成,这是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,C不符合题意;
D、书柜下装有滚轮便于移动位置,是通过变滑动为滚动来减小摩擦的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫.(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车).
3.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.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
【答案】B
【解析】【解答】解:人之所以走路时向前,是因为地面给人鞋底的摩擦力向前,所以A错误、B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,所以C说人更容易前进是错误的,D说摩擦力增大也是错误的;
故选B.
【分析】本题考查两个知识点,一是人鞋底受到的摩擦力是人前进的动力,从而判断出鞋底受到地面摩擦力的方向;
二是影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,能判断出鞋底磨损后摩擦力的变化.
4.下列实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.瓶盖上的纹路 B.雪天给轮胎绕链条
C.车轴里有滚珠 D.擦黑板时用力压黑板擦
【答案】C
【解析】【解答】AB、瓶盖上的纹路、雪天给轮胎绕链条都是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故AB不符合题意;
B、车轴里有滚珠是改滑动摩擦为滚动摩擦,从而减小摩擦力,故C符合题意;
D、擦黑板时用力压黑板擦是通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】增大摩擦力的方法有增大接触面的粗糙程度、增大压力;减小摩擦力的方法有减小接触面的粗糙程度、减小压力、改滑动为滚动。
5.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是(  )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③ B.只有②③ C.只有①④ D.只有②④
【答案】C
【解析】【解答】① 根据丙图可知,0~2秒物体速度为0m/s,保持静止状态,那么物体受到的摩檫力大小等于拉力大小等于1N,故①正确;
②由图丙可知,2~4秒物体在做加速运动, 故②错误;
③④由图丙可知,4~6秒,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 ,而二者大小相等,那么物体受到的滑动摩擦力为2N。在2~4秒物体在做加速运动,由于物体对水平地面的压力和接触面粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变,还是2N,故③错误,④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
【分析】①根据丙图确定0~2s内物体的运动状态,再根据二力平衡的知识计算物体受到的摩擦力;
②根据乙图确定2~4s内物体的运动状态;
③④根据图丙确定4~6s内物体做匀速直线运动,再根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素是否改变确定2~4s内物体受到的摩擦力。
6.由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大了对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是(  )
A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性
B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用
C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦
D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故
【答案】D
【解析】【解答】解:A、惯性是物体的固有属性,惯性大小与速度大小无关;限制速度的目的是为了减小刹车距离,故A错误;
B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的,安全带不起任何作用,故B错误;
C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力,防止交通事故的产生,故C错误;
D、人饮酒后,由于反应变慢,则反应时间变长,则刹车距离变大,极易造成交通事故,故D正确;
故选D.
【分析】(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量;(2)安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害;(3)冰雪天因为路面结冰,而使摩擦力减小,故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链;(4)汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间,而酒后人的反应时间增长,故可以分析为什么不能酒后驾驭.
7.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A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【解析】【解答】解:乙图,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,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以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对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误.
故选:B.
【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.
8.如图的实例中,属于增大压强的是(  )
A.双肩包的背带做的很宽
B.大型载重车装有很多车轮
C.切蛋器使用很细的钢丝
D.挖掘机装有宽大的履带
【答案】C
【解析】【解答】A、双肩包的背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,错误;
B、大型载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强;错误;
C、切蛋使用很细的钢丝,在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,正确;
D、挖掘机装有宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,错误。
故答案为:C。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
9.如图所示,滑块在斜面上匀速下滑,下列有关说法正确的是(  )
A.滑块受到重力、弹力的作用
B.滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用
C.滑块所受弹力的施力物体是地面
D.滑块所受重力的方向垂直斜面向下
【答案】B
【解析】【解答】AB.图中,滑块在斜面上匀速下滑,受力平衡;此时滑块受到重力、斜面的支持力(即弹力),沿斜面向上的滑动摩擦力,故A错误,B正确;
C.滑块受到斜面对滑块的支持力(弹力),弹力的施力物体是斜面;故C错误;
D.在地球上,物体受到重力的方向是竖直向下的,则滑块所受重力的方向是竖直向下,故D错误。
故选B。
【分析】物体受到的重力竖直向下;摩擦力和物体相对运动方向相反;支持力和支撑面垂直。
10.如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计拉着木块匀速前进,则(  )
A.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力
B.水平桌面越粗糙,测力计的示数越大
C.木块相对弹簧测力计是运动的
D.测力计对木块施力,木块对测力计没有力的作用
【答案】B
【解析】【解答】解:A、木块受到的重力与木块对桌面的压力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,A不符合题意;
B、压力不变,水平桌面越粗糙,滑动摩擦力越大,即测力计的示数越大,B符合题意;
C、木块相对弹簧测力计没有发生位置的变化,故是静止的,C不符合题意;
D、测力计对木块施力,由于物体间力的作用是相互的,木块对测力计也有力的作用,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】物体做匀速直线运动时,受力平衡,水平方向上受拉力与摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受重力和和支持力是一对平衡力.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
二、填空题
11. 如图所示,在水平桌面上放有物体A,绳AB段水平。当盘和盘内物体总重20N时,A向右匀速运动,A受到的摩擦力是   N,此时在盘中加3N的物体,A在继续运动中受到的摩擦力是   N;接下来,若要使A向左匀速运动,需要水平对A施加一个   N的力。
【答案】20;20;43
【解析】【解答】当盘和盘内物体总重20N时,物体A受到的拉力大小为20N,在20N的拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,物体A处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,A受到的摩擦力是20N,方向水平向左;在盘中加3N的物体后,A在继续向右运动中,物体还受到水平向左的滑动摩擦力作用,摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,则A受到的摩擦力不变,即为20N。物体A匀速向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为20N。则需要对A施加一个水平向左的拉力,大小为 F拉=f'+G'=20N+23N=43N
【分析】物体受到几个力的作用,仍保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的两个力叫做平衡力。根据物体相对桌面滑动,确定物体受滑动摩擦力,其大小只与压力和接触面粗糙程度有关,再结合二力平衡可以完成前两问,当反方向运动时,滑动摩擦力没变,和在水平方向上三力平衡即可完成。
12.如图所示用手握在重4N的瓶子静上不动,此时瓶子受到摩擦力的方向为   (选填“坚真向上” 或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小   N。
【答案】竖直向上;16
【解析】【解答】根据图像,瓶子静止在手中,受到平衡力的作用,瓶子受到了重力和静摩擦力,重力向下,摩擦力竖直向上;根据物体受到向下的重力4N,向上的推力20N,物体静止,受到平衡力,F摩=20N-4N=16N。
【分析】根据二力平衡时力的大小相等,方向相反;根据物体受到的力,计算合力。
13.如图所示,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、物体的运动速度v与时间t的关系如图所示,由图象可知t=1s时,物体处于   状态;t=3s时,物体所受的摩擦力为   N;t=5s时,物体所受的摩擦力为   N;若第2s到第4s移动的距离是4m,则第2s到第6s这段时间内的平均速度是   m/s.
【答案】静止;2;2;3
【解析】【解答】由乙图知:0 2s时物体的速度大小为零;则当t=1s时物体处于静止状态;由乙图知:4 6s时,物体匀速运动,即摩擦力与F为一对平衡力,由图甲可知,此时的摩擦力f=F=2N;2 4s之间,物体加速运动,但由于影响摩擦力大小的因素没有改变,所以摩擦力大小仍为2N,有图乙知,4至6s的速度v=4m/s,由v= 得,s=vt=4m/s×2s=8m,2 6s内的距离为4m+8m=12m,所以2 6s之间的平均速度v′= = =3m/s。
故答案为:静止;2;2;3.
【分析】结合F-t、v-t图像可知物体的运动情况及受力情况,据此可知摩擦力大小,注意滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
14.如图所示,某同学用手握住一根重为G的铁棒,使铁棒沿竖直方向处于静止状态,此时铁棒受到的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)G;当他手握铁棒的力增大时,铁棒受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】等于;不变
【解析】【解答】铁棒沿竖直方向受摩擦力和重力作用,处于静止状态,摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,故答案为:填等于。铁棒受到的摩擦力为静摩擦力,与重力是一对平衡力,当他手握铁棒的力增大时,静摩擦力仍等于重力,大小不变。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
15.如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子所受摩擦力的方向为   ;若增大手的握力,杯子所受摩擦力   。(选填“增大”、“不变”或“减小")
【答案】竖直向上;不变
【解析】【解答】
(1)摩擦力的方向与相对运动方向相反,杯子相对手是向下运动,所以杯子受到的摩擦力时竖直向上。
(2)杯子静止,处于平衡状态,摩擦力等于重力,当增大握力时,重力不变,摩擦力就不变。
【分析】
(1)摩擦力的方向与相对运动方向相反。
(2)物体平衡时,所受的力为平衡力。
16.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-tl时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为   N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为   N.
【答案】5.3;5.1
【解析】【解答】当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用;即拉力与静摩擦力是一对平衡力,其大小相等;故木块所受摩擦力大小为5.3N;
木块在t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力F=5.1N,与滑动摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=5.1N;
当用F=5.8牛的水平拉力拉木块时,木块将做加速运动,而木块所受摩擦力大小不会变化,因为压力和粗糙程度都未变,故摩擦力大小仍为5.1N.
故答案为:5.3;5.1.
【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.
(2)静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用;
(3)滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关.
17.小明骑自行车上学,自行车与地面间的摩擦是   (选填“滑动”或“滚动”)摩擦、途中,突遇障碍物,小明采用紧急刹车,由于   ,他会向前倾:此过程中,用力捏车闸刹车是通过   的方式来增大摩擦力。
【答案】滚动;惯性;增大
【解析】【解答】 (1)自行车行进时,车轮在地面上滚动,因此自行车与地面间的摩擦是滚动摩擦。
(2)途中,突遇障碍物,采用紧急刹车,他由于惯性会保持原来的运动状态,所以会向前倾。
(3)在粗糙程度一定时,用力捏车闸刹车是通过增大接触面的压力来增大摩擦力。
【分析】 (1)物体与接触面之间已产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦;物体与接触面之间相对滚动,这种摩擦称为滚动摩擦;
(2)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性;
(3)滑动摩擦力的大小与压力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。
18.如图所示,重20N的物块放在水平桌面上,用F=8N的水平拉力拉物块可以使其做匀速直线运动。求:
(1)物块所受的摩擦力    N
(2)当水平拉力增大到16N时,物块受到的摩擦力    N;
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力    N。
【答案】(1)8
(2)8
(3)8
【解析】【解答】(1)物体在水平面上做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,摩擦力f=F=8N;
(2)当水平拉力增大到16N时,物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则它受到的摩擦力不变,还是8N;
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则它受到的摩擦力不变,还是8N。
【分析】(1)对物体进行受力分析,根据二力平衡的知识计算摩擦力;
(2)(3)根据影响滑动摩擦力的因素分析。
三、计算题
19.水平桌面上有一辆小车,张华同学用50N的力水平向右推小车,但小车仍然保持静止状态,请问小车是否受摩擦力?若受,大小是多少?
【答案】解:水平桌面上有一辆小车,张华同学用50N的力水平向右推小车,正因为受到摩擦力的作用,小车才会保持静止状态;此时推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反.
答:小车受摩擦力的作用,大小是50N.
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:相互接触的两个物体,已经发生相对运动或者有相对运动的趋势;
(2)物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力.
20.图是一款“中国智造”的新型无人售货车,它能实现无人驾驶、无人售货,给市民带来全新的购物体验。这款车装满货物时总质量为2t,行驶时路面对车的摩擦力为车总重的0.1倍,求:
(1)车装满货物时的重力;
(2)行驶时地面对售货车的摩擦力。
【答案】解:(1)根据题意可知,“中国智造”的新型无人售货车装满货物时总质量为m =2t=2×103kg,则车装满货物时的重力为G =mg=2×103kg ×10N/kg=2×104N。
答:车装满货物时的重力为2×104N。
(2)根据题意可知, 行驶时路面对车的摩擦力为车总重的0.1倍,
则行驶时地面对售货车的摩擦力为f =0.1G=0.1×2×104N=2×103N。
答:行驶时地面对售货车的摩擦力为2×103N。
【解析】【解答】(1)根据G=mg计算车辆装满货物时的重力;
(2)根据f=0.1G计算行驶时地面对售货车的摩擦力。
四、作图题
21.一个重10 N的铝块正沿斜面匀速下滑,请画出铝块受到重力和摩擦力的示意图。
【答案】解:如图所示;
【解析】【解答】沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在铝块的几何中心上,在箭头附近标上符号G=10N;铝块正沿斜面匀速下滑,此时滑动摩擦力的方向与运动方向相反,画一条斜向上的线段,在线段的末尾标上箭头和摩擦力f。如图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示。
22.在水平向右行驶的小车车厢,顶端用细线悬挂一小球小车水平地板上放置一物块,从某时刻起,发现小球突然向右(运动的同方向)摆动,如图所示,请画出此时物块受力的示意图。
【答案】
【解析】【解答】 解:分析可知,物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
小球向右(运动的同方向)摆开,并连续一段时间,根据惯性知识可知,小车做减速运动,故物块A在水平方向上受到的摩擦力方向水平向左;如图所示:
【分析】物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;根据小球向左(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,分析小车做何种运动,然后确定物块A在水平方向上受到的摩擦力方向,在按照力的示意图的画法画出各个力。
23.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.
【答案】因为物体沿斜面向下运动,所以摩擦力的方向沿斜面向上,所以在接触面上画出沿斜面向上的力,即摩擦力;答案见下图:
【解析】【分析】根据摩擦力的定义可知,摩擦力是作用在接触面上的力,从而确定出作用点的位置;
摩擦力是阻碍物体相对运动的力,所以摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,从而确定摩擦力的方向,再用示意图表示出摩擦力的作用点和方向即可.
五、实验探究题
24.如图是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动.
(1)甲乙两图中,要弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力,弹簧测力计拉着木块沿水平方向做   (选填“匀速直线”、“加速直线”)运动.
(2)丙图中木块匀速直线运动时,弹簧测力计的读数是    N,木块水平方向受到的滑动摩擦力是    N.(不计滑轮、绳子的重量及绳子与滑轮之间摩擦)
(3)如果比较甲乙两图,能否得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关?为什么?   .
【答案】(1)匀速直线
(2)2.8;5.6
(3)不能,因为甲乙两图压力不同
【解析】【解答】解:(1)甲乙两图中,要弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力,弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,此时水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小等于滑动摩擦力小,弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力.(2)丙图中测力计分度值为0.2N,木块匀速直线运动时,弹簧测力计的读数是2.8NN,根据动滑轮省一半的力,因不计滑轮、绳子的重量及绳子与滑轮之间摩擦,故直接拉木块的力为5.6N,即木块水平方向受到的滑动摩擦力是5.6NN.(3)如果比较甲乙两图,因压力大小和接触面的粗糙程度都在变化,不能得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关.
故答案为:(1)匀速直线;(2)2.8;5.6;(3)不能;因为甲乙两图压力不同.
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;(2)根据测力计的分度值读数;根据动滑轮省一半的力分析;(3)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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变.
25.下表是某实验小组做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录.
(1)分析比较序号   的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(2)分析比较序号1与2的实验数据,可得出的结论是   .
【答案】(1)2、3
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
【解析】【解答】解:(1)分析比较序号2 、3的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(2)分析比较序号1与2的实验数据,接触面材料相同,压力大小不同,滑动摩擦力不同,可得出的结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
故答案为:(1)2、3;(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
【分析】影响滑动摩擦力的因素有:接触面的粗糙程度与物体间的压力,根据控制变量法的要求,根据实验所控制的变量、表中实验数据分析答题.
26.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行如下实验。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,图1乙中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为   ;
(2)比较   两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关;比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与   有关;
(3)实验现象说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重   (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图2中   (选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋。
【答案】(1)3.6N
(2)甲、乙;接触面粗糙程度
(3)大;(a)
【解析】【解答】 解:(1)图甲中测力计分度值为0.2N,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N;
(2)题目给出的条件是结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关,因此变化的量应该是压力,从图中信息可知,甲、乙两图接触面粗糙程度相同,变化的量是压力,压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,因此该结论可从甲、乙两图推出;
比较甲、丙两图,图中压力不变,接触面的粗糙程度不同,由此可知这两图探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,需要较大的摩擦力,因此组队时应选体重大的同学;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图2中a类型的鞋。
故答案为:(1)3.6N;(2)甲、乙;接触面粗糙程度;(3)大;(a)。【分析】 (1)根据测力计分度值读数;
(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,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(1)图甲中测力计分度值为0.2N,示数为3.6N。由二力平衡条件可知,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(2)[1]比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1][2]根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。则要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦。故同学参加比赛,在比赛中选用图2中(a)类型的鞋。
27.小伟通过物理课了解到用滚动代替滑动通常可以减少摩擦。他猜想:接触面材料和压力相同时,用滚动代替滑动能够减少摩擦。请设计实验验证其猜想。器材如下:
铜制金属小车(全车纯铜制作且轮子不可拆卸) 足够大的防滑橡胶板 细线
(1)除上述准备的器材外,还需要准备的器材是   ;
(2)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断小伟猜想是否正确的依据   。
【答案】弹簧测力计;实验中,要验证“接触面材料和压力相同时,用滚动代替滑动能够减少摩擦”的猜想,保持接触面和压力相同,测滑动和滚动时的摩擦力,拉着小车做匀速直线运动,测出摩擦力,进行比较。步骤为:①将小车倒放在橡胶板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与滑橡胶板间的摩擦力为滑动摩擦力,记下测力计的示数为F1;②将小车正放在橡胶板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,小车与滑橡胶板间的摩擦力为滚动摩擦力,记下测力计的示数为F2;若F1>F2,则滚动代替滑动可以减小摩擦。
【解析】【解答】探究滚动代替滑动可以减少摩擦时;(1)若接触面材料和压力相同,用滚动代替滑动能够减少摩擦,需测量摩擦力的大小,实验需要弹簧测力计。
(2)实验中,要验证“接触面材料和压力相同时,用滚动代替滑动能够减少摩擦”的猜想,保持接触面和压力相同,测滑动和滚动时的摩擦力,拉着小车做匀速直线运动,测出摩擦力,进行比较。步骤为:
①将小车倒放在橡胶板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,此时小车与滑橡胶板间的摩擦力为滑动摩擦力,记下测力计的示数为F1;
②将小车正放在橡胶板上,用弹簧测力计沿水平面方向匀速拉动小车,小车与滑橡胶板间的摩擦力为滚动摩擦力,记下测力计的示数为F2;若F1>F2,则滚动代替滑动可以减小摩擦。
【分析】(1)测量摩擦力时,需要弹簧测力计;
(2)探究滑动摩擦力和滚动摩擦力的区别时,保持压力和接触面相同,使物体做滑动或滚动,比较摩擦力的大小。
六、综合题
28.为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验:形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等.小明做的部分实验如下(实验时,长木板固定在水平桌面上):
1 把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块(图甲),使木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1;
2 把铁块侧放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动铁块(图乙),使铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2;
3 木块在下,铁块在上叠放在一起后放到长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块(图丙),使它们做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F3.
小明发现,三次实验中弹簧测力计的示数均不相同,即F1≠F2≠F3,且F1<F3.
(1)比较1、3两次实验,由F1<F3得出的结论是   ;
(2)比较1、2两次实验,根据F1≠F2,小明认为:滑动摩擦力的大小与接触面积有关.小明得出这个错误结论的原因是   .
(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为   .为了保证转换的正确性,实验中采取的措施是   .
(4)小明想:木块表面粗糙还是铁块表面粗糙?请你利用现有器材增加一次实验,解决小明的问题.写出实验方法和结论:
方法:   ;
结论:   .
【答案】(1)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同;
(3)拉力大小;拉动木块做匀速直线运动;
(4)将木块叠放在铁块之上,重复步骤3的实验,记下弹簧测力计的示数F4,比较F3和F4的大小.;若F3>F4,则说明木块的表面粗糙,若F3<F4,则说明铁块的表面粗糙
【解析】【解答】解:(1)比较1、3两次实验可以看出,接触面相同,压力不同,最终拉力F1<F3,可得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(2)比较1、2两次实验可以看出,两次的压力不同,接触面也不同,因此根据F1≠F2,得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关,这一结论是不可靠的.原因是他没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同.(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为拉力大小.为了保证转换的正确性,实验中应拉动木块做匀速直线运动,使摩擦力与拉力是一对平衡力.(4)在步骤3的基础上,可将铁块叠放在木块之下,重复步骤3的实验,记下弹簧测力计的示数F4,比较F3和F4的大小;若F3>F4,则说明木块的表面粗糙,若F3<F4,则说明铁块的表面粗糙.故答案为:(1)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(2)没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同;(3)拉力大小;拉动木块做匀速直线运动;(4)将铁块叠放在木块之下,重复步骤3的实验,记下弹簧测力计的示数F4,比较F3和F4的大小.若F3>F4,则说明木块的表面粗糙,若F3<F4,则说明铁块的表面粗糙.
【分析】本实验中,用弹簧测力计拉动木块在水平面上进行匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,间接测量滑动摩擦力大小.
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,观察滑动摩擦力大小的变化;探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度关系,控制压力大小不变,改变接触面粗糙程度,观察滑动摩擦力大小的变化.据此结合实验过程做出解答.
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