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中考一轮复习：摩擦力、重力
一、选择题
1．毽球源于中国民间传统体育游戏——踢毽子。在踢毽球过程中，下列说法正确的是（ ）
A．刚踢出的毽球仍会受到脚的作用力
B．毽球运动到最高点时，处于平衡状态
C．下落的毽球被踢起，表明力可以改变物体的运动状态
D．上升的毽球运动越来越慢，表明物体的运动需要力来维持
【答案】C
【知识点】力的作用效果；平衡状态的判断
【解析】【分析】刚踢出的毽球，脚与毽球已经不接触，不受到脚的作用力；毽球到最高点时，只受重力，合力不为零，不是平衡状态；下落毽球被踢起，运动状态改变，说明力可改变物体运动状态；上升毽球越来越慢是因受重力和空气阻力，说明力可以改变运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持。
【解答】A、刚踢出的毽球，脚与毽球已经不接触，不受到脚的作用力，故A错误；
B、毽球到最高点时，只受重力，合力不为零，不是平衡状态，故B错误；
C、下落毽球被踢起，运动状态改变，说明力可改变物体运动状态，故C正确；
D、上升毽球越来越慢是因受重力和空气阻力，说明力可以改变运动状态，但不能表明物体的运动需要力来维持，故D错误；
故答案为：C。
2．在日常生活中，摩擦的现象普遍存在。有益的摩擦需要增大，有害的摩擦需要减小。自行车使用过程中为了减小摩擦的是（ ）
A．自行车脚踏板和轮胎有凹凸不平的花纹
B．自行车的车轴处加润滑油
C．齿轮与链条咬合紧密
D．自行车刹车时捏
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法；摩擦力的存在
【解析】【分析】（1）增大摩擦的方法：通过增大压力、增大接触面的粗糙程度等方式，可增大有益摩擦（如防滑、制动）。
（2）减小摩擦的方法：通过减小压力、减小接触面粗糙程度、使接触面分离（如加润滑油）、变滑动为滚动等方式，可减小有害摩擦（如减少部件磨损）。
【解答】A、自行车脚踏板和轮胎的凹凸花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦（防止打滑），属于增大有益摩擦，故该选项错误。
B、自行车车轴处加润滑油，是通过使接触面分离的方式减小摩擦（减少车轴磨损），属于减小有害摩擦，故该选项正确。
C、齿轮与链条咬合紧密，是通过增大压力来增大摩擦（防止传动打滑），属于增大有益摩擦，故该选项错误。
D、自行车刹车时捏紧刹车，是通过增大压力来增大摩擦（实现制动），属于增大有益摩擦，故该选项错误。
故答案为：B。
3．在水平路面上，“胜哥”沿水平方向用50N的力，推着一重为200N的桌子匀速向西运动，则桌子所受阻力的大小和方向分别为( )
A．50N、向东 B．50N、向西 C．200N、向东 D．200N、向西
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，据此分析阻力的大小和方向。
【解答】沿水平方向用50N的力，推一重为200N的桌子匀速向西运动，此时推力向西，桌子受力平衡，推力与阻力大小相等，方向相反，故则桌子所受阻力的大小为50N，方向向东。
故选：A。
4．“胜哥”将两本书一页一页地交叉叠好并把一瓶水压在书上，两位男生使出洪荒之力也没拉开，下列说法正确的是( )
A．两本书的纸面越粗糙，越容易被拉开
B．左侧书本被拉动时，受到右侧书本提供的静摩擦力
C．两本书很难被拉开，是因为书页间的摩擦力较大
D．两本书交叉的页面越多、书上所压的物体越重，越容易被拉开
【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】【分析】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、两本书的纸面越粗糙，摩擦力越大，越不容易被拉开，故A错误；
B、左侧书本被拉动时，两本书之间存在相对运动，可知左侧书本受到右侧书本提供的动摩擦力，故B错误；
C、书页交叉叠放时，大量书页间的摩擦力叠加，总摩擦力非常大，所以很难拉开，故C正确；
D、两本书交叉的页面越多、书上所压的物体越重，摩擦力越大，越不容易被拉开，故D错误。
故答案为：C。
5．气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置，图甲为气泡水平仪的俯视图，当水平仪左右相平时，液体中气泡恰好位于正中央。若某时刻气泡的位置如图乙所示，则原因可能是（ ）。
A．图乙中平面的左侧高于右侧。
B．图乙中平面的上侧高于下侧。
C．静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动。
D．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动。
【答案】D
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】（1）气泡水平仪的工作原理：利用液体的流动性，当装置所在平面不水平时，液体受重力作用会向低处流动，从而推动气泡向高处移动（因为气泡密度小于液体，会被液体 “挤” 到高处）。（2）惯性的应用：当物体的运动状态改变时，物体（包括液体和气泡）会由于惯性保持原来的运动状态。液体的质量远大于气泡，其惯性更显著，会影响气泡的位置。
【解答】AB、气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置，如图甲所示，是气泡仪的俯视图，当水平仪左右相平时，液体中的气泡恰好位于正中央。若某时刻气泡的位置如图乙所示，偏在右侧，由于重力是方向竖直向下，液体在重力作用下向下方流动，因而左侧偏低，右侧偏高。
C、静止的水平仪，在水平桌面上开始向左加速运动，气泡和液体由于惯性不会立即加速，还会以原来的运动状态，因为气泡密度小于液体密度，质量小，惯性小，运动状态容易改变，气泡在液体作用下从中心位置向左移动，而图中向右运动，故C错误；
D、运动的水平仪，在水平桌面上开始向左减速运动，气泡和水还会以原来的运动状态向左运动，因为气泡密度小于液体密度，质量小，惯性小，运动状态容易改变，气泡在液体作用下从中心位置向右运动，故D正确。
故答案为：D。
6．小科通过视频号“胜哥课程”观看了科学视频，同学们探究了重力与质量的关系，用得到的数据描点作出了物体的重力随质量变化的图像(如图所示)，以下是一位同学对图像的分析。
小丽：物体的质量越大，所受重力越大。
小杰：物体的重力与质量的比值是定值。
小刚：重力随质量变化的图像是一条过原点的直线。
能够根据自己的分析得出“物体的重力与质量成正比”这一结论的是（ ）
A．小丽、小杰 B．小丽、小刚 C．小杰、小刚 D．全都可以
【答案】C
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】根据对物体重力和质量之间的数量关系分析判断。
【解答】 由图像可知，物体的重力与质量有关，且物体的重力与质量的比值是定值，其图像是一条过原点的直线，所以物体的重力与质量成正比，故小杰、小刚能根据自己的分析得出这一结论；而小丽的分析不够精准，她的描述不能说明物体的重力和质量之间存在定量关系，故C正确，而ABD错误。
故选C。
7．如图所示是魔术师表演“真人悬空”的场景——女演员悬在空中不动。则女演员一定 （ ）
A．所受重力消失 B．受平衡力作用
C．不受力的作用 D．只受重力作用
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，受到平衡力。
【解答】如图所示是魔术师表演“真人悬空”的场景——女演员悬在空中不动，即处于静止状态，那么处于平衡状态，因此她受到平衡力的作用，即重力和支持力相互平衡。
故选B。
8．越剧小生陈丽君凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点，并将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来，如图所示是全国地方戏精粹展演陈丽君的演出瞬间，下列说法正确的是 ( )
A．在伞离开陈丽君的手后，如果速度越大，那么惯性越大，飞得更远
B．抛出伞后，陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力
C．在伞离开陈丽君的手后，手与伞之间力的作用是相互的
D．伞被倾斜向上抛到最高点时，若一切外力同时消失，伞将保持静止状态
【答案】B
【知识点】力的作用是相互的；牛顿第一定律；惯性；平衡力的辨别
【解析】【分析】惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“受到惯性”或“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。
【解答】A、惯性大小只和物体的质量有关，可知伞离开手后，并不会因为速度发生改变导致惯性发生改变，故A错误；
B、伞离开手后，竖直方向上陈丽君受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，可知是一对平衡力，故B正确；
C、伞离开手后，手和伞之间不再有相互作用，故C错误；
D、最高点时，伞的速度不为零，由牛顿第一定律可知，若一切外力全部消失，伞将做匀速直线运动，故D错误。
故答案为：B。
9．如图所示，水平桌面上有一质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．M对桌面的压强不变 B．M对桌面的压力变大
C．桌面对M的摩擦力不变 D．拉力F变小
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；影响摩擦力大小的因素；压力及重力与压力的区别；增大或减小压强的方法
【解析】【分析】压力是指垂直作用在物体表面上的力。压力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。物体在水平面上静止且竖直方向上不受其他力时，有压力F=G。压强是单位面积上所受到的压力的大小。压力一定时，减小受力面积，压强减小。摩擦力是指一个物体在另一个物体的表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力。滑动摩擦力大小只与物体的压力和接触面的粗糙程度有关。
木板M质量分布均匀，初始时右端与桌边对齐。在水平力F的作用下，木板向右匀速移动，逐渐离开桌面。 匀速运动意味着木板处于平衡状态，即合外力为零。
【解答】选项A：物体竖直方向上不受其他力时，有压力F等于物体的重力G。木板向右匀速移动，逐渐离开桌面，则压力一定时，受力面积变小，压强变大。选项错误。
选项B：桌面对木板向上的支持力和木板对桌面的压力是一对相互作用力，这对相互作用力大小相等，方向相反。物体的重力不变，对桌面的压力不变。选项错误。
选项C：滑动摩擦力大小只与物体的压力和接触面的粗糙程度有关。物体的压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变。选项正确。
选项D： 物体做匀速运动，水平方向二力平衡，则拉力F等于摩擦力f，大小不变。
故正确答案为：C。
10．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．B物体受到A物体对它的摩擦力大小为F
B．A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F
C．B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F
D．B物体受到的支持力等于B物体受到的重力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在
【解析】【分析】一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两个力是平衡的。这一对平衡力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，同一直线上。
两个物体A和B叠放在一起， 把A和B当作一个整体，沿水平面做匀速直线运动，A和B均处于二力平衡状态。向右的力F作用在B上，根据二力平衡得地面会给B一个向左的摩擦力，此时B在水平方向上受力平衡，故A和B之间没有摩擦力。B在竖直方向上还受到向下的重力，A给B向下的压力和地面给B向上的支持力。而A只受到向下的重力和B给A向上的摩擦力。
【解答】选项A：A和B之间没有摩擦力，选项A错误。
选项B：A和B之间没有摩擦力，选项B错误。
选项C：向右的力F作用在B上，根据二力平衡得地面会给B一个向左的摩擦力，此时B在水平方向上受力平衡，摩擦力的大小等于拉力F，选项C正确。
选项D：B在竖直方向上还受到向下的重力，A给B向下的压力和地面给B向上的支持力，故B物体受到的支持力大于B物体受到的重力，选项D错误。
故正确答案为：C。
11．如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F=20N的水平向右的力作用在A物块上，A、B一起向右做匀速直线运动。下列相关说法中正确的是（ ）
① 物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右
③地面对物块B的摩擦力大小是20N，方向向右
④ 物块A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力是一对平衡力
A．①②③ B．③④ C．②④ D．①②④
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法；摩擦力的存在
【解析】【分析】（1）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。
（2）摩擦力的产生条件是：两个物体相互接触、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势，摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【解答】① 物块 B 受到的重力小于地面对 B 的支持力（地面对 B 的支持力等于 A 和 B 的重力之和），所以这两个力不是一对平衡力，故该说法错误。
② A 向右做匀速直线运动，水平方向受到向右的拉力 F 和 B 对 A 向左的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，即 B 对 A 的摩擦力为 20N；根据相互作用力，A 对 B 的摩擦力大小是 20N，方向向右，故该说法正确。
③ B 向右做匀速直线运动，水平方向受到 A 对 B 向右的摩擦力和地面对 B 向左的摩擦力，这两个力是一对平衡力，所以地面对物块 B 的摩擦力大小是 20N，方向向左，故该说法错误。
④ 物块 A 对 B 的摩擦力和地面对 B 的摩擦力，都作用在 B 上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该说法正确。
故答案为：C。
12．“胜哥”自驾游，汽车行至结冰路段，车轮打滑，无法前行，为避免打滑，“胜哥”下车为轮胎安装了防滑链，车果然安全驶过了该路段。下列做法与“胜哥”的做法蕴含相同原理的是（ ）
A．鞋底做得凹凸不平 B．给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C．自行车刹车时，用力捏车闸 D．给机器安装滚动轴承
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦力的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度，据此结合题目描述分析判断。
【解答】 A. 鞋底凹凸不平的设计是通过增大接触面的粗糙程度增大鞋底与地面之间的摩擦，故A符合题意；
B. 给轮滑鞋的转轴加润滑剂，目的是减少转轴与轴承之间的摩擦力，使轮滑鞋更顺滑，故B不合题意；
C. 自行车刹车时，用力捏车闸，通过增大刹车片与轮毂之间的压力来增大摩擦力，故C不合题意；
D. 给机器安装滚动轴承，是将滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而减小摩擦力，故D不合题意。
故选A。
13．如图甲所示，水平路面由两段长度相等、粗糙程度不等的区域组成。在大小为 2 N 的水平拉力 F 的作用下，物块(空气阻力忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动。图乙为物块在区域①和②上运动的v-t图像，则下列分析正确的是 ( )
A．拉力 F 在区域①做的功大于在区域②做的功
B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C．拉力 F 在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率
D．区域①比区域②更粗糙
【答案】C
【知识点】惯性；摩擦力的存在；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度；
在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态；在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变；
运用以上规律结合图1、图2进行解答；
（2）惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；
（3）根据W=Fs比较两次拉力做功的大小关系；由图像可知所用的时间，根据比较两次拉力做功的功率关系。
【解答】AC、拉力大小恒定不变，且拉力在两个区域上运动的距离相等，由W=Fs可知，拉力做的功相等；
由图2可知物体在区域①上运动时间长，由可知，拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率，故A错误，C正确。
B、惯性大小只与物体的质量有关，质量越大、惯性越大；物体在区域①和②上运动时，质量不变，则惯性大小相等，故B错误；
D、由图2可知：物体在0～2s内做加速运动，在2s～3s内做匀速运动，且物体在0～2s内v-t图象与2s～3s内v-t图象与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同，即物体在0～2s内在区域①上做加速运动，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动；
物体在区域①上做加速运动，则区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，即f1＜2N；物体在区域②上做匀速直线运动，则在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F，即f2=F=2N，所以f1＜f2；
影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，压力大小没有变，则接触面的粗糙程度改变，即区域①比区域②更光滑，故D错误；
故答案为：C。
14．如图所示，小明和爸爸妈妈通过一个滑轮组进行拔河比赛。已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达540 N。为了胜过爸爸，小明能挺住不动，则妈妈与地面间的摩擦力至少应达到(不计滑轮重、绳重及其摩擦) ( )
A．540 N B．270 N C．360 N D．200 N
【答案】C
【知识点】摩擦力的存在；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】爸爸妈妈在轻质滑轮组两端拉着滑轮组，则爸爸与地面间的摩擦力等于妈妈与地面间的摩擦力与小明的拉力之和；承担右侧滑轮组绳子段数为3，3段绳子分担了该滑轮组受到的外力，外力的大小等于爸爸与地面之间的摩擦力。
【解答】 若不计滑轮重、绳重及滑轮组摩擦，小明所使用的拉力；
由于爸爸妈妈在轻质滑轮组两端拉着滑轮组，则f妈妈=f爸爸-F=540N-180N=360N，故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
15．如图所示为粮袋的传送带装置，若传送带静止不动，粮袋从A 由静止释放，速度可以由0m/s变成6m/s，以下情形正确的是 ( )
A．若传送带顺时针转动，粮袋到达B 点的速度一定小于 6m/s
B．若传送带逆时针转动，粮袋到达 B点的速度一定大于6m/s
C．若传送带静止不动，增大倾角θ，粮袋到达 B 点的速度一定小于 6m/s
D．若传送带静止不动，减小倾角θ，粮袋到达B 点的速度一定大于 6m/s
【答案】B
【知识点】速度与物体运动；力与运动的关系；摩擦力的存在
【解析】【分析】粮袋在传送带上下滑时，会受到重力、传送带的支持力和摩擦力。摩擦力的方向由粮袋和传送带的相对运动方向决定，会影响粮袋下滑的快慢（速度变化）。关键规律：粮袋从静止开始下滑，传送带长度固定，下滑的快慢只和摩擦力的方向有关——摩擦力阻碍粮袋下滑时，粮袋速度增大得慢；摩擦力帮助粮袋下滑时，速度增大得快；摩擦力方向不变时，速度增大的快慢不变，到达底端的速度也不变。传送带静止时，粮袋从A点静止释放，到达B点的速度是6m/s。此时粮袋相对传送带向下滑，传送带对粮袋的摩擦力向上（阻碍下滑），所以粮袋以固定的快慢加速，最终速度为6m/s。
【解答】A：若传送带顺时针转动（和粮袋下滑方向相同）。不管传送带转得快还是慢，粮袋始终相对传送带向下滑，传送带对粮袋的摩擦力还是向上（阻碍下滑），所以粮袋加速的快慢和传送带静止时一样。因为传送带长度不变，最终到达B点的速度还是6m/s，不会小于6m/s。该选项错误。
B：若传送带逆时针转动（和粮袋下滑方向相反）。此时粮袋相对传送带还是向下滑，但传送带对粮袋的摩擦力方向变成向下（阻碍两者相对运动），这个摩擦力会帮助粮袋下滑，让粮袋加速得更快。因为传送带长度不变，加速更快的话，到达B点的速度肯定大于6m/s。该选项正确。
C：若传送带静止，增大倾角θ（传送带更陡）。粮袋受到的重力沿传送带向下的“拉力”会变大，而向上的摩擦力会变小，整体上粮袋下滑的动力变大，加速得更快。传送带长度不变，加速更快则末速度会大于6m/s，不是小于6m/s。该选项错误。
D：若传送带静止，减小倾角θ（传送带更平缓）。粮袋沿传送带向下的“拉力”变小，向上的摩擦力变大，下滑动力变小，加速得更慢。传送带长度不变，加速更慢则末速度会小于6m/s，不是大于6m/s。该选项错误。
综上，正确选项为B。
故选：B。
二、填空题
16．“胜哥”将一根长筷子插入马铃薯中，然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，如图甲，会发现马铃薯向上运动，这是马铃薯具有 ；将筷子提起静止在空中如图乙所示，此时马铃薯受到的摩擦力和 是一对平衡力。
【答案】惯性；重力
【知识点】惯性；二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“受到惯性”或“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。
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。
【解答】筷子在力的作用下向下运动，马铃薯由于惯性，会保持原来静止的状态，因此相对于筷子会向上运动。
当筷子静止在空中时，马铃薯受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力大小相等、方向相反，作用在同一物体上，是一对平衡力。
17．如图甲所示，“胜哥”用抹布向左擦拭桌面时，抹布受到桌面的摩擦力方向向 (填“左”或“右”)，为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍，他加大了向下的压力，这是为了 (填“增大”或“减小”)摩擦；如图乙所示，“胜哥”用50N的水平推力推重为300N的餐桌，没推动，此时餐桌受到的摩擦力大小为 N。
【答案】右；增大；50
【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）滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反；
（2）增大摩擦力的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度；
（3）对餐桌进行受力分析，根据平衡力的知识计算餐桌受到的摩擦力。
【解答】（1） 如图甲所示，小科用抹布向左擦拭桌面时，而抹布受到摩擦力的方向与相对运动的方向相反，则抹布受到桌面的摩擦力方向向右；
（2）为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍，他加大了向下的压力，这是为了增大摩擦；
（3） 他用50N的水平推力推重为300N的餐桌，没推动， 则它受到平衡力，即摩擦力和推力大小相等，则餐桌受到的摩擦力大小f=F=50N。
18．如图所示，“胜哥”进火车站时看到，所有行李都要进行“安检”。他仔细观察发现，特别是大件行李放到传送带上时，行李先在传送带上滑动，稍后与传送带一起向右匀速运动。“胜哥”的行李重200N，滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.06倍。行李在传送带上滑动时受到的摩擦力大小为 N，方向向 ；行李随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
【答案】12；右；0
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】已知重力的大小，根据摩擦力与重力的关系即可求出摩擦力；
根据使行李运动的力来自摩擦力，行李运动的方向即为摩擦力的方向进行分析；
根据平衡状态时对物体进行受力分析，并确定摩擦力的大小。
【解答】 f=0.06G=0.06×200N=12N；
因为行李刚放上去时，相对于皮带向左运动，因此行李受到的摩擦力方向向右；
当行李与传送带一起匀速运动时，行李受力平衡，即行李在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此行李不受摩擦力作用。
19．降落伞俗称保险伞，是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中阴影部分面积表示
（2）当t=30秒时，运动员和跳伞设备的总重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)阻力。
（3）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 (用字母表示)阶段对应。
【答案】（1）运动员在50—70 秒内下降的高度
（2）等于
（3）BC
【知识点】二力平衡的条件及其应用；重力及其方向
【解析】【分析】（1）根据公式s=vt判断出阴影部分面积表示的含义。
（2）物体受平衡力时做匀速直线运动或者静止。
（3）当空气阻力大于总重力时，物体做减速运动。
【解答】 （1）根据图示可知，此时速度v=10m/s，时间t=70s-50s=20s，由公式s=vt可知该阴影部分表示运动员在50-70秒内下降的高度。
（2）由图可知：第30s时，运动员做匀速直线运动，运动员和跳伞设备受到的总重力与阻力是一对平衡力，运动员和跳伞设备的总重力等于阻力。
（3）由图①可知，阻力大于运动员和跳伞设备的总重力，所以此时运动员做减速运动，对应的曲线为BC段。
20．如图甲所示，放在水平地面上的木块，受到水平拉力 F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙，物体运动的速度v与时间t的关系如图丙：
（1）当时间t=3s时，木块受到的摩擦力大小是 N1当时间t=5s时，木块受到的摩擦力大小是 N.
（2）若在第4s末以后，拉力F变为5N，则木块接下来的运动情况是： .
【答案】（1）4；4
（2）做加速运动
【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）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，根据二力平衡条件求出摩擦力的大小；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；
（2）根据拉力和摩擦力的大小分析木块的运动状态。
【解答】（1）由图丙知，4s～6s时间内，物体做匀速直线运动，受平衡力作用，由图乙可知，此时物体受到的滑动摩擦力f=F=4N，所以第5s受到的摩擦力为4N；
由v-t图象可知，物体在t=3s时做加速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与速度无关，所以，此时受到的滑动摩擦力仍然为4N；
（2）若在第4s末以后，拉力F变为5N，拉力大于滑动摩擦力，木块受力不平衡，将做加速运动。
21．“胜哥”用水平方向的推力把箱子推到 D 处，如图甲所示。经过 A 处 4 s后在 B 处遇到小华，小华迅速取下小箱子，1s后在 C 处“胜哥”调整了推力，继续将大箱子推到 D 处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙所示，箱子速度与时间的关系如图丙所示。已知大箱子底面积为0.5 m2，质量为20 kg，小箱子质量为5kg。(g取10 N/ kg)
（1）AB 段大箱子对地面的压强为 。
（2）BC段大箱子受到的摩擦力大小为 。
（3）CD段“胜哥”推力所做的功为 。
【答案】（1）500Pa
（2）80N
（3）600J
【知识点】摩擦力的存在；压强的大小及其计算；功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）已知大箱子和小箱子的质量，根据G=mg可求出总重力，再根据求出AB段大箱子对地面的压强；
（2）到达B点后小箱子被取下，只有大箱子，由图丙可知，第5s～10s是CD段，此段时间大箱子做匀速直线运动，由图乙可知大箱子在CD段受到的推力，当大箱子做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力作用，由二力平衡条件可得出大箱子在CD段受到的摩擦力；滑动摩擦力的影响因素是对接触面的压力和接触面的粗糙程度，据此分析大箱子在BC段受到的摩擦力大小；
（3）由图丙可知CD段大箱子的速度，由图乙可知CD段的推力大小，根据W=Fs=Fvt可求出所做的功。
【解答】 （1）由题知大箱子和小箱子的总重力为：G=mg=（20kg+5kg）×10N/kg=250N，
则AB段大箱子对地面的压强为：；
（2）由题知，BD段只有大箱子，由图丙可知CD段大箱子做匀速直线运动，由图乙知大箱子受到的推力为F=80N，
由二力平衡条件可知大箱子受到的摩擦力为：fCD=FCD=80N；
BC段和CD段，大箱子对地面的压力相同，接触面粗糙程度相同，因此大箱子在BC段受到的摩擦力与CD段受到的摩擦力相等，即fBC=fCD=80N；
（3）由图丙知CD段大箱子的速度v=1.5m/s，
则CD段“胜哥”推力所做的功为：W=FCDs=FCDvt=80N×1.5m/s×（10s-5s）=600J。
三、作图题
22．如图，“胜哥”用细线拉住的小球静止在水中，其重力为15牛，请画出小球所受重力的图示。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；重力及其方向
【解析】【分析】（1）力的图示的要素：力的图示需要明确力的大小、方向、作用点，并画出标度表示力的单位长度。
（2）重力的特点：重力的方向始终是竖直向下的，作用点在物体的重心（小球的几何中心）。
【解答】画小球所受重力图示的步骤：确定作用点：重力的作用点在小球的重心（即小球的几何中心）。
明确方向：重力的方向是竖直向下的，因此力的线段方向垂直于水平面朝下。
设定标度：题目给出标度为 “5N 对应一段线段长度”，重力大小为 15N，因此需画 3 段等长的线段。
标注力的大小：在力的线段末端标注 “G = 15N”。
四、实验与探究题
23．“胜哥”准备制作二十四节气测量仪，如表所示为该仪器的制作说明书。
二十四节气测量仪制作说明书 〔制作原理〕不同节气，正午太阳高度角不同，杆影长度也不同。 〔制作过程〕①取OA、OB 两根长杆，并将OA 杆垂直固定在OB 杆的一端(如图甲所示)。 ②每一节气正午时，将B 端朝北水平放置，根据OA 杆在OB 杆上的影子长度，在OB 杆上标定对应的节气名称。
（1）如图乙所示为夏至日正午的杆影长度，则春分应标在图乙中的 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)位置。
（2）某次标定节气刻度时，发现OA 杆的影子长度大于OB 杆的长度。为确保一年四季正午OA 杆的影子都落在OB 杆上，“胜哥”该如何确定OB 杆的长度
。
（3）如图丙所示，“胜哥”在甲测量仪的基础上增加了重垂线(重垂线因受到重力的作用而垂直于水平地面)。你认为这种改进是否有必要 请判断并说明理由：
。
【答案】（1）Ⅱ
（2）根据冬至日影子的长度确定OB 杆的长度
（3）有必要；利用重垂线可以检测OA 是否竖直，OB 是否水平，提高了测量的准确性(合理均可)
【知识点】重力及其方向；正午太阳高度变化；阳历和地球公转的关系
【解析】【分析】（1）根据正午太阳高度角越大，杆影越短和夏至时北半球正午太阳高度角最大进行分析。
（2）冬至影长最长，所以应根据冬至影长确定OB的长度。
（3）如果OB杆不水平，影子长度的测量会不准确，导致节气标定错误，重垂线可以确保测量仪的水平放置，是有必要的。
【解答】（1）正午太阳高度角与杆影长度的关系： 正午太阳高度角越大，杆影越短；反之，杆影越长。夏至时，太阳直射北回归线，北半球正午太阳高度角最大，杆影最短，可知春分影长大于夏至，对应的是Ⅱ。
（2）冬季影长是最长的，所以为确保一年四季正午OA 杆的影子都落在OB 杆上，应根据冬至日影子的长度确定OB 杆的长度。
（3）重垂线的作用： 重垂线可以确保测量仪的水平放置，因为影子长度的测量需要OB杆严格水平，可以减小误差。
24．在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，“胜哥”给A、B两小组分别提供了铁质和铝质钩码若干，利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
（1）使用弹簧测力计前应先 。
（2）A小组利用铁质钩码在某次测量时弹簧测力计如图甲所示，该弹簧测力计的分度值是 N；多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G——m图象，可以得出的结论是 。
（3）小科将A、B两组所得的实验数据绘制在同一张坐标图上，则正确的是 (填“A”“B”或“C”)。
【答案】（1）调零
（2）0.2；物体所受重力与质量成正比
（3）C
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】（1）根据弹簧测力计的使用方法解答；
（2）测力计的分度值等于一个大格表示的力除以中间的小格数。根据图像的形状分析物体受到的重力随质量的变化规律。
（3）根据G=mg分析铝和铁的重力随质量变化图像的关系。
【解答】（1） 使用弹簧测力计前，应先检查指针是否对准零刻度线，若未对准，需调节至零刻度线，以确保测量结果的准确性。这一步骤称为“调零”。
（2）根据甲图可知，弹簧测力计上1和2之间为1N，中间有5个小格，则测力计的分度值为：。
根据乙图可知，物体的重力随质量的变化图像是一条通过坐标原点的斜线，那么得到： 物体所受重力与质量成正比 。
（3）根据G=mg可知，质量相同的铁和铝的重力相同，则铁的重力与质量的变化图像与铝的图像重合，
故选C。
25．小科设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示。
（1）如图甲所示，为了测量木块受到的摩擦力，小科用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 运动。
（2）下列现象中，运用了如图甲、乙所示的实验所得结论的是（ ）(填字母)。
A．足球守门员戴着防滑手套
B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
C．用力压住橡皮，擦去写错的字
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小科竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出结论：摩擦力大小与接触面积大小成正比。“胜哥”认为此结论是错误的，理由是 。
（4）小妍同学对实验装置进行改进，如图丁所示，重复实验后发现效果更好，因为弹簧测力计静止，读数较为稳定。实验中小妍同学 (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】（1）匀速直线
（2）C
（3）没有控制压力相同
（4）不一定
【知识点】观察结果的记录与分析；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，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，逐一分析每个选项，找出与结论符合的选项；
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同；
（4）物体处于静止状态，受到平衡力的作用；
【解答】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了测木块受到的摩擦力，小科用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动；
（2）从图甲、乙实验知，接触面的粗糙程度相同时，压力越大，测力计示数越大，摩擦力越大，所得结论的是：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；
A．足球守门员戴着防滑手套，通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，不符合题意；
B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，变滑动为滚动，减小摩擦，不符合题意；
C．用力压住橡皮，擦去写错的字；通过增大压力，增大摩擦，符合题意；
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，使接触面分离，是为了减小摩擦，不符合题意；
故选C；
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，如图丙所示，小科竖直向下切去一半木块，压力也减小了，“胜哥”认为此结论是错误的，理由是：没有控制压力一定；
（4）小科对实验装置进行改动，如丁图所示，重复实验，发现效果更好，弹簧测力计是静止的，受到的测力计拉力与摩擦力为平衡力，比较容易读出数据，与木板的运动状态无关。故实验中，小科同学不一定要匀速拉动长木板。
故答案为：（1）匀速直线；（2）C；（3）没有控制压力一定；（4）不一定。
26．“胜哥”发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。
（1）由此猜想：滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是“胜哥”利用长木板、毛巾、木块，以及弹簧测力计做了如图甲、乙所示的实验。
（2）实验时用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
（3）“胜哥”还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，他改进探究实验的装置，如图A所示，电动传送带做匀速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如图B所示。(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力大小为 N。
②“胜哥”改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间 (v—t)和拉力与时间(F—t)的关系图象，如图C、D所示，分析图象可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，理由是
。
【答案】（1）接触面的粗糙程度
（2）二力平衡
（3）4；木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】（1）滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，根据文章描述分析哪个因素不同即可；
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
（3）①根据图片确定测力计的分度值，根据指针位置读出示数，根据平衡力的知识计算木块受到的摩擦力；
②根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析解答。
【解答】（1） 小科观察到汽车在柏油马路（粗糙）和冰雪路面（光滑）上摩擦力表现不同，因此猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。
（2） 当木块做匀速直线运动时，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反。因此根据二力平衡条件，可通过弹簧测力计的拉力间接测量摩擦力。
（3）①根据B图可知，测力计的分度值为0.1N，则测力计的示数为4N。根据平衡力的知识可知，木块受到的摩擦力大小为4N。
②滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，理由是：无论速度大小，木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变。
27．“胜哥”通过实验探究摩擦力的相关问题，请帮助解决以下问题。
（1）科学比较粗糙程度：按图先后拉动体积和形状相同的木块、铁块，测出并比较两个滑动摩擦力大小，即能比较出木块和铁块下表面的粗糙程度。以上实验设计是否科学 请说明原因：
。
（2）科学描述运动状态：“胜哥”用测力计把木块向前拉动，此过程中，拉力 F 和木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况分别如图乙、丙所示，请描述一下木块在各时间段的运动状态： 。
（3）科学处理数据：请在图丁中，画出0~6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。
【答案】（1）不科学， 对接触面的压力大小不同
（2）在0～1s内处于静止状态在1～3s内物体处于加速状态；在3～5s内物体处于匀速直线运动状态；在5～6s内物体处于减速状态。
（3）
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求分析；
（2）根据丙图确定物体在不同时间段内的速度变化，进而说明运动状态的变化；
（3）根据二力平衡的知识，结合影响滑动摩擦力大小因素的知识确定不同时间段内物体受到的摩擦力大小，据此画出对应的图像即可。
【解答】 （1）根据题意可知，铁块和木块的体积相同，但密度不同，根F=G=mg=ρvg可知，铁块和木块对支持面的压力大小不同。研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，要控制压力大小，因此本实验不科学；
（2）根据丙图可知，在0～1s内物体运动速度为0，没有移动，物体处于静止状态；
在1～3s内物体运动速度逐渐增大，物体处于加速状态；
在3～5s内物体运动速度不变，为1.0m/s，物体处于匀速直线运动状态；
在5～6s内物体运动速度逐渐减小到0，物体处于减速状态；
（3）根据丙图可知，在0～1s内物体处于静止状态，此时摩擦力与推力平衡；由图乙可知，此时拉力为100N，所以在0～1s内的摩擦力为100N；
在3～5s内物体做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力平衡；由图乙可知，此时拉力为200N，所以在3～5s内的滑动摩擦力为200N；
物体在1～3s内做加速运动，在5～6s内减速运动，此时物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的滑动摩擦力大小不变，即在1～6s内物体受到的摩擦力大小都为200N。
如下图所示：
。
28．如图甲所示是“胜哥”探究“阻力对物体运动影响”的实验装置。
（1）“胜哥”每次都让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了让小车每次滑行到斜面底端时具有相同的 。
（2）如图乙是小车(带有传感器)在不同表面运动的v—t图象，其中属于在木板上运动的图线是 (填字母)；进一步推理：在光滑水平面(受到阻力为0)上滑行的小车，它将做 运动。
（3）假设小车滑出木板瞬间，所受的力全部消失，如图丙，小车的运动轨迹是 (填序号)。
【答案】（1）初速度
（2）a；匀速直线
（3）③
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】（1）小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大；
（2）根据木板的光滑程度确定受到阻力大小，确定速度减小快慢，弄清小车运动时间长短即可。根据阻力为零速度不会减小分析解答。
（3）根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】 （1）小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大，那么： 每次都让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了让小车每次滑行到斜面底端时具有相同的初速度。
（2）在实验过程中，木板表面最光滑，受到摩擦阻力最小，速度减小得慢，遇到时间最长，则图线a表示木板上运动轨迹；
进一步推理可知，在光滑水平面上（阻力为0），小车的速度不会减小，它将做匀速直线运动。
（3）小车滑出木板瞬间是运动的，所受的力全部消失后，根据牛顿第一定律可知，将保持原来的速度做匀速直线运动，所以运动轨迹是③。
29．下面是“胜哥”做的两个力学探究实验。
（1）“胜哥”和面时，发现碗在面粉上压出痕迹，为此他想探究压力作用效果与哪些因素有关。
①在同一个碗中装入不同量的水时，发现水越多，碗底在面粉上形成的压痕越深，于是“胜哥”得出：当受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越 。
②“胜哥”再把不同型号的空碗(底面积不同)分别放在面粉上，发现产生的压痕深浅相同。为此“胜哥”又得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。他这样操作得出结论是否正确 ，理由是： 。
（2）如图所示为“胜哥”探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
①每次小车从斜面同一高度自由滑下是为了使小车到达水平面的 。
②在水面桌面上分别铺上棉布、木板的目的是改变小车所受 的大小；
③实验时发现小车在棉布表面运动速度减小得较快，在木板上运动速度减小得较慢，设想小车在绝对光滑的木板上运动，它的速度将 (填“一直加速运动”或“一直匀速直线运动”)
【答案】（1）明显；不正确；没有控制压力一定
（2）初速度保持一致；摩擦力；一直匀速直线运动
【知识点】摩擦力的存在；压力的作用效果
【解析】【分析】（1）①②影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小：探究压力的作用效果和压力大小的关系时就要保证受力面积一定；要探究压力的作用效果和受力面积的关系时就要保证压力的大小一定。
（2）①要探究阻力对物体运动的影响，实验中应控制小车的速度相同，为了使小车到达水平面具有相同的速度，应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下；
②摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
③小车受到的阻力越小，小车运动的距离越长；若运动的物体不受阻力，则小车将做匀速直线运动
【解答】（1）影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小，所以探究压力作用效果的因素时应采用控制变量法；
①同一个碗中装入不同量的水时，水越多，碗底对面粉压力越大，受力面积一定，压痕越深，说明压力效果越明显；
②不正确。在探究压力效果与受力面积的关系时，应控制压力相等，因为不同型号的空碗底面积不同，重力也不同，压力不同，所以他的操作不正确；
（2）①用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的速度相同；
②在水面桌面上分别铺上棉布、木板是为了改变接触面的粗糙程度，从而改变小车受到的摩擦力的大小；
③表面越光滑，小车运动得越远，小车在绝对光滑的木板上运动，即不受阻力作用，小车将会一直匀速直线运动下去，所以它的速度将不变，这种方法叫实验推理法。
五、综合题
30．“胜哥”将一个底面积为 的金属块放在水平地面上，用一个竖直向上的力F拉它，金属块脱离地面后匀速运动了一段距离。拉力F随时间变化的图象，如图所示。求：(g取10N/ Kg)
（1）金属块的质量。
（2）拉力F作用在金属块第3秒时，金属块对地面的压强。
【答案】（1）解：根据题意可知，金属块脱离地面匀速向上运动时，所受重力与拉力平衡，大小相等，即此时拉力大小保持不变；
由图象可知，拉力保持不变的示数为80N，则金属块所受的重力：G=F=80N，
因此金属块的质量：；
答：金属块的质量为8kg。
（2）解：根据图片可知， 拉力F作用在金属块第3秒时金属块受到的拉力：F=60N，
此时金属块对地面的压力F压=G-F=80N-60N=20N，
物体对地面的压强：。
答：拉力F作用在物体第3秒时，物体对地面的压强为5×103Pa。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；重力的大小；压强的大小及其计算
【解析】【分析】 （1）根据平衡力的知识可知，金属块脱离地面匀速向上运动时，所受重力与拉力平衡，大小相等，再根据G=mg可得金属块的质量；
（2）根据图像确定第3秒时金属块受到的拉力大小，此时金属块对地面的压力等于重力与拉力之差，根据求物体对地面的压强。
31．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知：
（1）t＝2s时，物体受到的摩擦力大小为 N。
（2）t＝4s时，物体处于 状态，受到的摩擦力大小为 N。
（3）6﹣9s内，物体受到的摩擦力 推力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）30
（2）加速直线运动；60
（3）大于
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合；摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】0~3s内，物体受到大小为30N的推力，速度v=0m/s，物体处于静止状态。3~6s内，物体受到大小为90N的推力，速度v从0m/s增加到3m/s，物体做加速运动。6~9s内，物体受到大小大于30N的推力，速度v从3m/s减小到1m/s，物体做减速运动。9~12s内，物体受到大小为60N的推力，速度v=1m/s，物体做匀速直线运动。
一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两个力是平衡的。一对平衡力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反，在同一直线上。
【解答】（1）由图乙可知，t＝2s时推力F＝3N。由图丙可知，t＝2s时物体的速度v＝0，说明物体处于静止状态。在静止状态下，摩擦力与推力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，因此摩擦力f＝F＝3N。
（2） 由图乙可知，t＝4s时推力F＝6N。由图丙可知，t＝4s时物体的速度v增加，说明物体做加速直线运动。但9~12s内，物体受到大小为60N的推力，速度v=1m/s，物体做匀速直线运动。在匀速直线运动状态下，摩擦力与推力大小相等、方向相反，因此摩擦力f＝F＝60N。摩擦力的大小与运动状态无关，只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，故t＝4s时，摩擦力f=60N。
（3）6~9s内，物体受到大小大于30N的推力，速度v从3m/s减小到1m/s，物体做减速运动。物体受到的摩擦力大于推力。
故正确答案为：（1）30；（2）加速直线运动；60；（3）大于。
32．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示，这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车，空载时质量为600kg。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100cm2，配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求：
（1）配送车车轮与轴之间安装有轴承，这样做可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
（2）配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
（3）配送车空载时对水平路面的压强。
【答案】（1）减小
（2）匀速直线运动，车受力平衡，牵引力等于阻力，可知牵引力为
（3）
【知识点】二力平衡的条件及其应用；增大或减小摩擦的方法；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）以滚动代替滑动可以减小摩擦力。
（2）平衡力大小相等、方向相反，物体受平衡力作用是运动状态不会发生改变。
（3）水平放置时，压力等于车的重力，结合计算压强大小。
【解答】（1）配送车车轮与轴之间安装有轴承，用滚动代替滑动，可以减小摩擦力。
33．某款地面清洁机器人的质量为3kg ，与水平地面的接触面积为0.01m2， g 取 10 N/ kg。
（1）求地面清洁机器人的重力。
（2）求地面清洁机器人对水平地面的压强。
（3）若地面清洁机器人在水平地面运动时，根据实验数据得到所受阻力大小与速度的关系图像，发现图像是一条经过原点的直线，由此可知 。
【答案】（1）机器人受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
（2）机器人对水平地面的压力：
F=G=mg=30N，
机器人对地面的压强：
（3）在水平地面运动时，地面清洁机器人所受阻力的大小与速度成正比。
【知识点】重力的大小；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）重力的计算：物体所受重力的大小与质量的关系为 G = mg，其中 G 是重力，m 是质量，g 是重力加速度（通常取 10N/kg。
（2）压强的计算：水平面上物体对地面的压力等于其重力，压强的计算公式为。
（3）正比例关系的判断：若两个物理量的关系图像是经过原点的直线，说明这两个物理量成正比，即一个量随另一个量的增大而均匀增大。
【解答】 （1）机器人受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
（2）机器人对水平地面的压力：
F=G=mg=30N，
机器人对地面的压强：
；
（3）阻力与速度的关系图像是经过原点的直线，说明在水平地面运动时，地面清洁机器人所受阻力的大小与速度成正比。
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中考一轮复习：摩擦力、重力
一、选择题
1．毽球源于中国民间传统体育游戏——踢毽子。在踢毽球过程中，下列说法正确的是（ ）
A．刚踢出的毽球仍会受到脚的作用力
B．毽球运动到最高点时，处于平衡状态
C．下落的毽球被踢起，表明力可以改变物体的运动状态
D．上升的毽球运动越来越慢，表明物体的运动需要力来维持
2．在日常生活中，摩擦的现象普遍存在。有益的摩擦需要增大，有害的摩擦需要减小。自行车使用过程中为了减小摩擦的是（ ）
A．自行车脚踏板和轮胎有凹凸不平的花纹
B．自行车的车轴处加润滑油
C．齿轮与链条咬合紧密
D．自行车刹车时捏
3．在水平路面上，“胜哥”沿水平方向用50N的力，推着一重为200N的桌子匀速向西运动，则桌子所受阻力的大小和方向分别为( )
A．50N、向东 B．50N、向西 C．200N、向东 D．200N、向西
4．“胜哥”将两本书一页一页地交叉叠好并把一瓶水压在书上，两位男生使出洪荒之力也没拉开，下列说法正确的是( )
A．两本书的纸面越粗糙，越容易被拉开
B．左侧书本被拉动时，受到右侧书本提供的静摩擦力
C．两本书很难被拉开，是因为书页间的摩擦力较大
D．两本书交叉的页面越多、书上所压的物体越重，越容易被拉开
5．气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置，图甲为气泡水平仪的俯视图，当水平仪左右相平时，液体中气泡恰好位于正中央。若某时刻气泡的位置如图乙所示，则原因可能是（ ）。
A．图乙中平面的左侧高于右侧。
B．图乙中平面的上侧高于下侧。
C．静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动。
D．运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动。
6．小科通过视频号“胜哥课程”观看了科学视频，同学们探究了重力与质量的关系，用得到的数据描点作出了物体的重力随质量变化的图像(如图所示)，以下是一位同学对图像的分析。
小丽：物体的质量越大，所受重力越大。
小杰：物体的重力与质量的比值是定值。
小刚：重力随质量变化的图像是一条过原点的直线。
能够根据自己的分析得出“物体的重力与质量成正比”这一结论的是（ ）
A．小丽、小杰 B．小丽、小刚 C．小杰、小刚 D．全都可以
7．如图所示是魔术师表演“真人悬空”的场景——女演员悬在空中不动。则女演员一定（ ）
A．所受重力消失 B．受平衡力作用
C．不受力的作用 D．只受重力作用
8．越剧小生陈丽君凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点，并将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来，如图所示是全国地方戏精粹展演陈丽君的演出瞬间，下列说法正确的是 ( )
A．在伞离开陈丽君的手后，如果速度越大，那么惯性越大，飞得更远
B．抛出伞后，陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力
C．在伞离开陈丽君的手后，手与伞之间力的作用是相互的
D．伞被倾斜向上抛到最高点时，若一切外力同时消失，伞将保持静止状态
9．如图所示，水平桌面上有一质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．M对桌面的压强不变 B．M对桌面的压力变大
C．桌面对M的摩擦力不变 D．拉力F变小
10．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．B物体受到A物体对它的摩擦力大小为F
B．A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F
C．B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F
D．B物体受到的支持力等于B物体受到的重力
11．如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F=20N的水平向右的力作用在A物块上，A、B一起向右做匀速直线运动。下列相关说法中正确的是（ ）
① 物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右
③地面对物块B的摩擦力大小是20N，方向向右
④ 物块A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力是一对平衡力
A．①②③ B．③④ C．②④ D．①②④
12．“胜哥”自驾游，汽车行至结冰路段，车轮打滑，无法前行，为避免打滑，“胜哥”下车为轮胎安装了防滑链，车果然安全驶过了该路段。下列做法与“胜哥”的做法蕴含相同原理的是（ ）
A．鞋底做得凹凸不平 B．给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C．自行车刹车时，用力捏车闸 D．给机器安装滚动轴承
13．如图甲所示，水平路面由两段长度相等、粗糙程度不等的区域组成。在大小为 2 N 的水平拉力 F 的作用下，物块(空气阻力忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动。图乙为物块在区域①和②上运动的v-t图像，则下列分析正确的是 ( )
A．拉力 F 在区域①做的功大于在区域②做的功
B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C．拉力 F 在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率
D．区域①比区域②更粗糙
14．如图所示，小明和爸爸妈妈通过一个滑轮组进行拔河比赛。已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达540 N。为了胜过爸爸，小明能挺住不动，则妈妈与地面间的摩擦力至少应达到(不计滑轮重、绳重及其摩擦) ( )
A．540 N B．270 N C．360 N D．200 N
15．如图所示为粮袋的传送带装置，若传送带静止不动，粮袋从A 由静止释放，速度可以由0m/s变成6m/s，以下情形正确的是 ( )
A．若传送带顺时针转动，粮袋到达B 点的速度一定小于 6m/s
B．若传送带逆时针转动，粮袋到达 B点的速度一定大于6m/s
C．若传送带静止不动，增大倾角θ，粮袋到达 B 点的速度一定小于 6m/s
D．若传送带静止不动，减小倾角θ，粮袋到达B 点的速度一定大于 6m/s
二、填空题
16．“胜哥”将一根长筷子插入马铃薯中，然后将筷子提起，竖直悬在空中，用锤子不断轻敲筷子上端，如图甲，会发现马铃薯向上运动，这是马铃薯具有 ；将筷子提起静止在空中如图乙所示，此时马铃薯受到的摩擦力和 是一对平衡力。
17．如图甲所示，“胜哥”用抹布向左擦拭桌面时，抹布受到桌面的摩擦力方向向 (填“左”或“右”)，为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍，他加大了向下的压力，这是为了 (填“增大”或“减小”)摩擦；如图乙所示，“胜哥”用50N的水平推力推重为300N的餐桌，没推动，此时餐桌受到的摩擦力大小为 N。
18．如图所示，“胜哥”进火车站时看到，所有行李都要进行“安检”。他仔细观察发现，特别是大件行李放到传送带上时，行李先在传送带上滑动，稍后与传送带一起向右匀速运动。“胜哥”的行李重200N，滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.06倍。行李在传送带上滑动时受到的摩擦力大小为 N，方向向 ；行李随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
19．降落伞俗称保险伞，是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中阴影部分面积表示
（2）当t=30秒时，运动员和跳伞设备的总重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)阻力。
（3）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 (用字母表示)阶段对应。
20．如图甲所示，放在水平地面上的木块，受到水平拉力 F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙，物体运动的速度v与时间t的关系如图丙：
（1）当时间t=3s时，木块受到的摩擦力大小是 N1当时间t=5s时，木块受到的摩擦力大小是 N.
（2）若在第4s末以后，拉力F变为5N，则木块接下来的运动情况是： .
21．“胜哥”用水平方向的推力把箱子推到 D 处，如图甲所示。经过 A 处 4 s后在 B 处遇到小华，小华迅速取下小箱子，1s后在 C 处“胜哥”调整了推力，继续将大箱子推到 D 处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙所示，箱子速度与时间的关系如图丙所示。已知大箱子底面积为0.5 m2，质量为20 kg，小箱子质量为5kg。(g取10 N/ kg)
（1）AB 段大箱子对地面的压强为 。
（2）BC段大箱子受到的摩擦力大小为 。
（3）CD段“胜哥”推力所做的功为 。
三、作图题
22．如图，“胜哥”用细线拉住的小球静止在水中，其重力为15牛，请画出小球所受重力的图示。
四、实验与探究题
23．“胜哥”准备制作二十四节气测量仪，如表所示为该仪器的制作说明书。
二十四节气测量仪制作说明书 〔制作原理〕不同节气，正午太阳高度角不同，杆影长度也不同。 〔制作过程〕①取OA、OB 两根长杆，并将OA 杆垂直固定在OB 杆的一端(如图甲所示)。 ②每一节气正午时，将B 端朝北水平放置，根据OA 杆在OB 杆上的影子长度，在OB 杆上标定对应的节气名称。
（1）如图乙所示为夏至日正午的杆影长度，则春分应标在图乙中的 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)位置。
（2）某次标定节气刻度时，发现OA 杆的影子长度大于OB 杆的长度。为确保一年四季正午OA 杆的影子都落在OB 杆上，“胜哥”该如何确定OB 杆的长度
。
（3）如图丙所示，“胜哥”在甲测量仪的基础上增加了重垂线(重垂线因受到重力的作用而垂直于水平地面)。你认为这种改进是否有必要 请判断并说明理由：
。
24．在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，“胜哥”给A、B两小组分别提供了铁质和铝质钩码若干，利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
（1）使用弹簧测力计前应先 。
（2）A小组利用铁质钩码在某次测量时弹簧测力计如图甲所示，该弹簧测力计的分度值是 N；多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G——m图象，可以得出的结论是 。
（3）小科将A、B两组所得的实验数据绘制在同一张坐标图上，则正确的是 (填“A”“B”或“C”)。
25．小科设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示。
（1）如图甲所示，为了测量木块受到的摩擦力，小科用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做
运动。
（2）下列现象中，运用了如图甲、乙所示的实验所得结论的是（ ）(填字母)。
A．足球守门员戴着防滑手套
B．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
C．用力压住橡皮，擦去写错的字
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小科竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出结论：摩擦力大小与接触面积大小成正比。“胜哥”认为此结论是错误的，理由是 。
（4）小科对实验装置进行改进，如图丁所示，重复实验后发现效果更好，因为弹簧测力计静止，读数较为稳定。实验中小科同学 (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
26．“胜哥”发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。
（1）由此猜想：滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是“胜哥”利用长木板、毛巾、木块，以及弹簧测力计做了如图甲、乙所示的实验。
（2）实验时用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
（3）“胜哥”还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，他改进探究实验的装置，如图A所示，电动传送带做匀速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如图B所示。(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力大小为 N。
②“胜哥”改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间 (v—t)和拉力与时间(F—t)的关系图象，如图C、D所示，分析图象可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，理由是
。
27．“胜哥”通过实验探究摩擦力的相关问题，请帮助解决以下问题。
（1）科学比较粗糙程度：按图先后拉动体积和形状相同的木块、铁块，测出并比较两个滑动摩擦力大小，即能比较出木块和铁块下表面的粗糙程度。以上实验设计是否科学 请说明原因：
。
（2）科学描述运动状态：“胜哥”用测力计把木块向前拉动，此过程中，拉力 F 和木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况分别如图乙、丙所示，请描述一下木块在各时间段的运动状态： 。
（3）科学处理数据：请在图丁中，画出0~6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。
28．如图甲所示是“胜哥”探究“阻力对物体运动影响”的实验装置。
（1）“胜哥”每次都让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了让小车每次滑行到斜面底端时具有相同的 。
（2）如图乙是小车(带有传感器)在不同表面运动的v—t图象，其中属于在木板上运动的图线是 (填字母)；进一步推理：在光滑水平面(受到阻力为0)上滑行的小车，它将做 运动。
（3）假设小车滑出木板瞬间，所受的力全部消失，如图丙，小车的运动轨迹是 (填序号)。
29．下面是“胜哥”做的两个力学探究实验。
（1）“胜哥”和面时，发现碗在面粉上压出痕迹，为此他想探究压力作用效果与哪些因素有关。
①在同一个碗中装入不同量的水时，发现水越多，碗底在面粉上形成的压痕越深，于是“胜哥”得出：当受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越 。
②“胜哥”再把不同型号的空碗(底面积不同)分别放在面粉上，发现产生的压痕深浅相同。为此“胜哥”又得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。他这样操作得出结论是否正确 ，理由是： 。
（2）如图所示为“胜哥”探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。
①每次小车从斜面同一高度自由滑下是为了使小车到达水平面的 。
②在水面桌面上分别铺上棉布、木板的目的是改变小车所受 的大小；
③实验时发现小车在棉布表面运动速度减小得较快，在木板上运动速度减小得较慢，设想小车在绝对光滑的木板上运动，它的速度将 (填“一直加速运动”或“一直匀速直线运动”)
五、综合题
30．“胜哥”将一个底面积为 的金属块放在水平地面上，用一个竖直向上的力F拉它，金属块脱离地面后匀速运动了一段距离。拉力F随时间变化的图象，如图所示。求：(g取10N/ Kg)
（1）金属块的质量。
（2）拉力F作用在金属块第3秒时，金属块对地面的压强。
31．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知：
（1）t＝2s时，物体受到的摩擦力大小为 N。
（2）t＝4s时，物体处于 状态，受到的摩擦力大小为 N。
（3）6﹣9s内，物体受到的摩擦力 推力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
32．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示，这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车，空载时质量为600kg。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100cm2，配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求：
（1）配送车车轮与轴之间安装有轴承，这样做可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
（2）配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
（3）配送车空载时对水平路面的压强。
33．某款地面清洁机器人的质量为3kg ，与水平地面的接触面积为0.01m2， g 取 10 N/ kg。
（1）求地面清洁机器人的重力。
（2）求地面清洁机器人对水平地面的压强。
（3）若地面清洁机器人在水平地面运动时，根据实验数据得到所受阻力大小与速度的关系图像，发现图像是一条经过原点的直线，由此可知 。
答案解析部分
1．C
2．B
3．A
4．C
5．D
6．C
7．B
8．B
9．C
10．C
11．C
12．A
13．C
14．C
15．B
16．惯性；重力
17．右；增大；50
18．12；右；0
19．（1）运动员在50—70 秒内下降的高度
（2）等于
（3）BC
20．（1）4；4
（2）做加速运动
21．（1）500Pa
（2）80N
（3）600J
22．
23．（1）Ⅱ
（2）根据冬至日影子的长度确定OB 杆的长度
（3）有必要；利用重垂线可以检测OA 是否竖直，OB 是否水平，提高了测量的准确性(合理均可)
24．（1）调零
（2）0.2；物体所受重力与质量成正比
（3）C
25．（1）匀速直线
（2）C
（3）没有控制压力相同
（4）不一定
26．（1）接触面的粗糙程度
（2）二力平衡
（3）4；木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变
27．（1）不科学， 对接触面的压力大小不同
（2）在0～1s内处于静止状态在1～3s内物体处于加速状态；在3～5s内物体处于匀速直线运动状态；在5～6s内物体处于减速状态。
（3）
28．（1）初速度
（2）a；匀速直线
（3）③
29．（1）明显；不正确；没有控制压力一定
（2）初速度保持一致；摩擦力；一直匀速直线运动
30．（1）解：根据题意可知，金属块脱离地面匀速向上运动时，所受重力与拉力平衡，大小相等，即此时拉力大小保持不变；
由图象可知，拉力保持不变的示数为80N，则金属块所受的重力：G=F=80N，
因此金属块的质量：；
答：金属块的质量为8kg。
（2）解：根据图片可知， 拉力F作用在金属块第3秒时金属块受到的拉力：F=60N，
此时金属块对地面的压力F压=G-F=80N-60N=20N，
物体对地面的压强：。
答：拉力F作用在物体第3秒时，物体对地面的压强为5×103Pa。
31．（1）30
（2）加速直线运动；60
（3）大于
32．（1）减小
（2）匀速直线运动，车受力平衡，牵引力等于阻力，可知牵引力为
（3）
33．（1）机器人受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
（2）机器人对水平地面的压力：
F=G=mg=30N，
机器人对地面的压强：
（3）在水平地面运动时，地面清洁机器人所受阻力的大小与速度成正比。
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