8.2 二力平衡 同步练习
一、单项选择题
1.如图所示,在水平桌面上沿直线匀速拉动木块,下列属于一对平衡力的是
A.绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力
B.绳子对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力
C.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
D.木块受到的重力和木块对桌面的压力
2.如图是“研究滑动摩擦力与压力关系”的实验.在甲、乙两次实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上作匀速直线运动.则下列说法正确的是( )
A. 图乙中的木块速度越大,滑动摩擦力越大
B. 图甲中的木块只受到拉力、滑动摩擦力等两个力
C. 图甲中弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
D. 该实验得出的结论:物体间接触面的压力越大,滑动摩擦力越小动越来越慢
3.关于气垫船减小摩擦的方法,正确的说法是( )
A. 给摩擦面加润滑油
B. 减小摩擦面间的压力
C. 使摩擦面脱离接触
D. 变滑动为滚动
4.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )
A. 10N, 水平向右
B. 14N, 水平向左
C. 6N, 水平向左
D. 4N, 水平向右
5.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙。则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
6.天气炎热时多喝水有益于身体健康,如图甲是某同学买瓶矿泉水时的情景.
(1)当该同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时,手与瓶子摩擦力和瓶子受到的______是一对平衡力,此力的方向________.
(2)如图乙所示,瓶盖上有一道道条纹,其目的是在用手拧开瓶盖时能_____(填“增大”或“减小”)摩擦.
7.小华用垂直于墙面50N的力把一个重10N的木块压在竖直墙壁上,当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,木块与墙壁之间的摩擦为____摩擦,木块受到的摩擦力的方向为____若小华用垂直于墙面30N的力把木块压在竖直墙壁上,木块受到的摩擦力____(填“增大”、 “减小”或“不变”)。
8.如图是小雪制作的“抓鱼手套”.她在普通橡胶手套的着力处增加几个尼龙搭扣的小勾面,这些密集而弯曲的小勾面增大了接触面的________,从而增大了________,使人更容易把鱼抓牢.
三、实验题
9.小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
(1)接触面所受的压力大小;(2)接触面的粗糙程度;(3)接触面积的大小。
接下来小伟通过下图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平___________拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择___________两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,__________________,滑动摩擦力越大。
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲 和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?
答:____________小伟在实验中存在的问题是____________。
四、作图题
10.如图,物块静止在斜面上,请分别画出物块所受重力、摩擦力的示意图。
11.如图所示,A处于静止状态,B在拉力F作用下向右加速运动.请在图中画出A物体所受的摩擦力f和支持力N的示意图(力的作用点图中已标出).
参考答案
1.B
【解析】
试题分析: 大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上的两个力才是一对平衡力。绳子对木块的拉力与木块对绳子的拉力是一对相互作用力。绳子对木块的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力。木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对相互作用力。
考点: 平衡力
2.C
【解析】压力大小与接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变,与物体运动速度无关,故A错误;图甲中的木块在水平方向受拉力和摩擦力,但在竖直方向还受重力和支持力的作用,故B错误;图甲中,物体做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力平衡,大小相等,故C正确;甲乙两图接触面粗糙程度相同,乙的压力大于甲的压力,可得接触面粗糙程度相同,物体间接触面的压力越大,滑动摩擦力应越大,故D错误,故选C。
3.C
【解析】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。气垫船原理是使接触面脱离来减小摩擦力,故ABD错误,C正确,故选C。
4.D
【解析】由图知,木块相对于小车向左运动,则木块受到的摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,水平向右,故BC错误。木块在水平方向上静止,处于平衡状态,所受摩擦力f=F=4N,故A错误,D正确为答案。
5.D
【解析】
试题分析:木块无论是平放还是侧放,因为其重力不变,所以其对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,变化的是接触面的大小,而摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以这两种情况下的摩擦力相等,即F甲 =F乙 ;在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大;由以上分析可得:F甲 =F乙 <F丙 ,故选D。
考点:摩擦力大小的影响因素;压力及重力与压力的区别
6. 重力 竖直向上 增大
【解析】(1)由题意可知,手与瓶的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力,平衡力必须作用在一条直线上,而重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向是竖直向下的.(2)瓶盖上有一道道条纹,其目的是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,使用手拧开瓶盖时能增大摩擦.故答案为:(1)重力;竖直向下;(2)增大.
7. 滑动 沿墙面向上 或竖直向上 减小
【解析】当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,木块与墙壁之间的摩擦为滑动摩擦,木块受到的摩擦力的方向与其滑动的方向相反,即竖直向上;由于滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当接触面的粗糙程度一定时,压力越小,滑动摩擦力越小;所以,垂直于墙面的压力改为30N后,压力减小了,木块受到的滑动摩擦力减小,小于10N;此时重力大于摩擦力,木块将加速下滑。
【答案】 粗糙程度 摩擦
【解析】橡胶手套上的几个尼龙搭扣的小勾面,在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦力,使人更容易把鱼抓牢。
9. 匀速 甲、丙 接触面越粗糙 不可靠 没有控制接触面所受的压力大小不变
【解析】实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时物体处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力。
如果小伟要探究猜想②,需要选择压力相同、接触面粗糙程度不同的实验,故选择甲、丙所示的实验步骤来操作并进行比较。得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
小丁的结论不可靠。因为在实验中没有控制接触面所受的压力大小不变。
10.
【解析】
试题分析:重力的作用点在重心,方向竖直向下;摩擦力的作用点在接触面上,方向与相对运动趋势方向相反,即沿斜面向上.但画一个物体受到多个力的示意图时,把力的作用点一般都移到中心点处.两个示意图,如图所示:
考点: 重力示意图;摩擦力的示意图.
11.
【解析】
试题分析:以A为研究对象,受向左的拉力和向右的摩擦力才会保持静止;支持力方向竖直向上,过物体的重心,分别沿支持力和摩擦力的方向画一条有向线段,并分别用N和f表示,如图所示: