《科学探究:摩擦力》培优练习
1.下列说法正确的是( )
A.相互挤紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的
B.一个物体在另一个物体表面滑动时,不一定受到摩擦力
C.具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力
D.静止的物体不可能受到摩擦力
2.如图所示,斜面上质量为m的物体受到方向沿斜面向上、大小为7N的力F作用物体静止在斜面上,则关于斜面对物体的静摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.方向一定沿斜面向上 B.方向一定沿斜面向下
C.大小不可能大于7N D.大小可能等于7N
3.为了探究滑动摩擦力,张文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。下列对这一实验的分析中错误的是( )
A.刷毛弯曲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.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
4.小明用铅笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦是 摩擦,用橡皮擦去纸上的痕迹时用力越大,效果越明显,说明摩擦力的大小与 有关。小明握笔时,手与笔之间的摩擦是 (选填:“有益”或“有害”)摩擦。小明和小华用同一弹簧拉力器锻炼身体时,小明手臂长,但小华手臂粗,他们分别将弹簧拉力器拉开, 用力较大。
5.如图1所示,是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,其中使用的木块因木纹不同,侧面比正面粗糙。
小明选择四种不同的接触面,通过在木块上增减砝码改变压力,对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量,实验数据整理如表:
接触面
序号
压力/N
摩擦力/N
接触面
序号
压力/N
摩擦力/N
情
况
一
木块正
面与木
板面
1
1.7
0.3
情
况
三
木块正
面与玻
璃面
7
1.7
0.4
2
3.7
0.8
8
3.7
1.3
3
5.7
1.2
9
5.7
1.8
情
况
二
木块侧
面与木
板面
4
1.7
0.6
情
况
四
木块侧
面与玻
璃面
10
1.7
0.4
5
3.7
1.5
11
3.7
1.0
6
5.7
2.5
12
5.7
1.6
(1)实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板(或玻璃)上做 运动,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)分析表中序号为1、2、3(或4、5、6…)的三组实验数据可得出结论: 。
(3)小明比较情况一和情况三中的实验数据发现,压力相同时,木块在 表面上受到的摩擦力更大,分析得出:情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙。他的依据是,在其他条件相同时, ,滑动摩擦力越大。
(4)同组的晓宏提出不同意见,他认为玻璃表面比木板表面光滑得多,情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面要光滑。当压力相同时,木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小。
于是,同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据,发现:当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但是随着压力的增大,出现压力相同,接触面变光滑时摩擦力更 。
(5)为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”?晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩,如图2所示。把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时,挂衣钩挂不住物体;当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时,就可以悬挂较重的物体。
由此晓宏猜想可能是: 使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力。这种猜想是否合理?还有其他原因吗?他准备和同学们分头查阅资料,并咨询老师继续进行探究。
答案和解析
1.【解答】解:A、相互挤紧的粗糙物体之间若没有运动的趋势,也可能它们之间没有摩擦力,故该选项错误;
B、若两个物体间接触面是光滑的,即使这两个物体相互接触,有运动的趋势,它们之间也是没有摩擦力的,故该选项符合题意;
C、具有相对运动的两个物体,不一定是相互接触,比如两辆汽车相对运动,它们之间就没有摩擦力,故该选项不符合题意;
D、对于静止的物体,若和另一个物体接触,且有相对运动的趋势时,它们之间也可能有摩擦力,如用力推桌子但没有推动,桌子和地面之间也存在摩擦力,故该选项不符合题意;
故选:B。
2.【解答】解:物体在平行于斜面方向上,受平行于斜面向上的推力F,平行于斜面向下的重力的分力G1,摩擦力f的作用。
(1)当G1=F时,物体不受摩擦力,f=0。
(2)当G1>F时,这两个力的合力平行于斜面向下,则物体所受的摩擦力f平行于斜面向上,
由平衡条件,得:G1=F+f;f=G1﹣F=G1﹣7N,f大小取决于G1大小,大小可能大于、小于、等于7N。
(3)当G1<F时,摩擦力平行于斜面向下,f+G1=F,f=F﹣G1=7N﹣G1小于7N。
综上所述D正确。
故选:D。
3.【解答】解:
A、当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显,故A正确;
BD、在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左,故B正确,D错误;
C、研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上,故C正确。
故选:D。
4.【解答】解:用铅笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦。
用橡皮擦去纸上的痕迹时用力越大,效果越明显,说明摩擦力的大小与压力大小有关。
小明握笔时,手与笔之间的摩擦是有益摩擦。
小明手臂长,将弹簧拉力器拉开时,弹簧伸长较长,形变大;故拉力较大。
故答案为:滑动;压力;有益;小明。
5.【解答】解:(1)根据二力平衡的条件可以判断,拉着木块匀速运动,拉力与摩擦力二力平衡;此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)分析表格中情况一,压力是1.7N、3.7N、5.7N时,摩擦力分别是0.3N、0.8N、1.2N。
得出结论:在接触面情况相同时,压力越大,摩擦力越大。
(3)对比情况一、三中压力相同的数据,如压力为1.7N时,在木板表面上摩擦力为0.3N,在玻璃表面上摩擦力为0.4N.木块在 玻璃表面上受到的摩擦力更大,分析得出:情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙。他的依据是,在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)对比情况三、四,压力逐渐增大,依次是1.7N、3.7N、5.7N时,木块光滑一面受的摩擦力依次为0.4N、1.3N、1.8N,木块粗糙一面受的摩擦力依次为0.4N、1.0N、1.6N。
得出结论:压力相同,木块表面较光滑的摩擦力更大。
(5)由熟悉的生活现象引发猜想:
大气压使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力,吸盘压紧能吸附在一起,说明大气存在压强。
故答案为:(1)匀速直线;
(2)在其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)玻璃; 接触面越粗糙;
(4)大;
(5)大气压。
《科学探究:摩擦力》基础练习
1.如图所示,下列实例中有一项的摩擦和其他三项不同的是( )
A.旱冰鞋装有轮子 B.人在行走
C.轴承中安装钢珠 D.汽车上安装轮子
2.摩擦与我们的生活息息相关。假如没有摩擦,下列现象可能发生的是( )
A.人可以正常走路
B.老师能用粉笔在黑板上写字
C.火柴头可以划燃
D.自行车刹车失灵
3.小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大
B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大
D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
4.下列有关摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力
B.只要两个物体相互接触,则这两个物体间一定存在摩擦力
C.摩擦力总是与物体的运动方向相反
D.摩擦力总是有害的
5.雪橇在雪地上滑行时,它受到的摩擦力方向是( )
A.垂直于雪地向下 B.跟雪橇的运动方向相同
C.垂直于雪地向上 D.跟雪橇的运动方向相反
6.小明同学拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图实验情景,可知滑动摩擦力的大小跟物体的重力有关
B.如果不计空气阻力,乙图中砝码与物体之间没有摩擦
C.比较乙、丙两图实验情景,可知滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
D.该实验是利用了力的作用是相互的知识测出摩擦力的大小
7.图示为探究滑动摩擦力与压力间大小关系的实验。在水平桌面上放一物块,物块上面放有砝码,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“等于”、“小于”)物块所受的摩擦力大小。取下砝码,水平匀速拉动物块时,与前一次相比弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
8.汽车上的机器在运转时,部件之间要产生摩擦。这种摩擦会白白消耗动力,而使机器磨圾,所以汽车通常要加上润滑油(即机油),这样做的目的是为了 摩擦。(选填“增大”或“减小”)
9.许多机器的轴上都装了滚动轴承,这是因为在压力相同的情况下用 代替滑动的方法来 摩擦力。(“增大”或“减小”)
10.现有一瓶矿泉水,瓶盖上刻有一道道竖直的条纹,其目的是 摩擦(选填“增大或“减小”),用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的摩擦力方向是 。(选填“竖直向上”或“竖直向下”)
11.如图所示,桌面上有两只空啤酒瓶,一只竖直放在桌面上,另一只放倒后平放在桌面上。用力对着它们吹气,会发现:能吹动右侧的啤酒瓶,但不能吹动左侧的啤酒瓶。这表明在压力相同的条件下, 。
12.寒冷的冬天,在茶杯中倒上大半杯开水后拧紧杯盖,往往过一会儿后就发现杯盖很难拧开,这是因为杯内气体压力差增大,增大了盖与杯之间的 。
13.墙壁上的壁虎,缓慢向上爬行,使壁虎向上爬行的力的施力物体是 (壁虎/墙壁)。
14.人沿水平方向推箱子匀速前进,请用力的示意图法分别画出箱子和人的后脚受到的摩擦力。
15.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,为了用弹簧测力计测出滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计水平拉物体,并使物体在水平桌面上作 ,目的是 。某同学用弹簧测力计拉着同一木块在同一水平面上正确做了如图所示实验后,发现F1<F2,可以得到结论: 。
答案和解析
1.【解答】解:
A、旱冰鞋依靠下方的轮子在冰面上滚动前进,轮子与冰面间的摩擦属于滚动摩擦;
B、人正常行走过程中,脚底与地面的摩擦属于静摩擦;
C、钢珠在轴承中能够自由滚动,钢珠与轴承之间的摩擦属于滚动摩擦;
D、汽车依靠下方的轮胎在路面上滚动前进,轮胎与地面间的摩擦属于滚动摩擦。
故选:B。
2.【解答】解:A、人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法走路,故B选项说法正确,故A错误;
B、老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力,摩擦力消失时,是无法用粉笔在黑板上写字的,故B错误;
C、火柴头是依靠摩擦力将其划燃的,当摩擦力消失,火柴头是无法划燃的,故C错误;
D、自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的,当摩擦力消失后,自行车的刹车将失灵,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解: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,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由图可知,bc中接触面相同,b的压力大,则b中受到的摩擦力大,ab中,压力相同,a的接触面粗糙,则a中受到的摩擦力要大一些,故a中的摩擦力是最大的;故C正确。
故选:A。
4.【解答】解:
AB、摩擦力产生的条件是:两个物体相互接触挤压,且有一个相对运动的趋势,故A正确,B错误;
C、滑动摩擦力阻碍相对运动,与物体相对运动的方向相反,有时会和物体的运动方向相同,故C错误;
D、有些摩擦对人们有益,例如人走路时,鞋底和地面之间的摩擦,自行车的车把和手之间的摩擦等等都是有益摩擦,故D错误。
故选:A。
5.【解答】解:雪橇在雪地上滑行时,它受到的摩擦力方向跟雪橇的运动方向相反。
故选:D。
6.【解答】解:A、由图甲、乙所示实验可知,在接触面粗糙程度一定时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大,不能得出摩擦力与物体重力的关系,故A错误;
B、小明同学拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动,乙图中砝码与物体之间没有相对运动趋势,没有摩擦,故B正确;
C、由图示乙、丙所示实验可知,两实验中物体间的压力不同、物体间基础面的粗糙程度不同,即没有控制变量,无法得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,故C错误;
D、实验中拉着物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,应用平衡条件可知,摩擦力等于拉力,应用了二力平衡的知识,故D错误;
故选:B。
7.【解答】解:用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,则物块受到的拉力与摩擦力平衡,测力计的示数等于物块所受的摩擦力大小;
取下砝码,物块对水平桌面的压力变小,摩擦力变小,水平匀速拉动物块时,与前一次相比弹簧测力计的示数将变小。
故答案为:等于;变小。
8.【解答】解:实汽车通常要加上润滑油(即机油),这是通过使接触面脱离来减小摩擦的。
故答案为:减小。
9.【解答】解:
在压力相同的情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦,所以,为了减小摩擦许多机器的轴上都装了滚动轴承。
故答案为:滚动;减小。
10.【解答】解:(1)瓶盖上有竖纹这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的。
(2)瓶子握在手中,手和瓶子之间产生静摩擦力,瓶子静止在手中,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力的作用,两个力是平衡力,大小相等,方向相反。
故答案为:增大;竖直向上。
11.【解答】解:能吹动右侧的啤酒瓶,属于滚动摩擦;不能吹动左侧的啤酒瓶,属于滑动摩擦;说明了相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
故答案为:滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
12.【解答】解:杯中的开水与外界进行热传递,温度降低,杯内的水蒸气遇冷液化为水,杯内气体由于与外界发生热传递,温度降低,而气体体积不变,从而杯内气体压强变小,小于杯外大气压,使杯内外气体产生压力差,随杯内气体温度降低,压力差越来越大,从而增大了盖与杯之间的摩擦力。
故答案为:摩擦力。
13.【解答】解:壁虎在竖直的墙壁上爬行,受到竖直向下的重力,因此壁虎有向下滑动的趋势,但是掉不下来是由于受到了墙壁给它的竖直向上的摩擦力。
故答案为:墙壁。
14.【解答】解:人水平向左推箱子,所以箱子受到的摩擦力水平向右,用f表示;
人用力时,脚向后蹬地,地面给脚一个向前的摩擦力,所以后脚受到的摩擦力水平向左,用f′表示。如图所示。
15.【解答】解:(1)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,为了用弹簧测力计测出滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计水平拉物体,并使物体在水平桌面上作匀速直线运动,此时物体受到的拉力与受到摩擦力为一对平衡力,测力计示数等于摩擦力大小;
(2)某同学用弹簧测力计拉着同一木块在同一水平面上正确做了如图所示实验后,因接触面粗糙程度相同,第2个图中压力大,发现F1<F2,可以得到结论:在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:匀速直线运动;测力计示数等于摩擦力大小;在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
《科学探究:摩擦力》提高练习
1.在下列事例中,属于有害摩擦的是( )
A.夹取食物时筷子与食物的摩擦
B.走路时鞋子与地面的摩擦
C.机器转动时转轴受到的摩擦
D.爬竿时手与竿的摩擦
2.用弹簧测力计沿水平方向,拉动水平桌面上的木块。肯定能增大木块受到的滑动摩擦力的操作是( )
A.增大拉木块的力 B.改变木块运动的方向
C.往木块上加砝码 D.增大木块运动的速度
3.冰壶运动员的鞋底一只是塑料的,另一只是橡胶的。他滑行时,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到摩擦力大。如图他用b脚蹬冰面后,只用a脚向右滑行,可以确定的是( )
A.a鞋底是塑料会滑得更远
B.a鞋底是橡胶会滑得更远
C.滑行时冰对a鞋的摩擦力向右
D.蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向左
4.图为今年的冬奥会上,中国运动员参加冰壶比赛的情景,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了 冰壶与冰面之间的摩擦, 冰壶滑行的距离。(增大/减小)
5.摩托车陷入泥坑中。加大油门 轮(“前”或“后”)会在泥坑中空转,此时只要在泥坑中放入 ,车辆即可驶出。摩托车向前行驶中前轮与地面摩擦力的方向是向 。
6.搭帐篷时要用“地钉”(类似于长铁钉)将帐篷固定在地面上,小明发现地面越松软,地钉插入越容易,固定效果越差,原因主要是 。
7.如图,物体在水平推力作用下,从甲图位置运动到乙图位置的过程中摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.小李利用图示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,他沿水平方向匀速拉动木板,稳定时弹簧测力计示数如图所示,则木块所受的摩擦力为 N,方向为 ;若在木块上放一重物,重复实验,则木块所受的摩擦力 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
9.如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图。(力的作用点画在物体的中心)
10.用图1中所示的装置探究摩擦力跟接触面积粗糙程度的关系。
(1)实验所用器材有:木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计;
(2)实验时,用弹簧测力计 ,拫据 知识,从而测出木块 与长木板之间的滑动摩擦力;
(3)第一次实验中弹簧测力计的示数如放大图2所示为 N,分析表中数据可以得到的结论是
;
实验次数
1
2
3
接触面情况
木块和长木板
木板和棉布
木块和毛巾
摩擦力/N
1.9
2.4
(4)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在 水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由 此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗? ,理由是 。
答案和解析
1.【解答】解:
A、筷子与菜之间的摩擦是有益的,如果没有摩擦,则无法夹取食物,故A不符合题意;
B、如果脚与地面无摩擦,人将无法走路,所以鞋子与地面的摩擦是有益的,故B不符合题意;
C、机器轴上的摩擦是有害的,对轴有磨损作用,故C符合题意;
D、爬竿时手与竿的摩擦也是有益的,否则无法爬竿,故D不符合题意。
故选:C。
2.【解答】解:A、木块所受滑动摩擦力大小与所受拉力无关,故A错误;
B、木块所受滑动摩擦力与木块的运动方向无关,故B错误;
C、在木块上加砝码,木块对桌面的压力增大,则滑动摩擦力增大,故C正确;
D、木块所受的滑动摩擦力与木块的速度无关,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:A、a鞋底是塑料,根据题意可知,塑料底的鞋所受摩擦力小,会滑得更远,故A正确;
B、若a鞋底是橡胶,根据题意可知,橡胶底的鞋所受摩擦力大,会滑得更近,故B错误;
C、滑行时,a鞋相对于冰面向右运动,故冰对a鞋的摩擦力向左,故C错误;
D、蹬冰时,b鞋相对于冰面向左运动,故冰对b鞋的摩擦力向右,故D错误。
故选:A。
4.【解答】解:
两名队员用冰刷刷冰面的过程中,因摩擦生热使得部分冰面熔化产生水,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦,增大冰壶滑行的距离。
故答案为:减小;增大。
5.【解答】解:(1)摩托车是后轮驱动,陷入泥坑中后,车轮与地面的摩擦力减小,所以加大油门,但是后轮会在泥坑中空转;
(2)要想摩托车从泥坑里出来,必须增大摩擦力,因此可以往泥坑中放入稻草或者小石子来增大摩擦力;
(3)摩托车的前轮是从动滚轮,而是被后轮推着前进,因此地面对它的摩擦力方向向后。
故答案为:后;稻草(小石子);后。
6.【解答】解:地面越松软,地面与钉子间的压力越小,地面对钉子的摩擦力越小,所以地钉插入越容易,固定效果越。
故答案为:摩擦力小。
7.【解答】解:
物体受水平推力从甲图位置到乙图位置,由于物体的重力不变,因此桌面受到的压力也不变;
从甲图位置到乙图位置过程中,接触面积增大,但压力和接触面的粗糙程度没发生变化,所以摩擦力将保持不变。
故答案为:不变。
8.【解答】解:
(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计的示数为0.8N,即拉力为0.8N;测力计拉力方向水平向左,故摩擦力方向水平向右;
(2)在接触面的粗糙程度不变时,在木块上加放砝码,增大了对木板的压力,再重复实验操作,摩擦力变大了,则会发现弹簧测力计示数将变大。
故答案为:0.8;水平向右;变大。
9.【解答】解:因为物体的相对运动方向沿斜面向上,故其摩擦力的方向与之相反,为沿斜面向下,力的作用点可画在物体的重心,如图所示:
10.【解答】解:
(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)图中弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为1.2N;从表中数据可得出,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)从小丽的实验过程可知看出,将木块沿竖直方向锯掉一半,其受力面积改变的同时,其压力也发生了改变,因此其得出的结论是不正确的,因为没有控制压力的大小相同。
故答案为:
(1)拉着物体做匀速直线运动;二力平衡;
(2)1.2;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)不正确;没有控制压力大小不变。