3.二力平衡和摩擦力极限挑战训练（含答案及解析）

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3.二力平衡和摩擦力极限挑战
一．选择题（共8小题）
1．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
2．如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．轮胎上凸起的条纹 B．轴承中装有滚珠
C．行李箱下装有轮子 D．给自行车加润滑油
3．如图所示，物体所受的两个力彼此平衡的是（　　）
A．B． C． D．
4．冰壶运动员的鞋底_??????????????????_，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（　　）21*cnjy*com
A．a鞋的鞋底是橡胶底 B．b鞋的鞋底是橡胶底
C．a鞋底滑行时惯性小 D．b鞋底滑行时惯性大
5．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的力的作用下，AB一起同时沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
A．甲图中物体A受到的摩擦力为0 B．乙图中物体A受到的摩擦力为F
C．甲、乙两图中物体A受到的摩擦力均为F D．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
6．如图所示，当右端挂10N_?????????A??????_物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为（　　）【版权所有：21教育】
A．水平向左，10N B．水平向右，10N
C．水平向左，20N D．水平向右，20N
7．一个重50N的木箱放在_?°???????é????????_在10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到的摩擦力为f1；当推力为22N时，木箱作匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为f2；当推力为30N时，木箱做加速运动，此时受到的摩擦力为f3则（　　）
A．f1＝0N，f2＝22N，f3＝30N B．f1＝10N，f2＝22N，f3＝30N
C．f1＝10N，f 2＝22N，f3＝22N D．f1＝10N，f2＝10N，f3＝30N
8．近期湖南卫视_??????????????????_艺节目中，演员郭晓冬完成了炮兵团训练中的徒手爬杆任务，他先缓慢匀速向上爬到杆的顶端，再以较快速度匀速下滑一段，最后改以较慢速度匀速下滑到地面，三个阶段他和杆之间的摩擦力分别记为f1、f2和f3，则f1、f2和f3之间大小关系是（　　）
A．f1＝f2＝f3 B．f1＞f2＝f3 C．f1＜f2＝f3 D．f1＞f2＞f3
二．填空题（共4小题）
9．如图甲所示，放在_?°??????°é????????_物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和V﹣t图象分别如乙、丙所示，由图象可知，当t＝1s时，物体处于　 　状态，受到的摩擦力是　 　N；当t＝3s时，物体的运动状态在　 　（填“改变”或“不变”），受到的摩擦力是　 　N；当t＝5s时，物体处于　 　状态，受到的摩擦力是　 　N。
10．“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或　 　状态时，这两个力有怎样的关系。
（1）由图中A与B（或A与C）所示情况可知：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须　 　；
（2）由图中C与D所示情况可知：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须　 　。
11．在探究滑动摩擦力的大小与_??????????????????_的实验中，小军同学认为滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。
①实验器材：一块长木板、带挂钩的长方体木块一个、细线若干、还需补充的是　 　。
②实验步骤：　 　
③实验结论：　 　。
12．如图所示，先后_??¤?????¨????°§???_力计拉着木块做匀速直线运动，第一次直接在木板上，第二次在木板与木块之间放上几支圆珠笔心，可以发现第二次弹簧测力计的示数比第一次　 　，这说明　 　。
三．作图题（共1小题）
13．如图所示，_??¨?¤§?°????30_N、方向水平向左的力F将重力为20N的物体紧紧的压在直墙壁上，使物体处于静止状态，请在图中画出物体所受摩擦力F的示意图并标出摩擦力的大小。
四．实验探究题（共1小题）
14．如图，同一水平_???é??????????????_积相同的实心长方形木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤、现象和结论。
计算题（共1小题）
15．如图所示，物体B重5N。
（1）如果用F＝20N的力水平向右推它，固定在竖直墙上，则物体B所受的摩擦力f是多大？
（2）如果水平推力F减小到15N，物体刚好向下做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力f大小为多大？
（3）若将水平向右的推力F减小到10N，物体竖直方向受到的合力F合为2N，则此时的滑动摩擦力为多大？
六．解答题（共2小题）
16．为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示。21世纪教育网版权所有
（1）在图乙中，在B下面放细圆木条的目的是　 　，使B的下表面受到的摩擦力可以忽略不计。
（2）在图乙中，弹簧测力计D测的是　 　的静摩擦力的大小（填“A对B”或“B对A”）。
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，使A、B保持相对　 　，然后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2，共测量四组数据。
（4）分析实验数据，若F1＝F2，则　 　。
17．学习了摩擦力后，好奇_????°???????è??é??_证‘变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小摩擦’这一说法，于是他找来下列器材准备实验小车，弹簧测力计，铅笔，木块，砝码等。请你选择合适的器材帮助小林设计实验步骤，并总结实验结论。
（1）实验器材　 　；
（2）实验步骤　 　；
（3）实验结论　 　。
3.二力平衡和摩擦力极限挑战
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．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
【分析】摩擦力定义是两个互相_???è§?????????????_当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力，摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力，当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同，而做为阻力时方向和物体的运动方向相反；滑动摩擦力与物体相对运动的方向相反；生活中的摩擦力有些对人们是有益的，有益的摩擦要增大；有些摩擦对人们是有害的，有害的摩擦要减小。
【解答】
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。2·1·c·n·j·y
故选：A。
【点评】此题考查产生摩擦力的条件、摩擦力的方向和摩擦力的作用，是一道综合性题目。
2．如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（　　）
A．轮胎上凸起的条纹 B．轴承中装有滚珠
C．行李箱下装有轮子 D．给自行车加润滑油
【分析】（1）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度。
（2）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动。
在此题中，只需要将这四个实例与以上方法对比即可。
【解答】
A、轮胎上凸起的条纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，符合题意；
B、轴承中装有滚珠，是用将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦的，不符合题意；
C、行李箱下装有轮子，是用将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦的，不符合题意；
D、给自行车加润滑油，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的，不符合题意。
故选：A。
【点评】如何增大摩_????????¨?????????_活中有多种方法，如何将其与理论联系在一起是解决这类问题的关键，在生活中摩擦力有些是对我们有利的，这些我们要增大，有害的我们就要减小。【来源：21·世纪·教育·网】
3．如图所示，物体所受的两个力彼此平衡的是（　　）
A． B． C． D．
【分析】根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】AB、两个力不是作用在一条直线上，所以不是一对平衡力，故AB选项错误；
C、两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故C选项错误；
D、两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是一对平衡力，故D选项正确。
故选：D。
【点评】二力平衡的辨别关键就是抓住平衡的四个条件，缺一不可即可判断。
4．冰壶运动员的鞋_??????????????????_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鞋的鞋底是橡胶底 B．b鞋的鞋底是橡胶底
C．a鞋底滑行时惯性小 D．b鞋底滑行时惯性大
【分析】（1）摩擦力的方向与物体_?????????è????¨???_向相反，由此分析两只鞋受到摩擦力的方向；摩擦力是阻碍相对运动的力，由此分析两只鞋受到摩擦力大小关系，从而判断b脚所穿的鞋。21·世纪*教育网
（2）惯性大小只与物体的质量有关。
【解答】AB、橡胶底的鞋比_????????????é?????_到的摩擦力大，用b脚蹬冰面，b脚受到的摩擦力方向向右，使运动员向右运动，则b脚受到的摩擦力是人向右运动的动力，故摩擦力大更好，所以b脚应该穿橡胶底的鞋。a脚受到摩擦力阻碍运动员向右运动，摩擦力应小一些，所以a脚穿应穿塑料底的鞋，故A错误，B正确；
CD、由于惯性大小只与物体的质量有关，与接触面的粗糙程度无关，a、b两鞋子的质量未知，所以不能判断a、b两鞋子的惯性大小，故C、D错误；
故选：B。
【点评】此题考查同学们对摩擦力和惯性知识的理解和应用，是一道综合题，有一定的难度。
5．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的力的作用下，AB一起同时沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中物体A受到的摩擦力为0 B．乙图中物体A受到的摩擦力为F
C．甲、乙两图中物体A受到的摩擦力均为F D．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
【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。21教育名师原创作品
【解答】A、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，A错误。
B、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，B错误；
C、由AB分析知，乙图A受摩擦力为零，C错误；
D、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，D正确。
故选：D。
【点评】此题_è?????????????????_大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题。
6．如图所示，当右端挂10N_?????????A??????_物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为（　　）
A．水平向左，10N B．水平向右，10N
C．水平向左，20N D．水平向右，20N
【分析】（1）物体_B??¨??????A???_作用下向右匀速直线运动，物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；
（2）物体B向左匀速_??????è????¨??????_物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据平衡力条件求出水平向左的拉力。
【解答】
（1）物体B_?°??????????è????¨_时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力为10N、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，为10N。
（2）物体B水平向左运动_????°??????????è??_动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B受到的摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是10N。
（3）物体B水平向左匀速直线运动_???????°??????????_上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力10N（物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力10N．水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，
所以水平向左的拉力＝水平向右的拉力+水平向右的摩擦力＝10N+10N＝20N。
故选：C。
【点评】本题物体A向右匀_é????????è????¨???_分析受力情况，根据平衡力条件求出摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素，判断出物体A向左和向右运动的摩擦力大小不变，物体A向左匀速直线运动，再次分析受力情况，根据平衡力条件求出拉力大小。
7．一个重50N的木箱放在水_??????é??????????¨_10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到的摩擦力为f1；当推力为22N时，木箱作匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为f2；当推力为30N时，木箱做加速运动，此时受到的摩擦力为f3则（　　）
A．f1＝0N，f2＝22N，f3＝30N B．f1＝10N，f2＝22N，f3＝30N
C．f1＝10N，f 2＝22N，f3＝22N D．f1＝10N，f2＝10N，f3＝30N
【分析】（1）物体处于静止或匀_é????????è????¨???_，受到的力是平衡力，二力平衡的条件是：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上；分析木箱静止和匀速直线运动情况下的受力情况就可得出正确答案。
（2）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，即若压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力就不变。21·cn·jy·com
【解答】_???1?????¨??±??¨_10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱水平方向受到的推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件得，f1＝F推＝10N。
（2）木箱在_22N????°????_推力作用下做匀速直线运动，此时木箱水平方向受到的推力和摩擦力也是平衡力，根据二力平衡条件得，f2＝F推′′＝22N。
（3）当推力为30N时，木箱做_???é??è????¨??????_由于压力及接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，将推力增大到30N时，木箱受到的摩擦力仍是22N。
故选：C。
【点评】知道物体在静止或做匀速直线运动时受到的力是平衡力，以及相互平衡的两个力大小相等是解题的关键，难点是不要以为静止时不受摩擦力。
8．近期湖南卫视热_???????????????è??_节目中，演员郭晓冬完成了炮兵团训练中的徒手爬杆任务，他先缓慢匀速向上爬到杆的顶端，再以较快速度匀速下滑一段，最后改以较慢速度匀速下滑到地面，三个阶段他和杆之间的摩擦力分别记为f1、f2和f3，则f1、f2和f3之间大小关系是（　　）
A．f1＝f2＝f3 B．f1＞f2＝f3 C．f1＜f2＝f3 D．f1＞f2＞f3
【分析】由于人做匀速运动，故人无论向上还是向下，人都存于平衡状态，则通过受力分析可知人所受外力，再由二力平衡可知摩擦力的大小及方向。
【解答】
郭晓冬缓慢匀速向上爬时，因人做匀速直线运动，故人在爬杆时受力平衡；人所受向下的重力与向上的摩擦力大小相等；
同理当人匀速滑下时，人所受_?????????é????????_向上的摩擦力仍是一对平衡力，大小相等；故这三种情况所受的摩擦力都等于人的重力，即f1＝f2＝f3＝G。
故选：A。
【点评】本题考查二力的平衡的应用，在受力分析时应明确人和杆在竖直方向上只受到重力和摩擦力。
二．填空题（共4小题）
9．如图甲所_?¤?????????¨?°????_地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和V﹣t图象分别如乙、丙所示，由图象可知，当t＝1s时，物体处于　静止　状态，受到的摩擦力是　3　N；当t＝3s时，物体的运动状态在　改变　（填“改变”或“不变”），受到的摩擦力是　5　N；当t＝5s时，物体处于　匀速直线运动　状态，受到的摩擦力是　5　N。
【分析】（1）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关；
（2）由速度﹣时间图象可知物体的运动情况，则根据运动情况可知物体的受力情况，则由二力平衡可知摩擦力。
【解答】
由丙图可知，0_???2s??????é??_度为零，仍处于静止状态，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，物体所受拉力为3N，所以t＝1s时摩擦力为3N；
由丙图可知，4s～_6s????????????_做匀速直线运动，此时物体受力也平衡，即物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，由乙图可知，物体所受拉力为5N，则即t＝5s时滑动摩擦力为5N；
由丙图可知，2～4s_?????????é??è????¨_，运动状态发生改变，滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，且此两因素都不变，所以摩擦力大小不变，即t＝3s时，物体受到的摩擦力与4s～6s时摩擦力相等为5N。
故答案为：静止；3；改变；5；匀速直线运动；5。
【点评】v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
10．“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或　匀速直线运动　状态时，这两个力有怎样的关系。
（1）由图中A与B（或A与C）所示情况可知：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须　大小相等　；21教育网
（2）由图中C与D所示情况可知：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须　作用在同一条直线上　。
【分析】平衡状态是指静止或匀速直线运动状态；
解决此题要知道二力平衡需要满足条件：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
【解答】当物体处于静止或匀速直线运动状态时，即说明物体处于平衡状态；
（1）由图中A与B（或A与C_???????????¤??§???_的重物相同时，卡片才可能保持静止，故可得出：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须大小相等；
（2）由图中C与D所示情_??????????????????_不两个力不在一条直线上时，不能保持平衡，故可得出：一个物体受到两个力的作用，要保持静止状态，这两个力必须作用在同一条直线上。
故答案为：匀速直线运动；
（1）大小相等；（2）作用在同一条直线上。
【点评】此题考查了对二力平衡条件的掌握和理解情况，知道在探究实验过程中应该注意的问题和熟悉探究过程，是解答的关键。
11．在探究滑动_?????????????¤§?°?_与哪些因素有关的实验中，小军同学认为滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。
①实验器材：一块长木板、带挂钩的长方体木块一个、细线若干、还需补充的是　弹簧测力计　。
②实验步骤：　a、将长_????????¨?????????_在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F1；b、将长方体木块侧放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F2；c、将长方体木块竖放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F3；d、比较F1、F2、F3的示数，得出结论。　
③实验结论：　滑动摩擦力大小与接触面积大小无关　。
【分析】要探究滑动摩擦力的大小和物体接触面积大小的关系，需要控制压力的大小和接触面的粗糙程度均一定而接触面积的大小不同。
【解答】实验中要用弹簧测力计间接测量滑动摩擦力的大小；
要探究滑动摩擦力的大小和接触面积大小的关系，需要控制压力的大小和接触面的粗糙程度一定而接触面积的大小不同；
可以让长方体一木块平放、侧放和竖放，这样既控制了压力和接触面的粗糙程度一定而接触面积的大小不同；
通过实验会发现压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力大小与接触面积的大小无关。
故答案为：①弹簧测力计_??????a????°?é??_方体木块平放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F1；b、将长方体木块侧放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F2；c、将长方体木块竖放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，读出测力计的示数F3；d、比较F1、F2、F3的示数，得出结论；
③滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
【点评】此题探究影响滑动摩擦力大小的因素，滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以探究过程中需用控制变量法。
12．如图所示，先后两次用弹_?°§??????è????????_木块做匀速直线运动，第一次直接在木板上，第二次在木板与木块之间放上几支圆珠笔心，可以发现第二次弹簧测力计的示数比第一次　小　，这说明　变滑动为滚动可以减小摩擦　。
【分析】（1）掌握根据二力平衡知识测量摩擦力的方法；
（2）掌握影响摩擦力大小的因素：压力和接触面的粗糙程度。分析实验过程中改变的量和不变的量，得出结论。
【解答】用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，拉力与摩擦力大小相等；【出处：21教育名师】
在木块下放上圆珠笔芯后_??????????????????_弹簧测力计的示数减小了，说明受到的摩擦力减小了，在整个过程中压力不变，所以可得在压力相同时，变滑动摩擦力为滚动摩擦力，摩擦力会减小。21*cnjy*com
故答案为：小；变滑动为滚动可以减小摩擦。
【点评】此题是研究滑动摩擦力与_??????????????????_的实验，考查了二力平衡条件在实验中的应用，同时考查了根据实验现象得出结论的能力，在总结结论时注意控制的变量。
三．作图题（共1小题）
13．如图所示，用大_?°????30N???_方向水平向左的力F将重力为20N的物体紧紧的压在直墙壁上，使物体处于静止状态，请在图中画出物体所受摩擦力F的示意图并标出摩擦力的大小。
【分析】首先要明确摩擦力的方向，知道摩擦力是与重力为一对平衡力的，这样可判断其大小与方向，再按照作图的要求进行作图即可。21cnjy.com
【解答】物体_?¤????é???????????_，此时其重力与摩擦力是一对平衡力，所以，f＝G＝20N，过物体重心沿竖直向上的方向画一条有向线段，用f表示。如图所示：
【点评】本题的解答对物体进行受力分析，明确摩擦力的大小与方向是关键，要知道摩擦力与重力是一对平衡力。
四．实验探究题（共1小题）
14．如图，同一_?°???????é????????_有体积相同的实心长方形木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤、现象和结论。
【分析】因为滑动摩擦_???????¤§?°???????_力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要探究接触面的粗糙程度，需要控制压力大小相同；物体表面的粗糙程度可通过摩擦力的大小反映出来，因此可让两物体分别将两物体相互叠加，然后在桌面上滑动，测量摩擦力，然后比较摩擦力的大小即可。www.21-cn-jy.com
【解答】实验步骤：
（1）将木块放在铁块上面，用弹簧测力计拉着铁块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1；
（2）将铁块放在木块上面，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F2；
实验现象：
比较F1与F2的大小；
实验结论：
如果F1＞F2，则铁块的下表面粗糙些；如果F1＜F2，则木块的下表面粗糙些；如果F1＝F2，则铁块和木块的下表面粗糙程度相同。
【点评】影响摩擦力大小的因素有压_????¤§?°???????è§?_面的粗糙程度，因此，通过测摩擦力可得出接触面的粗糙程度，在这里通过将两物块叠加，保持压力不变是关键。
五．计算题（共1小题）
15．如图所示，物体B重5N。
（1）如果用F＝20N的力水平向右推它，固定在竖直墙上，则物体B所受的摩擦力f是多大？
（2）如果水平推力F减小到15N，物体刚好向下做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力f大小为多大？
（3）若将水平向右的推力F减小到10N，物体竖直方向受到的合力F合为2N，则此时的滑动摩擦力为多大？
【分析】物体无论是做匀速直线运动还是静止都处于平衡状态，故由力的平衡条件可得出摩擦力；
当物体运动状态改变时，则受到了非平衡力的作用，据此分析摩擦力的大小。
【解答】
（1）用F＝20N的力水平向右推物体，物体静止时，竖直方向受向下的重力和向上的摩擦力，二力应为平衡力，即摩擦力大小等于重力5N；
（2）当水平推力F减小到15N，物体沿竖直面匀速下滑时，竖直方向受重力和向上的摩擦力，二力应大小相等，故摩擦力大小仍为5N；
（3）若将水平向右的推力F减小到10N，物体沿竖直面加速下滑，竖直方向受重力和向上的摩擦力的合力为2N，故摩擦力大小为5N﹣2N＝3N。
答：
（1）用F＝20N的力水平向右推物体固定在竖直墙上，物体B所受的摩擦力为5N；
（2）当水平推力F减小到15N，物体刚好向下做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力为5N；
（3）将水平向右的推力F减小到10N，物体竖直方向受到的合力F合为2N，则此时的滑动摩擦力为3N。
【点评】许多学生在做本题时由于受到压力F的干扰而出现错误，在理解二力平衡时应注意只有在同一条直线上的两个力才有可能是平衡力。
六．解答题（共2小题）
16．为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示。
（1）在图乙中，在B下面放细圆木条的目的是　用滚动代替滑动，减小桌面对木块B的摩擦力　，使B的下表面受到的摩擦力可以忽略不计。
（2）在图乙中，弹簧测力计D测的是　B对A　的静摩擦力的大小（填“A对B”或“B对A”）。
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，使A、B保持相对　静止　，然后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2，共测量四组数据。
（4）分析实验数据，若F1＝F2，则　静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等　。
【分析】（1）增大_??????????????????_：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，使接触面脱离，用滚动代替滑动。
（2）图乙，A在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和B对A的摩擦力，物体A静止，受力平衡；
（3）使A、B保持相对静止，测出静摩擦力的大小。
（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。
【解答】（1）在B下面放细圆木条的目的是减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动，减小桌面对木块B的摩擦力。
（2）图乙，_A??¨?°??????????_上受到弹簧测力计的拉力和B对A的摩擦力，物体A静止，测力计的拉力与摩擦力平衡，大小相等，则测力计测量的是B对A的摩擦力；
（3）本实验_???????????????é??_摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，故实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对静止，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
（4）由题意可知，测力计B测量A对B的摩擦力，分析实验数据，若F1＝F2，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
故答案为：（1）用滚动代替滑动，_????°????é???????¨_块B的摩擦力；（2）B对A；（3）静止；（4）静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。www-2-1-cnjy-com
【点评】掌握静摩擦力大小的影响因素，能够利用控制变量法探究静摩擦力大小的影响因素。
17．学习了摩擦_??????????????????_小林想要验证‘变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小摩擦’这一说法，于是他找来下列器材准备实验小车，弹簧测力计，铅笔，木块，砝码等。请你选择合适的器材帮助小林设计实验步骤，并总结实验结论。2-1-c-n-j-y
（1）实验器材　小车、弹簧测力计　；
（2）实验步骤　1、将小车一轮子着地放置，用弹簧测力计拉动小车在水平桌面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1；
2、将小车倒放，以没有轮子的一面着地放置，拉动他继续在同一水平面上做匀速直线运动，读出测力计的示数F2　；
（3）实验结论　变滑动摩擦为滚动摩擦可以减少摩擦　。
【分析】摩擦_??????????????????_触面的粗糙程度有关，在研究滚动摩擦远小于滑动摩擦时，根据控制变量法应保持压力大小，接触面的粗糙程度一定。由此设计实验。
【解答】（1）实验器材：小车、弹簧测力计。
（2）实验步骤：
1、将小车一轮子着地放置，用弹簧测力计拉动小车在水平桌面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1；
2、将小车倒放，以没有轮子的一面着地放置，拉动他继续在同一水平面上做匀速直线运动，读出测力计的示数F2；
（3）分析实验数据：
若F2＜F1，说明“在相同条件下变滑动摩察为滚动摩檫可以减小摩檫”，猜想成立；
若F2＝F1，说明“在相同条件下变滑动摩察为滚动摩檫可以减小摩”，猜想不成立；
若F2＞F1．说明“在相同条件下变滑动摩察为滚动摩檫可以减小摩”，猜想不成立。
实验结论：变滑动摩擦为滚动摩擦可以减少摩擦。
故答案为：（1）小车、弹簧测力计；
（2）1、将小车一轮子着地放置，用弹簧测力计拉动小车在水平桌面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1；
2、将小车倒放，以没有轮子的一面着地放置，拉动他继续在同一水平面上做匀速直线运动，读出测力计的示数F2；
（3）变滑动摩擦为滚动摩擦可以减少摩擦。
【点评】此题考查的是我们的实验探究能力，这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力。
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日期：2020/7/20 23:39:03；用户：蒙老师；邮箱：sxxjy100@xyh.com；学号：23071151
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