第2节
二力平衡(答案)
例题
【例题1】解析:本题考查增大和减小摩擦的方法。轴承之间装滚珠是将滑动摩擦变成了滚动摩擦,从而减小了摩擦力,A不合题意;写字时用力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦的,B符合题意;向门转轴处加润滑油使接触面更光滑一些,以减小摩擦力,C不合题意;旱冰鞋安装滚轮,用滚动代替滑动减小摩擦力,D不符合题意。
答案:B
【例题2】解析:两个相互接触的物体,要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力是摩擦力。如果两个物体接触没有运动,也没有运动趋势,两个物体之间就没有摩擦力,A符合题意。例如斜面上静止的物体,虽然相对斜面来讲物体是静止的,但是物体在斜面上有向下运动的趋势,两者之间也存在摩擦力,B不符合题意。摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反,有时跟物体运动方向是相同的,有时是相反的,C不符合题意。两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的,不接触是没有摩擦力的,D不符合题意。
答案:A
【例题3】相关的探究题均需要采用“控制变量法”。甲、乙图中控制了接触面的粗糙程度不变,探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系;甲、丙图控制了压力的大小不变,探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
答案:压力 粗糙程度
【例题4】解析:弹簧测力计应沿水平方向匀速拉动运动鞋,使鞋受到平衡力的作用,从而通过测量拉力得出摩擦力的大小;若在鞋内放一重物,由于压力增大,摩擦力也会增大。
答案:水平 匀速 变大
【例题5】解析:水泥路面上,人们做出了一道道凹痕,这样在压力一定的情况下增大了路面的粗糙程度,使通过的汽车受到更大的摩擦力,防止出现打滑现象。
答案:C
练习
【练习1】解析:行李包下安装轮子是通过变滑动为滚动减小摩擦;冰壶表面打磨得光滑是通过使接触面光滑减小摩擦;鞋底有凹凸不平的花纹是通过使接触面粗糙增大摩擦;磁悬浮列车是通过使接触面分离减小摩擦。故选C。
答案:C
【练习2】解析
列车在平直的轨道上匀速行驶,站在车厢里的人相对列车处于静止状态,人相对列车没有相对运动,也没有相对运动的趋势,因此人在水平方向上不受力的作用。
答案:D
【练习3】解析
车是靠车轮与地面间的摩擦力前进的,用笔写字靠的是笔与纸之间的摩擦力,故若没有摩擦力,A、B项中内容均会发生;若火车与铁轨之间没有摩擦力,则用很小的力就可以将其推动,故C可能发生;马拉车前进靠的是马与地面间的摩擦力,若没有摩擦力,马将寸步难行,故D不可能发生。
答案:D
【练习4】解析
本题主要考查影响滑动摩擦力大小的因素。影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。甲、乙两种情况下,同一木块即压力相同,同一桌面即接触面的粗糙程度相同,所以两种情况下的摩擦力相同,即F1=F2。
答案:D
【练习5】解析:①自行车刹车时,用力捏闸是接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;②轮胎上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的。
答案:轮胎上有花纹或自行车刹车时,用力捏闸
出门测
一、选择题
1.答案:A
2.答案:D.
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强.
A.车上安装有刹车闸是为了增大摩擦,使车尽快停下,故A不符合题意;
B.轮胎上有花纹是增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故B不符合题意;
C.脚踏板做得扁面平,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.车轴处装有滚动轴承是将滑动摩擦变为滚动摩擦,属于减小摩擦,故D符合题意.
3.答案:A
4.答案:A
5.答案:C
解析:(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(3)根据牛顿定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(4)铁块受到的滑动摩擦力方向竖直向上。
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是分别作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力。故A错误;
B.拉力和重力是作用在同一个物体上的两个力,所以不是一对相互作用力。故B错误;
C.根据牛顿第一定律可知,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;铁块原来是向上运动的,当一切外力突然消失,铁块仍然保持原来的运动状态,所以铁块将一直向上做匀速直线运动,故C正确;
D.铁块竖直向上运动,所以受到的滑动摩擦力方向竖直向下。故D错误。
6.答案:B
解析:A.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力,错误,木块受到的重力与木板对木块的支持力是一对平衡力。
B.水平桌面越粗糙,测力计示数越大,正确,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,木块匀速运动时,摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力。
C.木块相对弹簧测力计是运动的。错误,木块与弹簧测力计的位置没有变化,相对静止。
D.测力计对木块施力,木块对测力计没有力的作用,错误,力的作用是相互的,测力计对木块施力,木块对测力计也施加力的作用。
二、填空题
1.答案:粗糙程度
摩擦力
2.答案:3;不变.
3.答案:(1)匀速直线;2;0;变大.
解析:(1)如图,木块在水平面上运动,要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;该弹簧测力计的量程为5N,分度值为0.2N,示数为2.0N;
(2)在图中,砝码与木块在水平拉力作用下,一起作匀速直线运动,砝码与木块没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以砝码与木块之间不受摩擦力,即摩擦力为0;在桌面上铺上毛巾,再重复上面的实验时,木块对长木板的压力相同,接触面变粗糙,所以此时受到的摩擦力变大.
4.答案:40,
35。
三、作图题
1.
2.
3.
答案如图所示:
如图所示。
四、实验题
1.答案:(1)匀速直线;(2)D;压力;粗糙程度;(3)乙与丙;(4)控制变量法;(5)如探究猜想B,在图甲(或乙、丙)所示的实验中用不同的速度匀速拉动木块,并比较拉力的大小即可;如探究猜想C,在在图甲(或乙、丙)所示的实验中将木块改为竖(侧)放,匀速拉动木块并比较拉力的大小即可.金色阳光教育
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第3节
摩擦力
学习目标
1.知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象。
2.知道影响滑动摩擦力大小的因素。
3.能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
知识点全解全练
一、摩擦力
1.两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时在接触面产生一种阻碍相对运动的力,叫摩擦力。
2.摩擦力产生的条件:
①两物互相接触并挤压。②接触面粗糙。③发生相对运动或有相对运动趋势。
3.摩擦力的分类:
①静摩擦力:将要发生相对运动但又没有运动时产生的摩擦力叫静摩擦力,静摩擦力的大小
使它发生相对运动趋势的力。
②滑动摩擦力:相对运动属于滑动,则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。
③滚动摩擦力:相对运动属于滚动,则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。
二、实验:研究影响滑动摩擦力大小的因素
1、提出问题:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
2、猜想假设:可能与接触面的粗糙程度有关,可能与接触面所受的压力大小有关。
3、设计实验:运用二力平衡知识,利用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,测出不同条件下木块受到的滑动摩擦力的大小。由于影响滑动摩擦力的因素较多,所以在探究过程中应采用控制变量法。
实验原理:二力平衡。
实验器材:弹簧测力计、木块、砝码、不同粗糙表面的长木板。
【学霸笔记】
6、进行实验:如图所示;
用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
在木块上放一个砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下滑动摩擦力;
换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。
7、记录数据
实验序号
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
木块
较光滑长木板
10
2
木块和一个砝码
较光滑长木板
17
3
木块和一个砝码
较粗糙长木板
25
8、实验拓展:
【学霸笔记】
(1)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系:将长方体木块平放在水平面上,用弹簧测力计拉动使其做匀速直线运动,然后将其竖放在同一个水平面上,用弹簧测力计拉动使其以相同的速度做匀速直线运动,比较两次拉动弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力的大小与运动速度的关系:将长方体木块平放在水平面上,用弹簧测力计拉动使其以一定的速度做匀速直线运动,增大速度,仍然使其做匀速直线运动,比较以不同速度拉动时弹簧测力计的示数。
9、实验结论:
滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;与接触面的大小、物体运动是否匀速和滑动速度的大小无关。
10、实验方法:控制变量法、转换法(滑动摩擦力大小等于拉力)。
11、实验评估与改进
(1)实验不足:实验中要做到匀速拉动木块不好控制;弹簧测力计在运动过程中读书不稳定也不准确。
(2)实验改进:建议采用如下操作:将木块放在长木板上,使弹簧测力计的挂钩与木块相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验(如图所示)。
(3)改进理由:无论木板怎样运动(木块始终静止),木块与木板之间的滑动摩擦力大小不变,便于测量;弹簧测力计静止,便于读数。
例1.如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是( )
【学霸笔记】
A.在
AB
段物块受到水平向右的摩擦力,大小为
10
牛
B.在
AB
段物块受到水平向左的摩擦力,大小为
20
牛
C.在
BC
段物块受到水平向左的摩擦力,大小为
10
牛
D.在
C
点物块受到水平向右的摩擦力,大小为
30
牛
例2“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块(一块光滑,另一块粗糙),长方体木块一块(带有挂钩),钩码一盒,实验过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.测量摩擦力时,要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动
B.通过图甲、乙所示的实验可以得出结论:在保持压力一定时,粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
C.此实验中应用了一种重要的探究物理问题的方法一控制变量法
D.图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动,摩擦力大小也不同
三、增大与减小摩擦的方法
1.增大摩擦的主要方法:
①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
2.减小摩擦的主要方法:
①减少压力;②使接触面光滑;③用滚动代替滑动;④使接触面分离。
例3:滑板运动已经成为年轻人中最流行、最持久的时尚运动。它由板面、滑板支架(滑板桥)和四个滑板轮等部分组成,板面上表面粗糙,如图所示。则(
)
【学霸笔记】
A.滑板上表面粗糙是为了减小人与板之间的摩擦
B.滑板上表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦
C.滑板轮表面光滑是为了减小滑板轮与人之间的摩擦
D.滑板轮表面光滑是为了增大滑板轮与地面之间的摩擦
【学霸笔记】第2节
二力平衡
例题
【例题1】如图所示四个实例中,属于增大摩擦的是( )
【例题2】关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A.凡是相互接触的物体间一定有摩擦力
B.两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力
C.摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反
D.只有接触才有可能产生摩擦
【例题3】
如图所示,是“探究滑动摩擦力大小”的实验。对比甲、乙两图,可知滑动摩擦力的大小跟
的大小有关;对比甲、丙两图,可知滑动摩擦力的大小还跟接触面的 有关。?
【例题4】如图所示,小明在体育馆地面上测量运动鞋底部受到的滑动摩擦力。弹簧测力计应沿 方向拉动,并使运动鞋做 直线运动。在运动鞋内再放一个重物,运动鞋受到的滑动摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。?
【例题5】在如图所示的水泥路面上,人们做出了一道道凹痕。对于通过的汽车,它可以起到的作用是( )
A.增大地面对汽车的支持力
B.减小地面对汽车的支持力
C.增大地面对汽车的摩擦力
D.减小地面对汽车的摩擦力
练习
【练习1】如图所示的四个实例中,为了增大摩擦的是( )
【练习2】有轨电车沿平直的轨道匀速行驶,站在车里的人,水平方向上肯定( )
A.受到向前的摩擦力
B.受到电车的牵引力
C.受到向后的摩擦力
D.没有受到力的作用
【练习3】假如一切物体间的摩擦力突然消失,我们的生活将会怎样。四位同学对此做了下列猜想。其中不可能发生的是( )
A.静止在水平路面上的车无法开动
B.我们将无法用笔写字
C.沿铁轨方向的风可以把火车吹动
D.马会很容易地拉车前进
【练习4】如图所示,甲、乙两种情况下,分别将木块平放和竖放在同一桌面上做匀速直线运动,有关弹簧测力计示数的大小,下列说法正确的是( )
A.F1>F2
B.F1C.F1=F2
D.无法确定
【练习5】自行车的设计离不开物理知识,如图所示的自行车,哪些地方的设计是为了增大摩擦的,请写出其中的一个:
。?
出门测
一、选择题
1.如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是(
)
2.自行车是“绿色”出行的交通工具,为了减少摩擦的设计是( )
A.车上安装有刹车闸
B.轮胎上刻有花纹
C.脚踏板做得扁面平
D.车轴处装有滚动轴承
3.如图所示,用力F=30
N,按住一重G=10
N的木块,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是(
)
A.10
N
B.20
N
C.30
N
D.40
N
4.如图甲所示,放在水平地面上的物体,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(
)
A.当t=1s时,物体受到的摩擦力是3N,
B.当t=3s时,物体受到的摩擦力是7N.
C.在t=2s时物体受的拉力F=7N
D.在2s﹣4s内,物体做匀速直线运动.
5.如图所示,一铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块竖直向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是一对平衡力
B.拉力和重力是一对相互作用力
C.若一切力突然消失,铁块会一直向上做匀速直线运动
D.铁块受到的滑动摩擦力方向竖直向上
6.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
1.如图所示是小雪制作的“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。
2.小红用3N的水平拉力拉着一个木块在水平桌面上匀速直线运动,木块所受的摩擦力大小为
N;当拉力增大到5N时,木块所受的摩擦力大小
(选填“变大”、“变小“或”不变”).
3.在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块延长木板做 运动,弹簧测力计的示数如图所示,则木块与长木板之间的滑动摩擦力是 N;此时,砝码与木块之间的摩擦力是 N.如果将长木板表面铺上毛巾,重复上述操作,弹簧测力计的示数与原来相比将
。
4.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在坚直墙壁上保持静止。如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为______N,物体乙受到的摩擦力f乙为______N。
三、作图题
1.如图所示,一辆汽车在水平路面上匀速行驶,请画出汽车在水平方向上受力的示意图.(不计空气阻力)
如图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力的示意图。
3.请画出在图中放在斜面上静止的物体所受作用力的示意图。
四、实验题
1.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体间压力的大小有关
B.与物体运动速度的大小有关
C.与物体间接触面积的大小有关
D.与物体间接触面的粗糙程度有关
为了探究各种猜想是否正确,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块(一块光滑,另一块粗糙)、长方体木块一块(带有挂钩)、钩码一盒。
(1)要探究他们的猜想,首先要解决的是如何测量滑动摩擦力。经过讨论,大家认为:要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板作______滑动。
(2)上图是同学们做实验时的情景,通过图甲、乙所示的实验,可以探究猜想______是否正确。通过实验结果得出结论:在保持______一定时,______越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究猜想A是否正确,他们应该比较______图所示的实验。
(4)上述探究物理问题的方法叫______。
(5)利用以上器材还可以探究其他猜想,请说出你的一个方案______。
家庭作业