物理北师大版八年级下册 第7章 六、学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关 习题(word版带解析)

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名称 物理北师大版八年级下册 第7章 六、学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关 习题(word版带解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2021-02-02 23:06:13

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第7章 六、学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关
一、单选题
1.???如图所示,叠放在水平桌面上的A、B两物体,受到两个水平拉力的作用保持静止。已知F1=8N,F2=10N,那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为(  )
A.?10N、8N?????????????????????????
B.?10N、2N?????????????????????????
C.?8N、0N?????????????????????????
D.?2N、8N
2.???关于摩擦力,下列说法不正确的是(  )
A.?
医生跑步抢救病人时,鞋底与地面之间的摩擦力属于静摩擦力
B.?
志愿者向右推一箱医疗物资没有推动,但是志愿者对箱子的推力仍然等于地面对箱子的摩擦力
C.?
病床下的滑轮都安装在滚动轴承上,这是利用“滚动代替滑动”的方法,来减小有害摩擦
D.?
给手术室门轴上的合页加润滑剂,这是利用“使接触面更光滑”的方法,来减小有害摩擦
???用手握住一个酱油瓶,瓶口向上静止在手中不动,以下四种说法正确的是(  )
A.?酱油瓶能在手中静止,是由于手对酒瓶的握力等于它的重力
B.?手握瓶的力增大时,瓶子受到的静摩擦力也增大
C.?瓶能静止在手中,是由于手对酒瓶的握力大于酒瓶的重力
D.?在向瓶内注水过程中,若瓶仍静止,即使手握瓶的力大小不变,瓶所受摩擦力也将增大
???如图,在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小龙将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,经过3s移动了60cm。下列说法正确的是(  )
①实验时必须匀速拉动长木板
②长木板受到的重力和地面对长木板的支持力是一对平衡力
③弹簧测力计的示数小于20N
④拉力F做的功为12J
A.?只有①②正确?????????????????????????
B.?只有③④正确?????????????????????????
C.?只有①③正确?????????????????????????
D.?只有②④正确
5.???如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘,当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为遥控车(  )
A.?质量小,重力才0.3牛可以忽略不计????????????????????????????????????????
B.?受到墙面对它向上的摩擦力????????????????????????????????????????
C.?受到空气对它的压力????????????????????????????????????????
D.?受到空气对它向上的浮力
6.???如图所示,用水平拉力F拉动物体A在水平面上做匀速直线运动,物体B静止,若不计绳和弹簧测力计的重力,下列说法正确的是(  )
①弹簧测力计的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力
②B对A的摩擦力方向水平向右
③B所受的重力和A对B的支持力是一对相互作用力
④A所受的水平拉力F大于地面对A的摩擦力
A.?只有①②正确?????????????????????????
B.?只有①④正确?????????????????????????
C.?只有②③正确?????????????????????????
D.?只有③④正确
7.???如图所示,被压在竖直墙上静止的木块,当压力F增大时,墙对木块的摩擦力(  )
A.?增大?????????????????????????
B.?减小?????????????????????????
C.?先增大后减小?????????????????????????
D.?不变
8.???如图所示,长方体木块M放在水平桌面上,木块m放在木块M上面,在水平拉力F作用下二者一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断分析中正确的是(  )
A.?木块m受到方向水平向左的摩擦力????????????????????????????????????????
B.?木块m受到方向水平向右的摩擦力????????????????????????????????????????
C.?水平拉力F和木块M受到地面的摩擦力大小相等????????????????????????????????????????
D.?木块M受到的重力和地面对木块M的支持力是一对平衡力
二、填空题
1.???如图所示,用F=20N水平力将G=20N的物体A压在竖直墙壁上,若此时物体A恰好匀速向下滑动,墙壁对物体A的摩擦力大小是______N;如果用F'=20N水平力将A压在竖直墙壁上静止不动,此时墙壁对物体A的摩擦力大小是______N。
2.???某同学用40N的水平力把重10N的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑。此时木块受到的摩擦力大小是______N,方向为______(选填“竖直向上”或“竖直向下);若减小水平方向的压力,木块受到的摩擦力将______(选填“变大”、变小”或“不变”)。
3.???如图所示,用手握着总重为5.5N的杯子静止在空中,瓶口竖直向上,手的握力为20N,则杯子受到的摩擦力为______N,方向为______。若增大手的握力,杯子受到的摩擦力______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
???如图所示,三个物体叠放着,当作用在B物体上的水平力F=2N时,三个物体均静止,则物体A与B之间的摩擦力大小为______N,B与C之间的摩擦力大小为______N,C与地面之间的摩擦力大小为______N。
???如图所示,用细绳吊着一个物块A,静止靠在墙壁上,水平方向受到F的作用,剪断细绳的同时,F从0逐渐增大,假设墙壁足够高,在刚开始剪断细绳时,物体A受到______个力;下落过程中A的速度变化是:______;物体A受到的摩擦力变化是:______;A最终运动状态是______。
6.???一个重为50N的物体在10N的水平拉力下沿水平路面做匀速直线运动,则它在运动时受到的摩擦力为______N;若将水平拉力增加到15N,则它受到的摩擦力为______N。
7.???如图,用30N的力把一个重为50N的物体压在竖直墙上静止不动,在竖直方向受到的摩擦力为______N,若压物体的力增大到100N,竖直方向受到的摩擦力______(填“变大”、“变小”或“不变”).
8.???如图所示,物体重5N,一人用20N的力将它压在竖直墙上,物体处于静止状态。此时物体受到的摩擦力是______摩擦力,此摩擦力方向为______,大小是______。
三、作图题
1.???如图所示,质量为1kg的物体,在大小为20N的水平力F的作用下处于静止状态,画出物体所受摩擦力的示意图。
2.???如图所示,一粗糙水平传送带始终以v匀速运动(顺时针),现将一质量为m的物体轻放于A端,请作出物体刚放入传送带时,传送带对物体的摩擦力f。
???如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体对斜面的压力和物体所受的摩擦力。
4.???画出滑板车后轮受到地面的摩擦力。
四、实验探究题
1.???如图1所示,小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出滑动摩擦力f摩与对应压力f压关系的图象。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据______知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)分析图象甲或乙可知,木块对木板的______越大,木块所受的滑动摩擦力越大,比较图象可知,______(选填“甲”或“乙”)木块更粗糙。
(3)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图2所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为______,这样改进后的装置的优点是______。
???科学小组在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时,提出了以下的几种猜想:
A.摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
B.摩擦力可能与接触面的面积有关
C.摩擦力可能与压力有关
D.摩擦力可能与运动速度有关
为了验证以上猜想是否正确,小组选择了一个长方体木块(正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同)、一个长木板(其中一面为较光滑的木板,另一面铺了粗糙的毛巾),两个测力计(量程均为0-5N)细线,砝码多个(每个重1N)。
实验装置如图甲所示是,将木块放在水平木板上,通过改变木块上面放置的钩码的个数来改变木块对木板的压力,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并记录下弹簧测力计的示数。
如下表是科学小组的几组实验数据:
实验序号
木块与木板的接触面
砝码个数
拉动速度
弹簧测力计的示数/N
1
木块正面与木板面
2

0.6
2
木块正面与木板面
4

1.2
3
木块正面与木板面
6

4
木块侧面与木板面
2

0.6
5
木块侧面与毛巾面
2

1.0
6
木块正面与木板面
2
较快
0.6
用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时,要使木块做______运动,木块受到的滑动摩擦力大小才会恰好等于弹簧测力计的示数。
(2)做第三组实验时测力计如图乙所示,则此时测力计的示数是______N。
(3)由实验1、2、3可知,其他条件相同时,滑动摩擦力的大小与______大小有关,这里主要采用的研究方法是______。(选填控制变量法或理想实验法)
(4)由实验1,4可知,滑动摩擦力的大小与接触面的面积______(选填有关或无关);由实验______(选填实验序号)可知,滑动摩擦力的大小与运动速度无关。
(5)操作时木块运动容易忽快忽慢,测力计示数也常常发生变化,实验操作非常不方便,
经过小组讨论后,小明根据运动和静止是相对的这一点设计了新的实验装置,如图丙所示。拉动测力计甲时不需要让木板做匀速直线运动,若测力计甲和测力计乙的示数分别为4.3N和2.4N,则木板与木块之间的摩擦力为______N;若此时木板做匀速直线运动,则木板与地面之间的摩擦力为______N。
第7章 六、学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关
【答案】
1.??B???????2.??D???????3.??D???????4.??B???????5.??B???????
6.??B???????7.??D???????8.??C???????
【解析】
1.??
解:A在水平向受拉力F2及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,FB对A=F2=10N;由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为10N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力F地对B=F2-F1=10N-8N=2N;
故选:B。
解题时分别通过以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力.
本题考查二力平衡及力的合成,注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用,应注意灵活应用.
2.??
解:A、医生跑步抢救病人向后蹬地时,鞋底与地面间有相对运动趋势,所以鞋底和地面之间的摩擦是静摩擦。故A正确.
B、志愿者向右推一箱医疗物资没有推动,箱子处于静止状态,所以志愿者对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力属于平衡力,大小相等。故B正确.
C、病床下的滑轮都安装在滚动轴承上,这是利用“滚动代替滑动”的方法,来减小有害摩擦。故C正确.
D、给手术室门轴上的合页加润滑剂,这是通过使接触面脱离的方法减小有害摩擦。故D错误.
故选:D。
(1)一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力,一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
(2)二力平衡的条件:作用在同一物体的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(3)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;通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力.
本题考查摩擦力的种类、摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究.
3.??
解:(1)因为酱油瓶静止在手中,根据二力平衡条件可判断此时瓶子在竖直方向上受到的摩擦力等于其本身的重力,而这种摩擦力属于静摩擦力,与压力的大小无关。故ABC错误;
(2)若向瓶内注水的过程中瓶仍静止,说明此时的酱油瓶在竖直方向上仍然受到平衡力的作用,所以即使手握瓶的力大小不变,瓶所受到的摩擦力也将增大。故D正确。
故选:D。
解答此题的关键是掌握二力平衡的条件:同物、同线、等大、反向,这四个方面缺一不可。
此题主要考查学生对二力平衡条件的应用的理解和掌握,此题难度不大,属于基础题。解答时特别要注意静摩擦力和其它摩擦力的区别。
4.??
解:①将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿着水平向左运动,不一定要木板做匀速直线运动,故①错误;
②长木板受到的重力小于地面对长木板的支持力,不是一对平衡力,故②错误;
③实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,长木板受水平地面和木块A的摩擦力,F=f地+fA,弹簧测力计的示数小于20N,故③正确;
④拉力F做的功:W=Fs=20N×0.6m=12J,故④正确;
故选:B。
(1)木块与弹簧测力计静止不动,不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,便于弹簧测力计读数。
(2)根据受力分析解答;
(3)对A进行受力分析,可求弹簧测力计的示数;
(4)根据W=Fs可求拉力F做的功。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
5.??
解:静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于重力大小,方向与重力方向相反,竖直向上。
故选:B。
首先要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
本题考查了二力平衡的特点。物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键。
6.??
解:①物体B处于平衡状态,因此受平衡力,则弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力,故①正确;
②A对B的摩擦力方向水平向右,由于力的作用是相互的,所以B对A的摩擦力方向水平向左,故②错误;
③B所受的重力和A对B的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故③错误;
④A在水平方向上受三个力,其中A所受的水平拉力F大小等于地面对A的摩擦力与B对A的摩擦力二者之和,因此,A所受的水平拉力F大于地面对A的摩擦力,故④正确。
综上分析,只有①④正确。
故选:B。
当两物体发生相对运动时,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,二力平衡的条件是大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,据此分析解答。
此题主要考查了二力平衡条件的应用;解题的关键是根据运动情况分析滑动摩擦力的大小和方向。
7.??
解:木块在水平方向上受压力和墙对木块的支持力,是一对平衡力;
木块在竖直方向上受重力和摩擦力,是一对平衡力,木块在竖直方向上受到的重力与墙壁对它的静摩擦力这两个力大小相等,方向相反,并且共线、共物,被压在竖直墙上静止的木块,当压力F增大时,墙对木块的摩擦力不变。
故选:D。
物体在受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。当一个物体受到两个力作用时,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
对处于静止状态的木块进行受力分析,结合二力平衡的条件即可确定答案。
解此类题判断平衡力是关键,找出物体受到成对的平衡力,根据二力平衡特点进行解题。
8.??
解:
AB、木块m放在木块M上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,m相对于M 没有相对运动的趋势,故木块m没有受到方向水平方向的摩擦力;故AB错误;
C、把m和M木块作为一个整体,因在水平方向上做匀速直线运动,故M受到的拉力与地面施加的摩擦力为一对平衡力,故水平拉力F和木块M受到地面的摩擦力大小相等;故C正确;
D、地面对木块M的支持力等于m和M木块的重力之和,大于M受到的重力,木块M受到的重力和地面对木块M的支持力大小不相等,二力不一对平衡力,故D错误。
故选:C。
AB、摩擦力产生条件:两物体接触面粗糙、相互接触且挤压,同时物体间相对运动或相对运动的趋势;
C、把m和M木块作为一个整体,分析其在水平方向上的受到的力,根据二力平衡分析回答;
D、二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
地面对木块M的支持力等于m和M木块的重力之和,大于M受到的重力,据此分析。
本题考查摩擦力产生的条件、二力平衡条件的运用及力的平衡等知识,综合性较强。
【填空题答案】
1.??20? 20???????
2.??10? 竖直向上? 变小???????
3.??5.5? 竖直向上? 不变???????
4.??0? 2? 2???????
5.??1? 先变大再变小后不变? 先变大再变小后不变? 静止???????
6.??10? 10???????
7.??50? 不变???????
8.??静? 竖直向上? 5N???????
【解析】
1.??
解:(1)物体在竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力和墙壁对它竖直向上的摩擦力。A恰好匀速向下滑动,其处于平衡状态,说明这两个力是一对平衡力。
根据二力平衡的条件,可以确定其受到的摩擦力等于其受到的重力20N。所以摩擦力大小为20N。
(2)当压力变为20N时,静止物体仍处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力仍然是一对平衡力,摩擦力仍然等于重力,所以摩擦力仍然是20N。
故答案为:20;20。
(1)此时的物体A在竖直方向上受到重力和墙壁摩擦力的作用,物体A在竖直方向上匀速下滑,即处于平衡状态,所以竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对力是平衡力。根据二力平衡的条件进行判断即可。
(2)当压力改变,物体A静止不动时,在竖直方向上受到的重力和摩擦力仍然是一对平衡力,根据二力平衡的条件即可得到物体A受到的摩擦力。
(1)此题考查了二力平衡的条件。
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力的作用,知道其中的一个力可以求得另外一个力。
2.??
解:在竖直方向,木块在两个力作用下匀速下滑,说明这两个力平衡,即重力和摩擦力是平衡力,所以,木块受到的摩擦力大小为10N,方向为:竖直向上。
木块与墙面的接触面粗糙程度不变,若减小压力,则摩擦力将变小,此时木块不再保持平衡状态。
故答案为:10N;竖直向上;变小。
一个物体在两个力作用下还能保持静止或匀速直线运动状态,这两个力就是平衡力。
增大摩擦的方法:增大压力;增大接触面的粗糙程度。
此题考查的知识点有两个:①根据平衡状态判断二力平衡;②掌握影响摩擦力大小的因素。
“木块恰能匀速下滑”是此题的一个关键条件。
3.??
解:杯子被握在手中,处于静止状态;在竖直方向上,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力的大小f=G=5.5N;
若增大手的握力,杯子仍然处于静止状态;杯子受到的摩擦力仍与重力是一对平衡力,故摩擦力的大小不变,仍为5.5N。
故答案为:5.5;竖直向上;不变。
静止或匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断摩擦力的大小和方向;根据二力平衡条件分析摩擦力的大小变化。
本题考查了二力平衡条件的应用、摩擦力方向的判断,主要考查了学生对所学知识的综合应用能力。
4.??
解:对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因处于静止,故A不受B的摩擦力,物体A与B之间的摩擦力大小为0N;
对B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及C对B的摩擦力,因物体处于静止,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为2N,方向向左;
同理,对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体处于静止,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为2N,方向向左。
故答案为:0;2;2。
对A受力分析可得A受到的各力;对整体进行受力分析,则由二力平衡可以知道C受桌面的摩擦力大小。
解答本题应注意A只受重力与支持力,水平向上不受摩擦力;如不理解可用假设法进行判断,假设A受摩擦力,则A将会做变速运动,同时注意整体法与隔离法的应用。
5.??
解:用细绳吊着一个物块,静止靠在墙壁上,此时重力与拉力是一对平衡力;
当剪断细绳时,拉力消失,物体A受到重力1个力作用,但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上,则木块对墙面产生压力,进而产生沿墙壁向上的滑动摩擦力,且滑动摩擦力随着压力的增大而变大。开始时摩擦力较小,小于重力(f滑<G),物块向下做加速运动;然后瞬间等于重力;摩擦力再大于重力(f滑>G),物块做减速运动;当速度为零时物体静止,此时静摩擦力等于物重(f静=G)。
则:物块所受摩擦力先变大再变小后不变;
由前面分析可知,物块的速度先变大再变小后不变(最后速度为0不变),A最终运动状态是静止;
故答案为:1;先变大再变小后不变;先变大再变小后不变;静止。
对物块进行受力分析,根据摩擦力大小的影响因素判断其摩擦力变化;进而判断物块在滑落过程中的运动状态,对其速度变化做出判断。
此题通过一个场景,综合考查了摩擦力大小的影响因素、速度的大小变化等多个物理知识点,属于中考热点题型,本题关键是通过对物块进行正确的受力分析,对物块在滑落过程中的运动状态作出准确判断,有一定难度。
6.??
解:
物体沿水平路面做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的水平拉力和滑动摩擦力是一对大小相等的平衡力,所以它在运动时受到的摩擦力为10N。
滑动摩擦力的大小只跟接触面的粗糙程度、受到的压力有关,将水平拉力增加到15N时,接触面的粗糙程度、受到的压力不变,则它受到的摩擦力不变,为10N。
故答案为:10;10.
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
摩擦力的影响因素有:压力和接触面的粗糙程度。
本题考查平衡力的应用和对摩擦力大小因素的理解,关键知道滑动摩擦的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
7.??
解:把一个重为50N的物体压在竖直墙上静止不动,则物体受平衡力的作用,竖直方向上摩擦力和重力是一对平衡力,其大小相等,则f=G=50N;
压力增大到100N时,物体仍保持静止状态,物体受到的摩擦力与重力仍然平衡,则摩擦力大小仍等于50N,即摩擦力大小不变.
故答案为:50;不变.
首先要明确静止时,物体处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可.
此题考查了二力平衡条件的应用,物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键.
8.??
解:物体处于静止状态,受到平衡力的作用,在竖直方向上,重力G与摩擦力f是一对平衡力,此时物体受到的摩擦力是静摩擦力,其大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5N,方向竖直向上;
故答案为:静;竖直向上;5N。
(1)生活中处于静止状态的物体,受到平衡力的作用;一对平衡力满足:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上;
(2)摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;明确哪两个力是一对平衡力很关键。
【作图题探究题答案】
??解:用水平力F将物体压在墙壁上,物体处于静止状态,物体在水平方向上受到的压力和墙壁的支持力是一对平衡力,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力;
物体所受重力的大小为G=mg=1kg×10N/kg=10N,根据二力平衡条件可知,摩擦力大小也是10N,方向竖直向上;
过物体的重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,用f表示,即为物体所受摩擦力的示意图,如图所示:。???????
2.??解:由于传送带以速度v匀速直线运动,物体竖直轻放在该传送带上的一瞬间,物体相对于传送带向左滑动,所以物体受到水平向右的摩擦力f;过物体的重心,沿水平向右的方向画一条有向线段,用f表示,如图所示:
???????
3.??解:物体沿斜面匀速下滑,受到的摩擦力的作用点在它的重心上,方向沿斜面向上。物体对斜面压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下。如图所示:
???????
4.??解:滑板车在向前滑行过程中,前后轮所受摩擦力均为阻力,阻碍滑板车相对于地面的运动,故前后轮所受摩擦力均向后,如图所示:
???????
1.??二力平衡? 压力? 甲? 水平向左? 不需要小车做匀速直线运动,便于实验操作且由于测力计静止便于读数???????
2.??匀速直线运动? 1.8? 压力? 控制变量法? 无关? 1和6? 2.4? 1.9???????
【解析】
1.??
先对物体受到哪些力、方向如何进行分析,然后根据物体所处的运动状态来判断力的关系,从而画出摩擦力的示意图。
此题考查了摩擦力示意图的画法,解题的关键是根据二力平衡条件分析摩擦力的大小和方向。
2.??
传送带水平向右匀速运动,物体竖直轻放在该传送带上的瞬间,相对于传送带向左运动,故受到水平向右的摩擦力,作用点在物体的重心。据此根据力的示意图的画法作图。
此题考查摩擦力示意图的画法,难度不大,关键是摩擦力方向的确定。
3.??
物体沿斜面匀速下滑,所以它受到的摩擦力沿斜面向上,作用点在物体的重心上。物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下。据此根据力的示意图的画法作图。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
4.??
根据图示确定摩擦力方向,然后根据力的示意图的画法画出其示意图。注意登车前进和滑板车自行向前滑行是不同的,当滑板车自行向前滑行时,两轮所受摩擦力都向后.
此题考查摩擦力示意图的画法,正确确定摩擦力的方向是解答此题关键。
1.??
解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,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)在图1的右图中,横轴表示压力大小,纵轴表示滑动摩擦力大小,过E、F分别作横轴的垂线交甲乙的图线于A、B和C、D,图象甲或乙可知,木块对木板的压力越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;从图可看出,当压力大小一定时,甲图中对应的滑动摩擦力大于乙图中对应的滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力大小的因素,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故甲木板更粗糙;
(3)改变速度,弹簧测力计的示数不变,说明摩擦力的大小与运动速度无关;
由题意可知向左拉动平板小车时,木块相对于平板小车向右运动,则此时木块受到的摩擦力水平向左;
由图2所示可知,木块与弹簧测力计固定不动,拉动平板小车运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作;另一方面,由于测力计静止便于读数。
故答案为:(1)二力平衡;(2)压力;甲;(3)水平向左;不需要小车做匀速直线运动,便于实验操作且由于测力计静止便于读数。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据图象分析,由影响滑动摩擦力大小的两个因素分析;
(3)根据影响滑动摩擦力的大小两个因素:压力大小和接触面的粗糙程度分析;滑动摩檫力的方向与物体相对运动的方向相反;在实验中,木块与弹簧测力计静止不动,不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,便于弹簧测力计读数。
本题考查研究影响滑动摩擦力大小的因素、摩擦力方向的判断、对图象的分析、控制变量法的运用等知识。
2.??
解:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)由图可知,测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N;
(3)由实验1、2、3可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,故结论为:其他条件相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,这里主要采用的研究方法是控制变量法;
(4)由实验1,4可知,压力相同,接触面的粗糙程度相同,接触面积的大小无关,测力计示数相同,摩擦力相同,即滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关;
探究滑动摩擦力的大小与运动速度的关系时,需要控制压力、接触面的粗糙程度相同,速度不同,需要对比1和6的实验数据;
(5)木块处于静止状态,水平方向上受到向右的测力计的拉力和水平向左的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以木板与木块之间的摩擦力为2.4N;木板做匀速直线运动,木板受到的合力为0,对木板和木块整体受力分析,水平方向上受到向左的摩擦力和甲的拉力、向右的乙的拉力的共同作用,则木板与地面之间的摩擦力为:4.3N-2.4N=1.9N。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)1.8;(3)压力;控制变量法;(4)无关;1和6;(5)2.4;1.9。
(1)物体做匀速直线运动时,受力是平衡的,根据二力平衡的条件分析;
(2)先确定测力计的分度值,然后读出示数;
(3)(4)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;
(5)根据二力平衡和同一直线上力的合成分析力的大小。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。