人教版八年级下册物理8.3 摩擦力 学案 (知识点全解+全练)(教师版+学生版)

文档属性

名称 人教版八年级下册物理8.3 摩擦力 学案 (知识点全解+全练)(教师版+学生版)
格式 zip
文件大小 937.8KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2021-02-07 12:13:41

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
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
知识点一:摩擦力
1.滑动摩擦力定义:两个相互 的物体,当它们相对 时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
拓展:
(1)产生条件:
①两个物体必须 ;
②两个物体之间要相互 ,发生 ;
③两个物体之间有相对 或有相对 ;
④两接触面 。四个条件必须同时具备。
(2)滑动摩擦力的方向一定与物体 方向相反,而不是与运动方向相反,有时与运动方向相同。
(3)摩擦力也不一定都是 ,有时也可以是动力。
(4)三种摩擦:
种类 定义 图示 举例
静摩擦 两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦 推物体但没推动
滑动摩擦 一个物体在另一个物体表面上相对滑动时产生的摩擦 在粗糙表面上推着物体运动
滚动摩擦 一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦 带轮小车在力的作用下运动
2.探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验
(1)实验器材:弹簧测力计、带钩木块、表面粗糙程度不同的同种材料的长木板、砝码(或其他小重物)等。
(2)实验方法: 、控制变量法。
(3)实验步骤:
①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摩擦力。
②改变放在木板上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。③换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。……
实验记录:
实验次数 压力 接触面 测力计示数F/N
1 1个木块 木板 0.4
2 1个木块+1个砝码 木板 0.6
3 1个木块+1个砝码 更粗糙的木板 0.8
…… …… …… ……
(5)实验结论:滑动摩擦力大小与 和 有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
例1:小君用500 N的力拉放在水平地面上的木箱没有拉动,此时木箱与地面之间的摩擦力为  N。当爸爸帮忙推一下放手之后,小君发现木箱能匀速拉动了,且用的力变为480 N,此时木箱与地面间的摩擦力为  N。
知识点二:摩擦的利用与防止
例2:下列属于有害摩擦的是( )
A.自行车车轴与轴承之间的摩擦
B.自行车脚踏板与鞋之间的摩擦
C.自行车刹车时,刹车闸与车轮间的摩擦
D.自行车把手与手之间的摩擦
知识点全练
练习1:下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A.往自行车轴承中加润滑油
B.行李箱下安装滚动轮子
C.骑自行车刹车时用力捏闸
D.将滑梯的滑道做得光滑
练习2:在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做    运动,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由   图和 图可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)评估此实验方案的不足之处:            。(答出一条即可)
练习3:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,如图所示,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列各题,请选填以下合适的字母标号)
A.受到方向向右的摩擦力 
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受摩擦力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为  。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 。
(3)当输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为   。
练习4:科技的进步也为测摩擦力的大小提供了先进的手段,如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t1时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=4 N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N;
(2)若用F=5.8 N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 N;
(3)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系,在重力为17 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下:
木块对水平面
的压力F压(N) 17 18 19 20 21
水平拉力F(N) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为    。
自我检测
一、选择题
1.下面关于滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力一定是阻力
B.只要物体相互接触,物体间就一定会产生摩擦力
C.物体在接触部位受压力作用,则物体一定受到摩擦力作用
D.如果物体受摩擦力作用,则在摩擦部位一定存在压力作用
2.如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为 0.03kg,“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,重力可以忽略不计 B.受到空气对它向上托的力
C.受到空气对它的压力 D.受到墙面对它向上的摩擦力
3.下列物体不受摩擦力作用的是( )
A.在铁轨上飞驰的火车 B.在草地上滚动的足球
C.停在斜坡上的汽车 D.放在水平桌面上的书
4.在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减小摩擦力,如图所示的实例中,属于增大摩擦力的是( )
5.分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是( )
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.①和②
6.如图所示,叠放在一起的物体 A 和 B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 F
B.甲、乙两图中物体 B 所受摩擦力大小均为 F
C.甲图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 0,物体 B 受到的摩擦力为 F
D.乙图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 F,物体 B 受到的摩擦力为 0
二、填空题
7.为了防止鳝鱼从手中滑脱,可以采用如下的方法:将鳝鱼裹上一层土,并且用手使劲捏住鳝鱼。这样做的原理,前者是通过增大 来增大摩擦;后者是通过增大 来增大摩擦。
8.如图所示,用手握住一根重为 G 的长直铁棒,使铁棒沿竖直方向静止时,铁棒受到的摩擦力大小 G(选填“大于”、“等于”或“小于”),方向是 。
9.如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当 B 受到 10 N的水平拉力时,三个物体一起向左做匀速直线运动,则 A与 B之间、B与 C之间的摩擦力分别为 N 和 N。
三、作图题
10.如图所示,在水平地面上快速运动的物体,当它遇到表面粗糙的斜坡时,它将冲上斜坡并滑行一段距离。请在图中画出该物体在斜坡上向上滑行时所受摩擦力 f 的示意图。
四、实验探究题
11.小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中,所选器材:长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个,把长木板放在水平桌面上,依次进行实验。具体操作如下:
(1)如图甲所示,小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为 N。
(2)如图乙所示,小红将砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。
(3)如图丙所示,小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动。在图乙、丙两次实验中,木块所受的滑动摩擦力分别为 f乙、f丙,则其大小关系为 f 乙 f丙。
12.如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,放有砝码的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行。小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。实验操作如下:
①用弹簧测力计测出滑块的重力,滑块和砝码的总重记作 G。
②将放有砝码的滑块放到水平木板上,通过水平细线和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出示数 F。
③多次改变滑块上砝码的个数,并重复步骤②,记录相应数据如表所示。
砝码个数 1 2 3 4 5
滑块和砝码的总重 G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
弹簧测力计示数 F/N 0.60 0.83 0.97 1.20 1.40
(1)此实验是根据 原理测出滑动摩擦力大小的。
(2)根据表中数据在图乙中作出 F-G 图象。
(3)经分析可得,滑块受到的滑动摩擦力 Ff 与压力 FN 的关系是 。
(4)实验过程中,是否必须匀速拉动木板? 。
五、简答题
13.在猪八戒吃西瓜的故事中,猪八戒因踩在自己乱扔的西瓜皮上滑倒了好几次。请你用所学的物理知识解释踩在西瓜皮上比踩在地面上容易打滑的原因。中小学教育资源及组卷应用平台
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
知识点一:摩擦力
1.滑动摩擦力定义:两个相互 接触 的物体,当它们相对 滑动 时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
拓展:
(1)产生条件:
①两个物体必须 接触 ;
②两个物体之间要相互 挤压 ,发生 形变 ;
③两个物体之间有相对 运动 或有相对 运动的趋势 ;
④两接触面 不光滑 。四个条件必须同时具备。
(2)滑动摩擦力的方向一定与物体 相对运动 方向相反,而不是与运动方向相反,有时与运动方向相同。
(3)摩擦力也不一定都是 阻力 ,有时也可以是动力。
(4)三种摩擦:
种类 定义 图示 举例
静摩擦 两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦 推物体但没推动
滑动摩擦 一个物体在另一个物体表面上相对滑动时产生的摩擦 在粗糙表面上推着物体运动
滚动摩擦 一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦 带轮小车在力的作用下运动
2.探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验
(1)实验器材:弹簧测力计、带钩木块、表面粗糙程度不同的同种材料的长木板、砝码(或其他小重物)等。
(2)实验方法: 转换法 、控制变量法。
(3)实验步骤:
①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摩擦力。
②改变放在木板上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。③换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。……
实验记录:
实验次数 压力 接触面 测力计示数F/N
1 1个木块 木板 0.4
2 1个木块+1个砝码 木板 0.6
3 1个木块+1个砝码 更粗糙的木板 0.8
…… …… …… ……
(5)实验结论:滑动摩擦力大小与 压力 和 接触面的粗糙程度 有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
例1:小君用500 N的力拉放在水平地面上的木箱没有拉动,此时木箱与地面之间的摩擦力为  N。当爸爸帮忙推一下放手之后,小君发现木箱能匀速拉动了,且用的力变为480 N,此时木箱与地面间的摩擦力为  N。
【解析】当拉力为500 N时,由于木箱处于静止状态,摩擦力与拉力是一对平衡力,故其大小相等,即f1=F1=500 N;当在爸爸帮助后,木箱在水平地面上匀速运动,此时木箱受到的滑动摩擦力和此时的拉力是一对平衡力,故f2=F2=480 N。
【答案】500  480
知识点二:摩擦的利用与防止
例2:下列属于有害摩擦的是( )
A.自行车车轴与轴承之间的摩擦
B.自行车脚踏板与鞋之间的摩擦
C.自行车刹车时,刹车闸与车轮间的摩擦
D.自行车把手与手之间的摩擦
【解析】
【答案】A
知识点全练
练习1:下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A.往自行车轴承中加润滑油
B.行李箱下安装滚动轮子
C.骑自行车刹车时用力捏闸
D.将滑梯的滑道做得光滑
【解析】
选项 方法 作用
A 轴承中加入润滑油,使接触面分离 减小摩擦
B 行李箱安装滚动轮子,用滚动摩擦代替滑动摩擦
D 滑道做得光滑,减小接触面的粗糙程度
C 骑自行车刹车时用力捏闸,增大了压力 增大摩擦
【答案】C
【点拨】明确增大和减小摩擦的方法,紧扣试题情景找到变化因素,进而做出判断是解答此类问题的关键。
练习2:在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做    运动,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由   图和 图可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)评估此实验方案的不足之处:            。(答出一条即可)
【解析】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力大小相等,即木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)图甲和图乙,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可探究摩擦力大小与压力大小的关系。(3)由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,即使拉力增大,滑动摩擦力也不变。(4)实验中需拉动木块做匀速直线运动时进行读数,而很难保证其一直做匀速直线运动,会造成测力计的读数困难。
【答案】(1)匀速直线 (2)甲 乙  (3)不变
(4)不能保证木块一直做匀速直线运动(或测力计在运动中读数困难,或拉动木块匀速运动非常困难)
【点拨】在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”及应用结论分析问题时,要注意应用二力平衡的知识和控制变量法。比较滑动摩擦力大小时,首先明确所控制的变量,再明确未控制变量的变化,得出结论即可,同时要注意物体的接触面积大小、运动速度等因素不影响滑动摩擦力的大小。
练习3:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,如图所示,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列各题,请选填以下合适的字母标号)
A.受到方向向右的摩擦力 
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受摩擦力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为  。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 。
(3)当输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为   。
【解析】(1)米袋刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向上只受摩擦力的作用,这个力使它由静止到运动,故方向是向右的;(2)米袋匀速直线运动时,运动状态保持不变,故在水平方向上不受力或者受平衡力,若在水平方向上受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力;(3)当将输送带突然制动时,输送带停止运动,但米袋由于惯性仍向右运动,为了阻碍米袋向右运动,就会产生一个方向向左的摩擦力,故米袋在水平方向上受到方向向左的摩擦力。
【答案】(1)A  (2)C  (3)B
【点拨】有的同学认为,摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反,这种观点是错误的,出错的原因在于不理解摩擦力的概念,混淆了物体的运动方向与相对运动方向的关系。摩擦力的作用是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势),并非阻碍物体的运动。当摩擦力阻碍物体的运动时,摩擦力的方向与物体的运动方向相反;当摩擦力作为物体运动的动力时,其方向与物体的运动方向相同。
练习4:科技的进步也为测摩擦力的大小提供了先进的手段,如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t1时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=4 N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N;
(2)若用F=5.8 N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 N;
(3)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系,在重力为17 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下:
木块对水平面
的压力F压(N) 17 18 19 20 21
水平拉力F(N) 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为    。
【解析】(1)由乙图和题干可知,0-t1时间木块静止,此过程中木块受到的最大拉力为5.5 N,即木块受到5.5 N的拉力后开始运动,故可知当用F=4 N的水平拉力拉静止的木块时,木块静止,则受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,木块所受摩擦力大小等于拉力等于4 N;(2)由乙图和题干可知,木块t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力和摩擦力是一对平衡力,此时拉力F=5.1 N,所以此时摩擦力f=F=5.1 N;当F=5.8 N时,物体将做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体所受摩擦力仍为5.1 N;(3)从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值是0.3,即摩擦力与所受压力的比值是0.3,所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是Ff=0.3FN。
【答案】 (1)4 (2)5.1 (3)Ff=0.3FN
【点拨】本题借助图象和实验记录综合考查了“获取和处理信息”、“基于证据得出结论”的科学探究素养,(1)、(2)问还同时考查了“能应用物理知识解决一些实际问题”的物理观念素养以及科学思维素养。总之,本题是一道综合性较强的题目,对物理核心素养的考查较为全面。
自我检测
一、选择题
1.下面关于滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力一定是阻力
B.只要物体相互接触,物体间就一定会产生摩擦力
C.物体在接触部位受压力作用,则物体一定受到摩擦力作用
D.如果物体受摩擦力作用,则在摩擦部位一定存在压力作用
【解析】滑动摩擦力也可能是使物体运动的动力,A 错误;两个物体相互接触,如果没有压力,不会产生摩擦力,B 错误;两个物体间如果无相对运动趋势或相对运动,不会产生摩擦力,C 错误;如果物体受摩擦力作用,则说明物体间一定有压力,D 正确。综上所述,本题选 D。
【答案】D
2.如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为 0.03kg,“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,重力可以忽略不计 B.受到空气对它向上托的力
C.受到空气对它的压力 D.受到墙面对它向上的摩擦力
【解析】静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,处于平衡状态,受平衡力作用,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 A、B、C 错误,D 正确。故选 D。
【答案】D
3.下列物体不受摩擦力作用的是( )
A.在铁轨上飞驰的火车 B.在草地上滚动的足球
C.停在斜坡上的汽车 D.放在水平桌面上的书
【解析】书静止放在水平桌面上,虽然两个物体相互接触,但是没有相对运动的趋势,所以它们之间没有摩擦力,故 D选项符合题意。
【答案】 D
4.在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减小摩擦力,如图所示的实例中,属于增大摩擦力的是( )
【解析】自行车车轴装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,A 不合题意;运动鞋底表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,B 符合题意;在自行车车轮的齿轮处加注机油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,C 不合题意;轮滑鞋的底部装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,D 不合题意。故选 B。
【答案】 B
5.分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是( )
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.①和②
【解析】①人走路时,使人前进的动力是地面对脚的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦。②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦。③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力,它将影响汽车的行驶速度,故属于有害摩擦。④皮带转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象。因此这两者之间的摩擦是有益的摩擦。综上所述,A选项符合题意。
【答案】 A
6.如图所示,叠放在一起的物体 A 和 B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 F
B.甲、乙两图中物体 B 所受摩擦力大小均为 F
C.甲图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 0,物体 B 受到的摩擦力为 F
D.乙图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 F,物体 B 受到的摩擦力为 0
【解析】以 A 和 B 整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力 F 摩和拉力 F,A 和 B 整体沿水平方向做匀速直线运动,故这两个力相互平衡,则 F 摩=F,即两种情况下 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 F,A 选项正确。甲图中,A、B 同时向右做匀速直线运动,A、B 之间没有相对运动的趋势,故 B 物体不受摩擦力的作用,故 B、C 选项错误。乙图中,由以上分析知,物体 A 受到的地面的摩擦力大小为 F,以 B为研究对象,B做匀速直线运动,所以受力平衡,因此 B 水平方向除受拉力 F作用外,还受水平向左的摩擦力作用,故 D 选项错误。
【答案】A
二、填空题
7.为了防止鳝鱼从手中滑脱,可以采用如下的方法:将鳝鱼裹上一层土,并且用手使劲捏住鳝鱼。这样做的原理,前者是通过增大 来增大摩擦;后者是通过增大 来增大摩擦。
【解析】 将鳝鱼裹上一层土,可以使接触面变得粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;用手使劲捏住鳝鱼,是通过增大压力来增大摩擦。
【答案】 接触面的粗糙程度 压力
8.如图所示,用手握住一根重为 G 的长直铁棒,使铁棒沿竖直方向静止时,铁棒受到的摩擦力大小 G(选填“大于”、“等于”或“小于”),方向是 。
【解析】 长直铁棒处于静止状态,竖直方向上的合力为零,即静摩擦力等于重力 G,方向竖直向上。
【答案】等于 竖直向上
9.如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当 B 受到 10 N的水平拉力时,三个物体一起向左做匀速直线运动,则 A与 B之间、B与 C之间的摩擦力分别为 N 和 N。
【解析】 三个物体一起向左做匀速运动,A 与 B 相对静止,且 A 无相对运动的趋势,故 A、B 之间没有摩擦力,即 A、B 之间的摩擦力为 0N;对 A、B 整体进行受力分析,受重力、C 对 A、B 整体的支持力、水平向左的拉力,以及 C 对 B 的摩擦力,由于三个物体一起向左做匀速运动,处于平衡状态,所以 B、C 之间的摩擦力等于拉力,即 f=F=10N。
【答案】0 10
三、作图题
10.如图所示,在水平地面上快速运动的物体,当它遇到表面粗糙的斜坡时,它将冲上斜坡并滑行一段距离。请在图中画出该物体在斜坡上向上滑行时所受摩擦力 f 的示意图。
【解析】物体在粗糙的斜坡上向上滑行,则物体会受到斜面给它的摩擦力,摩擦力的方向与物体运动的方向相反,即沿斜面向下,作用点可画在物体的重心上。
【答案】 如图所示
四、实验探究题
11.小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中,所选器材:长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个,把长木板放在水平桌面上,依次进行实验。具体操作如下:
(1)如图甲所示,小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为 N。
(2)如图乙所示,小红将砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。
(3)如图丙所示,小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动。在图乙、丙两次实验中,木块所受的滑动摩擦力分别为 f乙、f丙,则其大小关系为 f 乙 f丙。
【解析】 (1)图中弹簧测力计的分度值是 0.2N,故示数为 2.2N。(2)从甲、乙两图对比可以看出,乙图中测力计的示数增大为 2.6N,由此可得出结论。(3)丙图与乙图中木块与接触面的粗糙程度都相同,丙图中木块与接触面间的压力小于乙图中的压力,所以木块与接触面之间的滑动摩擦力 f乙>f丙。丙图中的测力计示数与乙图相同,是因为在丙图的实验中没有匀速拉动木块运动,所以拉力大小不等于滑动摩擦力。
【答案】(1)2.2 (2)越大 (3)>
12.如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,放有砝码的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行。小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。实验操作如下:
①用弹簧测力计测出滑块的重力,滑块和砝码的总重记作 G。
②将放有砝码的滑块放到水平木板上,通过水平细线和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出示数 F。
③多次改变滑块上砝码的个数,并重复步骤②,记录相应数据如表所示。
砝码个数 1 2 3 4 5
滑块和砝码的总重 G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
弹簧测力计示数 F/N 0.60 0.83 0.97 1.20 1.40
(1)此实验是根据 原理测出滑动摩擦力大小的。
(2)根据表中数据在图乙中作出 F-G 图象。
(3)经分析可得,滑块受到的滑动摩擦力 Ff 与压力 FN 的关系是 。
(4)实验过程中,是否必须匀速拉动木板? 。
【解析】 (1)由题意知,该实验中,拉动木板,滑块处于静止状态,受到的摩擦力与细线的拉力是一对平衡力,故通过二力平衡知识求得摩擦力大小。(3)摩擦力 Ff 等于测力计的示数 F,压力 FN 等于滑块和砝码的总重力 G,接触面的粗糙程度不变,由图象可知,摩擦力Ff 与压力 FN成正比。(4)实验中不匀速拉动木板,滑块也会处于静止状态,受平衡力,所以没有必要匀速拉动木板。
【答案】 (1)二力平衡 (2)如图所示 (3)成正比 (4)否
五、简答题
13.在猪八戒吃西瓜的故事中,猪八戒因踩在自己乱扔的西瓜皮上滑倒了好几次。请你用所学的物理知识解释踩在西瓜皮上比踩在地面上容易打滑的原因。
【解析】从影响滑动摩擦力大小的角度进行分析解答。
【答案】西瓜皮与地面的接触面比猪八戒的脚与地面的接触面要光滑得多,在压力相等时,滑动摩擦力要小得多,所以踩在西瓜皮上容易打滑。