初中物理沪科(粤教)版八年级下册第六章6.4探究滑动摩擦力练习题(含答案)
一、单选题
摩擦力在生活中无处不在。骑自行车的过程中,属于有害摩擦的是
A.
刹车时轮胎与地面间的摩擦
B.
刹车皮与钢圈之间的摩擦
C.
脚踏板与鞋子间的摩擦
D.
车把转动时转轴受到的摩擦
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。则
实验时必须匀速拉动长木板
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
弹簧测力计的示数小于20N
所受支持力等于A的重力
A.
只有正确
B.
只有正确
C.
只有正确
D.
只有正确
如图所示,木块A下面是一长木板B,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,实验时拉着长木板B沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受的滑动摩擦力大小。如果使长木板B加速向左运动,则在此过程中,关于木块A所受的摩擦力的方向及弹簧测力计示数的变化情况不计弹簧测力计的自重。下列分析判断正确的是
A.
摩擦力方向水平向右、弹簧测力计示数变大
B.
摩擦力方向水平向右、弹簧测力计示数变小
C.
摩擦力方向水平向左、弹簧测力计示数变小
D.
摩擦力方向水平向左、弹簧测力计示数不变
下列事例中哪一种是减小摩擦
A.
皮带传动中打皮带蜡
B.
举重运动员手上擦些镁粉
C.
雪地上行车,轮胎上缠有铁链
D.
自行车的车轴装有滚动轴承
如图所示,小明先后沿杆和绳匀速下滑,下列判断正确的是
A.
小明沿杆匀速下滑时受到的摩擦力方向是竖直向上
B.
小明沿绳匀速下滑时受到的摩擦力小于小明的重力
C.
小明分别沿杆和绳匀速下滑时,小明对绳的压力大于对杆的压力
D.
小明分别沿杆和绳匀速下滑,沿绳时受到的摩擦力大于沿杆时受到的摩擦力
下列实例中,为了减小摩擦力的是
A.
足球守门员戴有防滑手套
B.
骑自行车刹车时用力捏闸
C.
运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
D.
给自行车的车轴加润滑油
下列有关摩擦力的说法中,正确的是
A.
运动的物体不一定受到摩擦力
B.
往自行车轴承里滴润滑油可增大摩擦
C.
静止的物体可以受到滑动摩擦力
D.
摩擦力方向总是与物体运动方向相反
下图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是
A.
B.
C.
D.
如下图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是
A.
给车轴加润滑油
B.
自行车脚踏板有花纹
C.
给木箱装轮子
D.
磁悬浮列车悬浮行驶
如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去。则
A.
击打前,Q在两个力的作用下处于平衡状态
B.
Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.
离开P后滑动过程中,Q受到的摩擦力逐渐减小
D.
离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
二、多选题
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A物体所受的摩擦力大小均为F
B.
甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.
乙图中物体A受到的摩擦力为F
D.
甲图中物体A受到的摩擦力为F
水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,物块被轻轻地放在A端皮带上,开始时物块在皮带上滑动,当它到达B位置后停止滑动,随后就随皮带一起匀速运动,直到传送到目的地C端。在传送过程中,该物块受摩擦力的情况是多选
A.
在AB段受水平向左的滑动摩擦力
B.
在AB段受水平向右的滑动摩擦力
C.
在BC段不受摩擦力
D.
在BC段受水平向右的静摩擦力
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A物体所受的摩擦力大小均为F
B.
甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.
甲图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为0
D.
乙图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法不正确的是
A.
木块在斜面上受到的摩擦力大小始终不变
B.
木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.
木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.
木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
三、填空题
在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,用如图所示的方式测量木块所受的滑动摩擦力大小,这样操作的错误之处是:______
。纠正错误后再进行实验探究,若在木块上再放置一个砝码,则木块运动时所受到的滑动摩擦力将______
。选填“变大”、“变小”或“不变”
如图所示,用20N的力握住重为12N的瓶子悬空静止不动,此时瓶子受到的摩擦力为______
若此时将手的握力增加到30N,则手与瓶之间的摩擦力的大小将______
选填“变大”、“变小”或“不变”。
爬杆是一项有益的体育运动,王明同学在爬杆的过程中,双手交替握杆向上爬,则他的手受到的摩擦力向向___________;当他抱住杆滑下时,他的身体受到的摩擦力,方向向___________。
如图所示,用水平力将的物体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。
四、作图题
如图所示。请在图中画出物体A以初速度v沿斜面向上减速运动的过程中,物体A所受到的重力和滑动摩擦力的示意图。
五、实验探究题
小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
如甲图所示,将木块A平放在大长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一砝码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
由______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
由甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越______选填“大”或“小”。
实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______长木板做匀速直线运动选填“需要”或“不需要”。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为______N。
实验拓展:如图1所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,和图象分别如图2、图3所示.则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______N。
小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力大小接触面的粗糙程度物体运动的速度。接下来,小明通过如图甲的实验操作来验证他的猜想。
如图甲所示,让物体沿者木板和毛巾表面做匀速直线运动,记下物体在木板和毛巾上运动时所受的摩擦力大小,并将实验数据绘制成如图乙的图象。根据图甲和图乙可知,物体在木板表面运动时受到的滑动摩擦力为______
N。该实验得到的实验结论是:______
。
小明又以较快的速度水平匀速直线拉动弹簧测力计,发现和原来较缓慢匀速直线拉动弹簧测力计的示数一样,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢______
。选填“有关”或“无关”
在实验过程中,如果沿竖直方向将物体截去一半后,测得物体所受的滑动摩擦力大小变为原来的一半。据此小明得出:滑动摩擦力的大小随接触面积减小而减小。你认为小明在实验探究的过程中存在的主要问题是:______
。
六、计算题
如图所示,一个质量为5kg的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。
求物体所受的重力;
求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度,则有关系式成立。求图中物体与地面间的动摩擦因素。
七、综合题
小明在探究“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力的关系”的实验时,实验装置如图1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。
实验中水平向右拉动木板,如果弹簧测力计的示数是F,滑块受到摩擦力的大小f______F,滑块受到的摩擦力方向______。
水平向右拉动木板。是否需要匀速?______。
通过改变滑块上砝码的个数进行多次实验,记录的实验信息如表。根据表中数据在图2方格纸上画出滑动摩擦力与压力的关系图象。
实验次数
1
2
3
4
5
6
压力
摩擦力
分析图象得出的探究结论是:______。
答案和解析
1.【答案】D
解:A、刹车时轮胎与地面间的摩擦,为的是使车子尽快停下来,故轮胎与地面之间的摩擦属于有益摩擦,故A不合题意;
B、刹车时,通过刹车皮与钢圈之间的摩擦来让车轮停止转动,故此摩擦为有益摩擦,故B不合题意;
C、脚踏板与鞋子间的摩擦可使蹬车时脚踏板与鞋子间不打滑,故摩擦属于有益摩擦,故C不合题意;
D、车把转动时转轴受到的摩擦,阻碍车把的转动,为有害摩擦,故D符合题意。
故选:D。
凡是利用摩擦力为我们服务的摩擦就是有益摩擦,那些对我们的工作带来不利影响或对机器零件有磨损的摩擦大多是有害的摩擦。
将摩擦力知识与生活实际相联系;根据实例中所涉及摩擦的具体情况,可分析出摩擦力对我们有利还是有害。
2.【答案】B
解: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,故错误;
地面对长木板的支持力等于长木板和木块的总重力;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,故错误;
实验时用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,,与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,所以弹簧测力计的示数小于20N,故正确;
静止不动,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故正确;
故选:B。
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。
根据受力分析解答;
对A进行受力分析,可求弹簧测力计的示数;
对A受力分析,根据二力平衡分析重力和支持力的大小。
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。
3.【答案】D
【解答】
由题意可知,木块A受到的摩擦力与相对运动方向相反,故一定向左,由于摩擦力与相对速度无关,故拉力速度变大时,摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.【答案】D
解:A、皮带传动中打皮带蜡,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。故A不合题意;
B、举重运动员手上擦些镁粉,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。故B不合题意;
C、雪地上行车,轮胎上缠有铁链,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。是故C不合题意;
D、自行车的车轴装有滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故D符合题意。
故选:D。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
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;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查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。
5.【答案】A解:ABD、小明顺着竖直的杆或沿较粗糙的绳匀速下滑,处于平衡状态,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故小明沿较粗糙的绳匀速下滑时的摩擦力大小等于沿杆匀速下滑时的摩擦力大小,都等于小明的重力,方向竖直向上,故A正确,BD错误;
C、小明沿杆和绳匀速下滑时,摩擦力大小不变仍等于人的重力,由于绳子比杆粗糙,要摩擦力大小相等,则小明对绳的压力必须小于对杆的压力,故C错误。
故选:A。
解决此题的关键是分析出小明沿杆和绳匀速下滑时所受到的力:重力和杆的摩擦力,摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,并且要理解二力平衡的条件。
此题主要考查了平衡力的条件及一对平衡力之间的关系。是一道很容易出错的题目。
6.【答案】D
【解答】
A.足球守门员戴有防滑手套,是采用增大接触面粗糙程度的方法增大了摩擦,故A不符合题意;
B.骑自行车的人刹车时用力捏闸,是采用增大压力的方法增大了摩擦,故B不符合题意;
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,是采用增大接触面粗糙程度的方法增大了摩擦,故C不符合题意;
D.给自行车的车轴加润滑油,是采用减小接触面的粗糙程度的方法减小了摩擦,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】A
【解答】
A.由牛顿第一定律知,物体不受力可以保持匀速直线运动,所以运动的物体不一定受到摩擦力,故
A正确;
B.往自行车轴承里滴润滑油可减小摩擦,故B错误;
C.一个物体在另一个物体表面滑动时受到滑动摩擦力,故C错误;
D.摩擦力方向总是与物体相对运动方向相反,故D错误。
8.【答案】D
A.磁悬浮列车车身不接触轨道,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.气垫船行驶时船体离开水面,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.自行车轴承内部装有滚珠,是通过滚动摩擦替代滑动摩擦来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.汽车轮胎表面刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】B
【解答】
A、给车轴加润滑油,使接触面脱离,是为了减小摩擦,故A错误。
B、自行车脚踏板上有花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦,故B正确。
C、滚动摩擦小,给木箱装上轮子变滑动为滚动,是为了减小摩擦,故C错误。
D、磁悬浮列车悬浮行驶,使接触面脱离,是为了减小摩擦,故D错误。
故选:B。
10.【答案】B
解:
A、棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,Q受到竖直向下的重力、竖直向下的P对Q的压力、竖直向上的支持力的作用,共三个力,故A错误;
B、Q在P的下方滑动时,Q与P之间存在压力,发生了相对滑动,所以P受到摩擦力的作用,故B正确;
C、离开P后滑动过程中,压力、接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,故C错误;
D、离开P后滑动过程中,Q由于受到阻力的作用,其运动状态是变化的,故D错误。
故选:B。
根据图片对Q进行受力分析;
物体之间存在压力且发生相对滑动时,会受到摩擦力的作用;
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
物体处于静止或匀速直线运动状态时,运动状态是不变的。
本题考查了摩擦力产生的条件、物体的受力分析、运动状态的判定、影响摩擦力大小的因素,难度不大,要掌握。
11.【答案】BD
解:
A、甲图中,A相对B静止,AB一起做匀速直线运动,A在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知,即A物体所受的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体所受的摩擦力为0;故A错误;
B、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;
C、乙图中,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,故C错误;
D、甲图中以A为研究对象,A相对B静止,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则,故D正确。
故选:BD。
在分析时,分别以整体法、A、B隔离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。
此题考查了摩擦力大小的判定,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。
12.【答案】BC
【解答】
在AB段滑块向右加速运动,加速度向右,故合力向右;滑块受重力、支持力和滑动摩擦力,滑动摩擦力向右,故A错误、B正确;
在BC段滑块匀速直线运动,加速度为零,故合力为零;滑块受到重力和支持力,若有摩擦力,合力不为零,矛盾,故C正确、D错误。
13.【答案】BD
解: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,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,故A错误;
B、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,两种情况下B受到的摩擦力相等,故B正确;
CD、由A知:甲图A受到的摩擦力为F,乙图中物体A受到的摩擦力为0;由B知:甲乙两图物体B受到地面对它的摩擦力均为F,故C错误,D正确。
故选:BD。
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。
此题考查了摩擦力大小的判定,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。
14.【答案】ABC
解:
A、木块在斜面上运动时,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变;当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,大小与滑动时的摩擦力不相等,故A错误;
B、木块在A点静止时,其受到向下的力是重力的一个分力,这个力与木块受到的摩擦力平衡,因此木块受到的重力大于此时的摩擦力,故B错误;
CD、木块冲上粗糙斜面的过程中,摩擦力沿斜面向下,当静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故C错误、D正确。
故选:ABC。
因为物体的表面不光滑,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,而静摩擦力的大小与滑动摩擦力大小往往不同。
摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,据此分析答题。
本题考查了判断摩擦力大小、方向问题,掌握摩擦力方向的判断方法即可正确解题,有一定的拔高难度。
15.【答案】拉力不在水平方向?
变大
解:
如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。测量时拉力的方向应与弹簧的轴线方向在一条直线上。
若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
故答案为:拉力不在水平方向;变大。
木块在长木板上运动,滑动摩擦力不能直接测量,当弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个是平衡力,间接测量滑动摩擦力大小;测力时,要使测力计内的弹簧的轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上。
滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力,滑动摩擦力增大。
探究滑动摩擦力大小影响因素时,采用间接测量滑动摩擦力的方法,要想使滑动摩擦力等于拉力,两者一定是平衡力。
16.【答案】12?
不变
解:用20N的力握住12N重的瓶子竖直悬空静止不动,因此瓶子处于平衡状态,瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力,即,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上;
若此时将手的握力增加到30N,瓶子仍然静止不动,因此瓶子受到的摩擦力仍然等于瓶子的重力,而瓶子的重力不变,故手与瓶子之间摩擦力的大小将不变,仍为12N。
故答案为:12;不变。
瓶子静止悬在空中,处于平衡状态,瓶子受到竖直方向上的摩擦力和重力是一对平衡力,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。据此分析。
本题考查了二力平衡条件的应用。解题思路:物体处平衡状态静止状态受平衡力在竖直方向受平衡力。
17.【答案】上;上
该同学在爬杆的过程中,手和杆之间没有发生相对运动,只有向下的相对运动趋势,故摩擦力方向竖直向上;他抱住杆滑下时,他的身体与杆发生相对运动,人向下运动,受到的摩擦力方向向上。
故答案为:上;上。
18.【答案】20?
20
解: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。
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。
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。
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。
此题考查了二力平衡的条件。
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。
19.【答案】解:重力的方向总是竖直向下的,作用点在重心,过物体重心沿竖直向下画一条带箭头的线段表示出这个力,并用符号G表示;
物体向上运动,受到的摩擦力方向沿斜面向下,作用点画在重心,如图所示:
【解析】根据规则物体的重心在物体的几何中心,沿重力的方向画一带箭头的线段表示重力,并标出重力的字母;注意重力的方向总是竖直向下的。
根据物体与斜面的相对运动方向判断出摩擦力的方向,物体向上运动,受到的摩擦力方向沿斜面向下
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
20.【答案】甲、丙?
大?
不需要?
?
4
解:由图中甲丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
由图中甲乙两图可知:压力的大小是相同的,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,摩擦力不同,所以结论为:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;
如图中丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,
,长木板B受到地面的摩擦力大小为:
;
实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,和图象分别如图2图3所示,由图3知,秒物体做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。
故答案为:甲、丙;大;不需要;;。
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。
如图1中丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,根据力的平衡分析;
因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,据此分析。
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。
21.【答案】?
压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大?
无关?
没有控制压力大小不变
解:弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表,图甲中弹簧测力计的示数是。
由图乙可知,在毛巾表面滑动时,拉力等于滑动摩擦力,二力平衡,拉力大小,滑动摩擦力;
由图可知,压力相同,毛巾表面时弹簧测力计大于木板表面时的示数,根据影响滑动摩擦力大小的因素,可得滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
小明又以较快的速度水平匀速直线拉动弹簧测力计,发现和原来较缓慢匀速直线拉动弹簧测力计的示数一样,由实验可知,物体间的压力相等,接触面的粗糙程度相同,木块的速度不同,木块受到的拉力相同,由此可知,在压力大小和接触面的粗糙程度相同时,摩擦力大小与运动的快慢无关;
探究滑动摩擦力跟接触面积大小的关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度不变,实验时没有控制好压力大小不变,得出的结论是不可靠的。
故答案为:;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;无关;没有控制压力大小不变。
先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;根据二力平衡分析解答在毛巾表面受到的滑动摩擦力;
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;
探究滑动摩擦力大小和速度大小的关系,保持压力大小和接触面的粗糙程度以及接触面的大小不变,改变速度大小,拉力大小不变说明与速度无关;
探究滑动摩擦力跟接触面积大小的关系时,要控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
本题应用了控制变量法,熟练应用控制变量法、认真分析图示情景,是正确解题的关键。
22.【答案】解:该物体受到的重力:。
因为物体沿水平面向右做匀速直线运动,
所以滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,
根据二力平衡条件可知,物体受到滑动摩擦力。
因为物体放在水平地面上,
所以物体对水平地面的压力,
由得,
物体与地面间的动摩擦因数。
答:求该物体受到的重力为50N;
运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小为10N;
图中物体与地面间的动摩擦因数为。
23.【答案】?
水平向右?
不需要?
在接触面的粗糙程度不变时,摩擦力与压力成正比
【解析】解:
由题意知,该实验中,木块和测力计固定,拉动木板,木块处于静止状态,受到的摩擦力与测力计的拉力平衡,通过二力平衡原理间接测量摩擦力大小;所以当F时,滑块受到的滑动摩擦力,木块相对于木板向左运动,摩擦力的方向与木块方向相反,水平向右;
实验时,滑块相对于桌面是静止的,因此受力平衡,不需要匀速拉动木板。
根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
;
根据二力平衡条件,摩擦力大小等于测力计的示数,压力大小等于物体的重力,由表格中数据及图象可知,在接触面的粗糙程度不变时,摩擦力与压力成正比。
故答案为:;水平向右;不需要;见上图;在接触面的粗糙程度不变时,摩擦力与压力成正比。
实验中木块处于静止状态,受平衡力,根据二力平衡条件,拉力与摩擦力平衡,据此求出摩擦力的大小和方向;
按图中的装置拉动木板时,滑块相对于桌面静止,拉力与摩擦力的大小相同;
根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来;
分析表格中数据,得出摩擦力与压力大小的关系。
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