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8.3
摩擦力
高频考点精讲+必刷题精练
【高频考点精讲】
1．摩擦力定义
两个互相接触的物体，当它们相对运动时，在接触面上会产生阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
2．摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触；（2）接触面粗糙；（3）两物体发生相对运动或相对运动趋势。
3．探究摩擦力大小与什么因素有关
研究方法：控制变量法、转换法。
实验结论：
（1）压力大小和接触面粗糙程度有关。接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（2）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
【必刷题精练】
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
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．下列生活实例中，为了减小摩擦的是（ ）
A．
手上擦防滑粉
B．
滑板车安装车轮
C．
用力写铅笔字
D．
轮胎上有花纹
3．一物块沿斜面匀速下滑，如图关于该物块受力的示意图正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．教室的门关不紧，常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后，门就不易被风吹开了。下列解释合理的是（ ）
A．门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B．门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C．塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D．塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
5．某同学从滑梯上匀速下滑，滑梯对该同学作用力F的方向是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动，现改用10N的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小是（ ）
A．大于5N，小于10N
B．10N
C．5N
D．无法判断
7．如图所示，某工人用大小相等的拉力F，以不同的方向分别拉动物块使其在相同的水平面上做匀速直线运动，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲的摩擦力大
B．乙的摩擦力大
C．甲乙摩擦力大小相等
D．无法判断
8．如图所示，用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上，正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f，以下说法中正确的是（ ）
A．正方体受到的摩擦力f＝F
B．增大水平力F的大小，摩擦力f也随之增大
C．增大水平力F的大小，摩擦力f一定不变
D．减小水平力F的大小，摩擦力f一定不变
9．如图是惠民的“共享单车”，它不仅给市民出行带来方便，而且低碳环保、下面有关“共享单车”结构及使用的说法中正确的是（ ）
A．“共享单车”转弯时受到平衡力的作用
B．单车轮胎表面有凸凹不平的花纹是为了减小摩擦
C．制车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦
D．“共享单车”下坡时速度越来越大，是由于受到惯性的作用
10．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1，F2，F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ）
A．F1＞F2
B．F3＝F4
C．F3＞F4
D．F
2＞F3
11．如图，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3．下列说法正确的是（ ）
A．f1＞500N，方向竖直向下
B．f2＝500N，方向竖直向下
C．f3＜500N，方向竖直向上
D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向上
12．如图所示，水平面上叠放着A，B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右匀速运动，已知F1＝10N，F2＝6N，那么问题A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的判断正确的是（ ）
A．A受到摩擦力为4N，向左
B．A对B的摩擦力为10N，向右
C．B对地面的摩擦力为4N，向左
D．地面对B的摩擦力为6N，向左
13．在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置水平木板B上，加载一个钩码，把一支测力计系在A上，如图所示。当向左拉动B时，测力计指针稳定。下列讨论中错误的是（ ）
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动B的速度，测力计的示数会变大
14．水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力
B．2～4秒，物体做匀速直线运动
C．2～4秒，物体受到的摩擦力是3N
D．4～6秒，物体受到的摩擦力是2N
二．填空题
15．北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会。冰壶是比赛项目之一，冰壶比赛冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图所示，一名队员将冰壶掷出后，另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了
冰壶与冰面之间的摩擦，
冰壶滑行的距离。（两空都选填“增大”或“减小”）
16．如图所示，用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶，使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止此时矿泉水瓶受到的摩擦力为
N，再将握力增大至20N，此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．如图所示，用一水平力F＝30N将重20N的木块压在竖直墙壁上，使其沿墙壁匀速下滑，则木块受到墙壁的摩擦力大小为
，方向
。
18．小华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滑动摩擦力大小，这样操作的错误是
，纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块做
运动。若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将
（选填“变大”或“不变”）。
三．实验探究题
19．在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一：将铁块放在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：
实验次数
质量不同的铁块
压力传感器示数（牛）
拉力传感器示数（牛）
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题：
（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为
牛；
（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由；
（3）通过实验得出的结论是
；
（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？
。
20．如图所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
运动，根据
的原理，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，
越大，滑动摩擦力越大。
（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度
，滑动摩擦力越大。
（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。（滑轮的摩擦不计）
请回答下列问题：
①为了测木块滑动摩擦力，需要测量物理量是
（填编号）。
A．木板的质量ml
B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3
D．托盘和砝码的总质量m4
②小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是
。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将
，就可以进行实验并得出正确结论。
21．在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中：
（1）此实验是根据
原理测出摩擦力大小的。
（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力
（选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是
。
（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：
。
（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是
，改进方法是
。（木块各表面粗糙程度相同）
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精品试卷·第
2
页
（共
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页）
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8.3
摩擦力
高频考点必刷题
试题解析
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
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
解：
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。
故选：A。
2．下列生活实例中，为了减小摩擦的是（ ）
A．
手上擦防滑粉
B．
滑板车安装车轮
C．
用力写铅笔字
D．
轮胎上有花纹
解：A、手上擦防滑粉，是压力一定时，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、滑板车安装车轮，是变滑动为滚动来减小摩擦力，故B符合题意；
C、用力写铅笔字，是在接触面不变的情况下，增大压力来增大摩擦力，故C不合题意；
D、轮胎上有花纹，是压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不合题意。
故选：B。
3．一物块沿斜面匀速下滑，如图关于该物块受力的示意图正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
解：物体沿斜面匀速下滑，对物体进行受力分析可知，物体受到地球施加的重力G，方向竖直向下；还受到斜面施加的支持力F，方向垂直于接触面向上；以及沿斜面向上的摩擦力。故A图缺少摩擦力，而且支持力没有与斜面垂直，B图缺少摩擦力，C图重力方向正确，摩擦力方向错误，故只有D正确。
故选：D。
4．教室的门关不紧，常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后，门就不易被风吹开了。下列解释合理的是（ ）
A．门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B．门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C．塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D．塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
解：
A、被风吹开是因为门的滑动摩擦力很小，很容易克服摩擦将门吹开；故A错误；
B、门相当于一个杠杆，门没被吹开，说明杠杆处于平衡状态，风吹门的力也可能大于或等于摩擦力，故B错误；
CD、塞入硬纸片后，使门与门框之间的压力增大，因此是通过增大压力来增大摩擦；故C正确，D错误。
故选：C。
5．某同学从滑梯上匀速下滑，滑梯对该同学作用力F的方向是（ ）
A．
B．
C．
D．
解：该同学由于匀速下滑，受平衡力，滑梯对该同学的作用力与重力平衡，竖直向上，大小相等。
故选：A。
6．用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动，现改用10N的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小是（ ）
A．大于5N，小于10N
B．10N
C．5N
D．无法判断
解：
木块在水平桌面上做匀速直线运动时，水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，拉力是5N，所以滑动摩擦力大小为5N；
当改用10N的水平拉力使木块仍在这一桌面上运动时，压力大小和接触面粗糙程度不变，则滑动摩擦力大小保持5N不变，故C正确。
故选：C。
7．如图所示，某工人用大小相等的拉力F，以不同的方向分别拉动物块使其在相同的水平面上做匀速直线运动，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲的摩擦力大
B．乙的摩擦力大
C．甲乙摩擦力大小相等
D．无法判断
解：影响滑动摩擦力大小的因素主要有两个：物体所受的压力以及接触面的粗糙程度，甲乙两种情况，接触面粗糙程度相同，压力大的，摩擦力大，对甲乙受力分析，甲的压力小，故甲的摩擦力小，乙的摩擦力大。
故选：B。
8．如图所示，用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上，正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f，以下说法中正确的是（ ）
A．正方体受到的摩擦力f＝F
B．增大水平力F的大小，摩擦力f也随之增大
C．增大水平力F的大小，摩擦力f一定不变
D．减小水平力F的大小，摩擦力f一定不变
解：
A、物块保持静止状态（平衡状态），合力为零；对物块进行受力分析可知：水平方向上的推力F和墙壁对它向右的支持力N是一对平衡力，则F＝N；竖直方向上的重力G和静摩擦力f是一对平衡力，则f＝G，摩擦力的方向竖直向上，故A错误；
BC、增大水平力F的大小（即增大压力F），物体仍静止，所以摩擦力与重力仍是一对平衡力，大小相等，f＝G，摩擦力大小不变；故B错误，C正确。
D、减小水平力F的大小（即减小压力F），物体可能静止，也可能下滑；若物体下滑，则摩擦力f＜G，此时摩擦力的大小发生变化，故D错误；
故选：C。
9．如图是惠民的“共享单车”，它不仅给市民出行带来方便，而且低碳环保、下面有关“共享单车”结构及使用的说法中正确的是（ ）
A．“共享单车”转弯时受到平衡力的作用
B．单车轮胎表面有凸凹不平的花纹是为了减小摩擦
C．制车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦
D．“共享单车”下坡时速度越来越大，是由于受到惯性的作用
解：A、“共享单车”转弯时其方向发生了改变，不是平衡状态，所以不是受到平衡力的作用，故A错误；
B、把手上的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，故B错误
C、制车时用力捏刹车把是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦的，故C正确；
D、下坡时“共享单车”速度越来越大，是因为重力势能转化成了动能，而不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选：C。
10．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1，F2，F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（ ）
A．F1＞F2
B．F3＝F4
C．F3＞F4
D．F
2＞F3
解：
摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个影响因素不变，摩擦力不变。
A、表面粗糙程度相同、质量不同，甲、乙两图中，
因为mp＜mQ，
所以Gp＜GQ，
所以F1＜F2，故A错误；
BC、丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时，改变了接触面积的大小，摩擦力不变，故B正确，C错误。
D、表面粗糙程度相同、质量不同，乙、丙两图中，
GQ＜GQ+Gp，
所以F2＜F3，故D错误；
故选：B。
11．如图，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3．下列说法正确的是（ ）
A．f1＞500N，方向竖直向下
B．f2＝500N，方向竖直向下
C．f3＜500N，方向竖直向上
D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向上
解：
小科在沿杆匀速上爬时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f1＝G；
小科停在A处休息，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f2＝G；
沿杆匀速下滑时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f3＝G；
综合分析：f1＝f2＝f3，方向都竖直向上，故D正确。
故选：D。
12．如图所示，水平面上叠放着A，B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右匀速运动，已知F1＝10N，F2＝6N，那么问题A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的判断正确的是（ ）
A．A受到摩擦力为4N，向左
B．A对B的摩擦力为10N，向右
C．B对地面的摩擦力为4N，向左
D．地面对B的摩擦力为6N，向左
解：
A、A相对于B保持静止状态，水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用，摩擦力和拉力是一对平衡力，拉力F1是10N，A受到的摩擦力是10N，方向向左，故A错误；
B、根据物体间力的作用是相互的，A受到B的摩擦力水平向左，大小是10N，所以B上表面受到A的摩擦力水平向右，大小是10N，故B正确；
CD、物体B进行匀速直线运动，水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2，这三个力是平衡力，所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力，所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N﹣6N＝4N，方向向左，B对地面的摩擦力为4N，方向向右，故CD错误。
故选：B。
13．在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置水平木板B上，加载一个钩码，把一支测力计系在A上，如图所示。当向左拉动B时，测力计指针稳定。下列讨论中错误的是（ ）
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动B的速度，测力计的示数会变大
解：A、两物体间接触面的粗糙程度不变，在A上加减钩码可以改变物体间的压力大小，该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系，故A正确；
B、A受到B对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力作用而静止，处于平衡状态，则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力，故B正确；
C、由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，A处于平衡状态，由平衡条件可知，A受到的滑动摩擦力f＝F＝2.4N，A相对于B向右运动，A受到的滑动摩擦力方向水平向左，故C正确；
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关，与物体的运动速度无关，如果增大拉动B的速度，A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变，物体间的滑动摩擦力不变，由平衡条件可知，测力计的示数不变，故D错误。
故选：D。
14．水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力
B．2～4秒，物体做匀速直线运动
C．2～4秒，物体受到的摩擦力是3N
D．4～6秒，物体受到的摩擦力是2N
解：
（1）由v﹣t图象可知，0～2s内物体的速度为0，即静止，处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一道平衡力，二力大小相等，故A错误；
（2）由v﹣t图象可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，即做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力，
由F﹣t图象可知，4s～6s内推力的大小为2N，则物体受到的滑动摩擦力为2N；故D正确；
（3）由v﹣t图象可知，2s～4s内物体运动的速度均匀增大，做的是匀加速直线运动，不是匀速直线运动，故B错误；
因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，
所以，2～4秒物体受到的摩擦力是2N，故C错误。
故选：D。
二．填空题
15．北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会。冰壶是比赛项目之一，冰壶比赛冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图所示，一名队员将冰壶掷出后，另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了 减小 冰壶与冰面之间的摩擦， 增大 冰壶滑行的距离。（两空都选填“增大”或“减小”）
解：
两名队员用冰刷刷冰面的过程中，因摩擦生热使得部分冰面熔化产生水，减小了接触面的粗糙程度，从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦，增大冰壶滑行的距离。
故答案为：减小；增大。
16．如图所示，用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶，使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止此时矿泉水瓶受到的摩擦力为 5 N，再将握力增大至20N，此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将 不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
解：由于矿泉水瓶子在握力作用下处于静止状态，所以在竖直方向上矿泉水瓶子受平衡力，摩擦力与重力平衡，f＝G＝5N；
当握力增大时，由于矿泉水瓶子仍然静止，矿泉水瓶子重力不变，摩擦力与重力仍然平衡，大小相等，摩擦力仍为5N，大小不变。
故答案为：5；不变。
17．如图所示，用一水平力F＝30N将重20N的木块压在竖直墙壁上，使其沿墙壁匀速下滑，则木块受到墙壁的摩擦力大小为 20N ，方向 竖直向上 。
解：由于物体匀速下滑，所以物体处于平衡状态，受平衡力，摩擦力和重力是一对平衡力，根据平衡力特点可知：摩擦力等于重力20N，方向与重力方向相反，竖直向上。
故答案为：20N，竖直向上。
18．小华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滑动摩擦力大小，这样操作的错误是 拉力不在水平方向 ，纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块做 水平方向匀速直线 运动。若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将 变大 （选填“变大”或“不变”）。
解：
（1）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。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计要水平拉动木块，使木块在水平面上进行匀速直线运动；
（2）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；水平方向匀速直线；变大。
三．实验探究题
19．在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一：将铁块放在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：
实验次数
质量不同的铁块
压力传感器示数（牛）
拉力传感器示数（牛）
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题：
（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为 2.10 牛；
（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由；
（3）通过实验得出的结论是 滑动摩擦力的大小与物体的重力无关 ；
（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？ 小柯的说法不合理；铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响 。
解：
（1）实验中，水平向左拉动木板时，铁块在水平方向受到向右的摩擦力和拉力传感器向左的拉力处于静止状态，根据二力平衡的知识可知，水平方向受到的摩擦力和拉力大小相同，因此第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10N；
（2）钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力，实验中不能用钩码代替细沙；
（3）三次实验中，铁块重力不同，木板受到的压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力大小相同，可得出结论：滑动摩擦力的大小与物体的重力无关；
（4）实验中测量的摩擦力是铁块与木板之间的摩擦力，铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响，所以小柯的说法不合理。
故答案为：（1）2.10；
（2）实验不能用钩码代替细沙，钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力；
（3）滑动摩擦力的大小与物体的重力无关；
（4）小柯的说法不合理；铁块与压力传感器不接触，压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响。
20．如图所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 匀速直线 运动，根据 二力平衡 的原理，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。
（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时， 压力 越大，滑动摩擦力越大。
（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度 越大 ，滑动摩擦力越大。
（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。（滑轮的摩擦不计）
请回答下列问题：
①为了测木块滑动摩擦力，需要测量物理量是 D （填编号）。
A．木板的质量ml
B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3
D．托盘和砝码的总质量m4
②小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 未控制压力一定 。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将 截去部分叠在剩余部分上面 ，就可以进行实验并得出正确结论。
解：
（1）实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等；
（2）甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力不同，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）甲、丙两图压力相同，接触面粗糙程度不同，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。
（4）①因为图2的设计中，对木块的拉力来自托盘的砝码的总重力，所以为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4；
②小华将木块沿竖直方向截去一部分后，用剩下部分继续进行实验，测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
在她的探究过程中没有控制压力大小一定，不符合控制变量法的要求，因此结论不可靠。
正确的做法是：将木块沿竖直方向截去一部分后，将截去部分叠在剩余部分上面进行实验，这样既保证了接触面的粗糙程度相同，也保证了压力不变，符合控制变量法的要求。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）压力；（3）越大；（4）①D；②未控制压力一定；
截去部分叠在剩余部分上面。
21．在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中：
（1）此实验是根据 二力平衡 原理测出摩擦力大小的。
（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是 木块未做匀速直线运动 。
（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是： 压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 。
（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是 没有控制压力相等 ，改进方法是 将截下的木块置于剩余木块上方，放在木板上，匀速直线拉动木块，读出弹簧测力计的示数 。（木块各表面粗糙程度相同）
解：（1）在实验中匀速拉动木块运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等；
（2）虽然水平拉力逐渐增大，但是木块始终处于静止状态，所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；木块未做匀速直线运动，所以此时拉力与摩擦力不相等；
（3）甲、丙两次实验，压力大小相等，丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度，拉力大于甲的压力，说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）甲图中将木块沿竖直方向截去一半后，测得所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等。
改进方法：将截下的木块置于剩余木块上方，放在木板上，匀速直线拉动木块，读出弹簧测力计的示数。
故答案为：（1）二力平衡；（2）变大；木块未做匀速直线运动；（3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）没有控制压力相等；将截下的木块置于剩余木块上方，放在木板上，匀速直线拉动木块，读出弹簧测力计的示数。
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精品试卷·第
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