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浙教版科学七下第三章 第6节摩擦力(优生加练)
一、单选题
1.如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块的s-t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是(??? )
A.?木块前后两次所受的摩擦力 B.?木块前后两次运动的速度
C.?前后两次在相同时间内拉力所做的功 D.?前后两次拉力的功率
2.如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0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正确的是( )
A.?木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
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
3.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.?F 2<F3????????????????????????????????C.?F3>F4????????????????????????????????D.?F3<F4
4.如图,用弹簧测力计水平拉着同一木块,使它分别在水平桌面上和并排在桌面上的几根圆木棍上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数分别为3N和1N。以下说法正确的是(? )
A.?用上述实验可以得出滚动摩擦力的大小只与接触面有关的结论
B.?用上述实验可以得出拉力越大摩擦力越大的结论
C.?由上述实验可以得出接触面越光滑,滑动摩擦力越小的结论
D.?由上述实验可以得出木块受到的滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小分别为3N和1N
5.用黑板擦在黑板上擦动时,第一次沿圆周擦动,第二次沿直线擦动,前后两次的摩擦分别是(? )
A.?滑动摩擦,滑动摩擦???????????????????????????????????????????B.?滑动摩擦,滚动摩擦
C.?滚动摩擦,滑动摩擦???????????????????????????????????????????D.?滚动摩擦,滚动摩擦
6.如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( ?)
A.?每次实验时,应使小车从斜面的同一高度滑下?????????B.?小车到达水平面后继续向前运动
C.?水平面越粗糙,小车在水平面上前进的距离越远?????D.?运动的物体若不受阻力,将一直运动下去
7.抖音号“胜哥课程”发布的多个视频详细介绍了摩擦力的相关知识及应用,如图所示,一个工件随着传送带一起匀速向右运动,这时工件(? )
A.?受到向右的摩擦力?????????B.?受到向左的摩擦力???????C.?只受摩擦力的作用????????D.?不受摩擦力的作用
8.如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用30N的力向左推甲,前后两次,人均未运动,则下列说法错误的是(? )
A.?在两幅图中,墙壁都受到50N的推力???????????????????????B.?乙受到地面30N的摩擦力,方向向左
C.?第二次推时,甲受到地面20N的摩擦力方向向左?????D.?第二次推时,墙壁受到80N的推力
9.如图所示,木块下面是一长木板,小科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所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.?木块A受到的是静摩擦力?????????????????????????????????????B.?木块A相对于地面是运动的
C.?拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大???????????????D.?木块A所受摩擦力的方向向左
10.关于滑动摩擦力的大小,下列说法正确的是(??? )
A.?两木块的接触面积越大,滑动摩擦力就越大
B.?在同一个接触面上滑动时,木块所受的滑动摩擦力随压力的增大而增大
C.?两木块相对滑动得越快,滑动摩擦力就越大
D.?只要接触面粗糙,两木块间就存在着滑动摩擦力
11.探究“力和运动关系”的活动中,小科让同一小车从相同高度滑下,分别在水平面上铺上毛巾、纸板、玻璃等物品。关于小车在不同物体上的运动情况,以下四个说法中有一个是理想化的推论,其余三个是可靠的事实,其中是理想化推论的是(??? ) ?
A.?小车在毛巾、纸板、玻璃上都将向前滑行一段距离后停止
B.?小车在玻璃上滑行的距离比在毛巾上滑行的距离远
C.?如果没有阻力,则小车将一直运动下去
D.?小车在玻璃上所受阻力小
12.把木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,水平拉动木块,在木块加速运动过程中,木块受到的摩擦力大小( )
A.?逐渐变大?????????????????????????B.?逐渐就小??????????????????????????C.?保持不变?????????????????????????D.?先变小后变大
13.如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.?6N,水平向右?????????????????B.?6N,水平向左????????????????C.?4N,水平向左????????????????D.?4N,水平向右
14.如图所示,一个工件随着传送带一起沿水平方向匀速运动,则工件( )
A.?受到向右的摩擦力??????????????B.?受到向左的摩擦力????????????C.?不受摩擦力作用????????????????D.?无法确定
15.如图的实验器材,长木板B放在水平桌面上,木块A放在B上.三位同学用该组器材分别进行了下面操作:甲同学用水平力拉木块A在B上匀速运动,B静止不动;乙同学用水平力拉木块A在B上加速运动,B静止不动;丙同学用水平力拉木板B,使A、B一起匀速运动.三位同学的操作中A与B之间的摩擦力大小分别为f甲、f乙、f丙 , 则下列说法正确的是( )
A.?f甲=f乙=f丙?????????????????B.?f甲=f乙 , f丙=0???????????????C.?f甲=f丙<f乙???????????????????D.?f甲<f乙 , f丙=0
16.如图所示,用50N的压力F,将重20N物体A压在竖直墙壁上,物体沿墙壁匀速下滑,则物体A与墙壁之间的摩擦力为( )
A.?20N????????????????????????????????????B.?50N?????????????????????????????????????C.?30N?????????????????????????????????????D.?70N
17.用两个相同的足够大的水平力F将100个完全相同的木块夹在两个相同的竖直木板之间,所有木块都如图所示保持静止状态,每个木块的质量都为m,图中所有的接触面的动摩擦因素都为μ,则编号57和58号木块之间的摩擦力的大小为:(木块从左至右编号依次为1、2、3…98、99、100)( )
A.?mg????????????????????????????????????B.?7mg????????????????????????????????????C.?8mg????????????????????????????????????D.?
18.如图所示,“胜哥”用5N的水平推力F去推一个水平面上重为50N的物体,物体静止不动;用10N的水平推力F取推它时,物体做匀速直线运动.则用15N的水平推力F去推此物体时,物体与地面之间的摩擦力的大小是( )
A.?5N?????????????????????????????????????B.?10N??????????????????????????????????????C.?15N??????????????????????????????????????D.?50N
19.如图(a)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(b)所示,物体乙重60N,在40N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甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是( )
A.?f甲=30N,f乙=60N?????B.?f甲=30N,f乙=40N?????C.?f甲=50N,f乙=60N??????D.?f甲=50N,f乙=40N
20.用力切同一个土豆过程中,当切入深度较浅时,拿起来竖直放置,土豆会掉下来;当切入深度较深时,同样的拿起来竖直放置,土豆不会掉下来(如图)。这是因为( ???)
A.?深度较浅时,土豆受到的摩擦力小于受到的重力
B.?深度较深时,土豆受到的摩擦力大于受到的重力
C.?深度增大时,土豆和刀片的接触面积增大,摩擦力增大
D.?深度增大时,土豆对刀片的压力增大,压力与重力二力平衡
21.在粗糙水平面面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力F1 , B对A的作用力F2 , 地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中(?? )
A.?F1保持不变,F3缓慢增大????????????????????????????????????B.?F1缓慢增大,F3保持不变
C.?F2缓慢增大,F3缓慢增大????????????????????????????????????D.?F2缓慢增大,F3保持不变
22.小科看到微信公众号“胜哥课程”的一个科学视频,“胜哥”在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为( ??)
A.?1.26×105Pa?????????????????????B.?1.10×105Pa?????????????????????C.?1.01×105Pa?????????????????????D.?0.96×105Pa
二、填空题
23.如图所示,两块相同的挡板中夹着二块重分别为 G、2G 的同一种材料的砖块,在小晨同学用水平方向两个力 F1、F2 作用下整个装置处于静止状态,请分析 F1________F2(选填“大于”或“小于”“等于”),左边砖块对右边砖块的摩擦力大小是________,方向是________。
24.如图甲,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A和B一起作匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为________N;若将A. B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(图乙),则推力F2=________N。
25.?如图,小华用不计重力的弹簧秤拉着一物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进,弹簧秤的读数为?________N,物块受到的滑动摩擦力的大小为?________N;当速度增加到4m/s时,物块受到的滑动摩擦力的大小为?________N.
26.某中学体育馆篮球场的水泥地面上铺了一块很大的毛地毯,用来表演文艺节目。现根据节目要求,要把毛地毯往前移动2米,小琦等几名同学拉起毛地毯的一边,费了较大力气才把它拉到前面。请你结合所学的科学知识,回答下列问题。
(1)毛地毯很难被拉动的主要原因是什么________?
(2)请你想出一种较好的方法来移动毛地毯?(不借助器械,可用文字或示意图说明)
三、解答题
27.重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v2)成正比,关系为F阻=kv2 , 其中k为常数,且k=1×10-4N.s2/m2 . 求:
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小?
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
四、实验探究题
28.某同学在探究“二力平衡条件”的实验中,组装了如下实验装置:
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这是木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因可能是________,此时木块受到的力是________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)怎样改进实验使效果更好?请写出其中的一条改进措施。
29.摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力,两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。小科为了研究摩擦力的特点,做了如下的实验。
把木块放置在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,如图1所示。拉力F逐渐增大到某一数值F1之前,木块始终保持静止,而当拉力F增大到F1时,木块恰好开始运动,且此时拉力突然减小到某一数值F2(F1>F2),此后只需用F2大小的拉力,物块就可以沿拉力方向做匀速直线运动。根据此实验过程,可知:
(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为摩擦力________(填“静”或“滑
动”),其大小在一直 ________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力________滑动摩擦力(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力________(填“增大“减小”或“不变”)。
(4)若拉力F从0开始一直增大,在图2中定性的画出摩擦力f随拉力F的变化图像。
30.小红用如图1所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小红将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿________方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是________,
(2)实验时,小红记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
a.分析序号________三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是________。
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为________?三组数据进行分析。
(3)小红在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F﹣t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用________N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是________
A.静止?? B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动? D.条件不足,无法判断。
答案解析部分
一、单选题
1. A
解析:(1)根据影响滑动摩擦力的因素比较摩擦力的大小;
(2)根据公式比较速度的大小;
(3)首先根据s=vt比较运动距离的大小,再根据W=Fs比较做功的大小;
(4)根据P=Fv比较拉力的功率。
A.木块对水平面的压力始终等于自身重力,因此压力不变,且与水平面的接触面的粗糙程度不变,那么木块受的摩擦力f保持不变,故A符合题意;
B.根据图乙可知,在相同的时间内,第①次经过的路程大于第②次经过的路程,根据公式可知,两次的速度v1>v2 , 故B不合题意;
C.根据二力平衡的知识可知,前后两次的拉力与摩擦力相互平衡,即拉力等于摩擦力。因为摩擦力保持不变,所以拉力F1=F2。在相同的时间内经过的路程s1>s2 , 根据W=Fs可知,两次做功W1>W2 , 故C不合题意;
D.两次的拉力相等,速度v1>v2 , 根据公式P=Fv可知,第①次的功率大于第②次,故D不合题意。
故选A。
2. D
解析: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。
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。
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、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;
C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体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C错误;
D、木块冲上粗糙斜面的过程中沿斜面向下,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D正确。
故答案为:D
3. B
解析: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;
表面粗糙程度相同、质量不同甲、乙两图中,
∵mp<mQ ,
∴Gp<GQ ,
∴F1<F2 , 选项A错误;
乙、丙比较,表面粗糙程度相同,F3>F2 , 选项B正确;
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,选项D错误;
故选B。
滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
4. D
解析:(1)物体静止和匀速直线运动时受到平衡力的作用,平衡力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在同一个物体上。(2)影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度;减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,滚动摩擦代替滑动摩擦。摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关;在压力和接触面的粗糙程度一定时,滚动摩擦比滑动摩擦力小。
A、本实验中,研究的是滚动摩擦力和滑动摩擦力大小的关系,不是研究摩擦力与接触面的关系,故该选项说法不正确,不符合题意;
B、摩擦力的大小与拉力大小无关,因此不是研究摩擦力与拉力大小的关系,故该选项说法不正确,不符合题意;
C、本实验中,没有改变接触面的粗糙程度,因此不是研究摩擦力与接触面的关系,故该选项说法不正确,不符合题意;
D、物体匀速直线运动,滑动摩擦力和滚动摩擦力分别等于此时的弹簧测力计的示数3N和1N.故该选项说法正确,符合题意。
故答案为:D
5. A
解析:根据物体的运动状态对摩擦力进行分类,即静止时,受到的摩擦力叫静摩擦;滚动时,受到的摩擦力叫滚动摩擦;滑动时,受到的摩擦力叫滑动摩擦.会根据物体的运动状态对摩擦力进行分类.
解:用黑板擦擦黑板时,无论是沿圆周擦动还是沿直线擦动,黑板擦都是在黑板上发生滑动,所以两次的摩擦力都是滑动摩擦.
故选A.
6. C
解析:(1)根据机械能的转化可知:小车从斜面上滑下时,重力势能转化为动能,当小车从斜面的同一高度由静止开始滑下时,其重力势能相等,到达水平面时的动能相等,速度相同。(2)小车在滑行中受到阻力的作用,阻力越小,滑行的距离越远。(3)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远,如果小车不受力它将会保持恒定的速度永远运动下去或做匀速直线运动,反映了力与运动的关系。由于影响摩擦力的因素有多个,在实验中采用了控制变量法,让小车在不同表面滑行时,需保证小车到达水平面时的速度相同,所以才让同一小车从斜面的同一高度滑下。如果小车在水平方向上不受力,它的运动状态将不会改变,一直做匀速直线运动。
解:A、每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等,是通过控制小车在斜面上的高度实现的,故该选项说法正确,不符合题意;
B、小车从斜面上滑下时,由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动,故该选项说法正确,不符合题意;
C、水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快,小车滑行的距离越短,故该选项说法错误,符合题意;
D、该实验表明,运动的物体若不受阻力,将一直运动下去,故该选项说法正确,不符合题意。
故答案为:C
7. D
解析:摩擦力的概念是:两个互相接触的物体,当它们做相对运动或将要发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。可见产生摩擦力的条件之一就是,物体间有相对运动或有相对运动趋势。深入理解产生摩擦力的条件是解答此题的关键。
解:工件随着传送带一起匀速向右运动,工件与传送带相对静止,未发生相对运动,也没有相对运动的趋势;故工件与传送带之间没有摩擦力的作用。
故ABC错误;D正确。
故答案为:D
8. D
解析:(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;(2)二力平衡的条件:两个平衡力的大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上;(3)一对相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.本题的解题关键是对人进行受力分析以及平衡力和相互作用力的应用;
①平衡力的成立条件:同物、同线、等值、反向;
②相互作用力的成立条件:异物、同线、等值、反向.
解:
在两次推墙的过程中,甲、乙二人均未运动,所以两次甲、乙二人均受到平衡力作用,甲、乙受力分析如下:
第一次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力,大小相等,甲受力的示意图,如下图:
第二次甲对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用的力,大小相等,甲受力的示意图,如下图:
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用的力,大小相等,乙受力的示意图,如下图:
AD、第一次墙受到的推力为50N,第二次墙受到的推力等于甲的推力,仍为50N不变,故A正确,D错误;
B、乙在地面上处于静止状态,受到平衡力作用,结合图3可知,乙受到地面的摩擦力为30N,方向向左,故B正确;
C、第二次推时,甲仍然静止,受到平衡力作用,结合图2可知,甲受到地面的摩擦力为20N,方向向左,故C正确.
故选D.
9. D
解析:
(1)摩擦力可分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦;
两个接触的物体发生相对滑动时产生的摩擦就是滑动摩擦;
两个接触的物体发生相对滚动时产生的摩擦就是滚动摩擦;
两个接触的物体有相对运动趋势时,接触面上产生静摩擦力;
(2)摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度.
A、因为木块和木板之间发生了相对滑动,因此这时的摩擦属于滑动摩擦,不是静摩擦,故A错误;
B、木块A相对于地面位置保持变化,因此木块A相对于地面时静止的,故B错误.
C、滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关,拉动速度变化时,木块与木板间的摩擦力不变,故C错误;
D、木块A受到的摩擦力方向与A的相对运动方向相反,木块A相对于木板向右运动,则木块A受到的摩擦力方向向左,故D正确;
故选D
10. B
解析:
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关.
②产生摩擦力的条件是:相互接触的两物体,要发生或已经发生相对运动.
A、滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关;故A错误;
B、影响滑动摩擦力的因素有压力大小和接触面粗糙程度两个;当压力增大时,摩擦力增大;故B正确;
C、滑动摩擦力大小与物体的运动速度无关;故C错误;
D、发生摩擦力的条件之一是两物体发生或将要发生相对运动;两木块虽然接触,但若没有发生相对运动和将要相对运动,则不受摩擦力;故D错误;
故选B.
11. C
解析:所谓事实,即通过实际实验得到的真实的现象和结论;所谓推理,即在真实的实验现象的基础上,进一步推导而得出结果,故据上面的思路对各个选项逐次分析即可。
A、由于摩擦力的原因,小车在毛巾、纸板、玻璃上都将向前滑行一段距离后停止,故这是可靠的事实;
B、由于玻璃的表面比毛巾表面粗糙,即在玻璃上小车受到的阻力小,故小车在玻璃上滑行的距离比在毛巾上滑行的距离远,这也是可靠的事实;
C、由于在地球上找不到没有摩擦的情况,故“如果没有摩擦,则小车将一直运动下去”是理想推理,故该选项符合题意;
D、由于玻璃的表面比毛巾表面粗糙,即在玻璃上小车受到的阻力小,故这也是事实。
故答案为:C
12. C
解析:解:木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,压力一定,接触面的粗糙程度一定,所以摩擦力大小不变.
故选C.
影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,物体做加速运动,拉力大于摩擦力.
13. D
解析:解:以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用.因为B静止,所以这两个力平衡大小相等.所以所受摩擦力为4N,方向向右.
故选D.
要解决此题,需要判断出物体B所受摩擦力方向,并且要知道其在水平方向上受的力:弹簧测立计的拉力和A对其向右的摩擦力.
要掌握二力平衡条件及应用.作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
14. C
解析:解:工件随着传送带一起匀速向右运动,工件受平衡力作用,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力.
在水平方向上,工件相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以,不受摩擦力的作用,即在水平方向上不受力.
故ABD错误,C正确.
故选C.
(1)做匀速直线运动的物体受的力是平衡力.
(2)非光滑接触面,物体发生相对运动或有相对运动趋势时,会产生摩擦力.若物体没有发生相对运动也没有相对运动趋势时,就不会产生摩擦力.
15. B
解析:解:
滑动摩擦力的大小与两个因素有关,即:压力大小、接触面的粗糙程度.而与物体的运动速度、接触面积无关.
根据题干信息:甲同学拉木块A在长木板B上匀速运动;乙同学拉A在B上加速运动;都是物体A与物体B发生了相对运动,产生了滑动摩擦;而在两种情况下,压力大小及接触面的粗糙程度未变,故摩擦力不变即摩擦力相等;即f甲=f乙;
当丙同学拉B,使AB一起匀速运动时,物体A与物体B相对静止,即A与B未发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故它们之间没有摩擦力的存在,即摩擦力等于零;f丙=0;
故A、C、D错误,B正确;
故选B.
抓住三种条件下A与B物体的运动状态和影响滑动摩擦力大小的因素就可判断摩擦力的大小;另外还有考虑产生摩擦力的条件﹣﹣发生相对运动.
16. A
解析:解:
因为物体匀速下滑,所以物体受力平衡.
在竖直方向上,物体受到的重力和墙对物体向上的摩擦力是一对平衡力.所以摩擦力大小等于重力,等于20N.
故选A.
要解决此题,需要掌握二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;知道物体处于静止状态或匀速直线运动状态,则受力平衡;找出图中物体所受的平衡力,在水平方向受到的推力与墙对物体的支持力是一对平衡力;在竖直方向上物体所受的重力与墙对物体向上的摩擦力是一对平衡力.
17. B
解析:解:以整体为研究对象,得木板给100号的静摩擦力为50mg,然后用隔离法得:
100号和99号之间的摩擦力为49mg;
99和98号之间的摩擦力为:48mg;
以此类推得出57号和58号木块之间的摩擦力的大小为:7mg,故ACD错误,B正确.
故选B.
首先以整体为研究对象,可以求出1和第100个木块所受摩擦力的大小,然后从左或者右侧开始隔离木块受力分析,找出规律及可正确求解.
18. B
解析:解:当用5N的水平推力推物体时,物体静止,处于平衡状态,此时的摩擦力为5N;
用10N的水平向右推力使物体刚好做匀速直线运动,属于平衡状态,所以二力相等,则摩擦力等于推力等于10N,方向与推力方向相反,则方向水平向左;
则用15N的水平推力F去推此物体时,此时物体对地面的压力没有变,接触面的粗糙程度没有变,所以摩擦力不变,故此时的摩擦力仍然为10N.
故选B.
(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;平衡力的条件: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;摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关.
19. B
解析:解(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=30N.
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=40N.
故选B.
(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力.
20. A
解析:(1)根据力和运动的关系分析;
(2)当物体处于静止状态时,根据二力平衡分析;
(3)根据静摩擦力的影响因素分析;
(4)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
A.土豆受到竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力。深度较浅时,土豆会向下运动,则合力向下,即G-f>0,也就是G>f,故A正确;
B.深度较深时,土豆处于静止状态,根据二力平衡的条件可知,土豆受到的摩擦力和重力相互平衡,即f=G,故B错误;
C.深度较大时,土豆处于静止状态,它受到的是静摩擦力,与接触面的大小无关,故C错误;
D.深度较大时,土豆对刀片的压力在水平方向,而土豆的重力在竖直方向,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
21. C
解析:分别以B和A为对象进行受力分析,然后得到力的平衡公式,根据得到的平衡关系式对力的大小变化进行分析判断。
先以B为受力物体进行受力分析,如下图所示;
那么得到:F2'cosθ=GB + F , F1 = F2’sinθ ,可见增大,则 F2 增大。
再以A为受力物体进行受力分析,物体静止等于力平衡,
那么得到:F3=G+F2cosθ,由于 F2 增大,故F3增大。
故选C。
22. B
解析:当活塞向左滑动时,活塞受到的摩擦力向右,此时大气压力G总=F0+f;当活塞向右滑动时,活塞受到的摩擦力向左,此时F0=G总'+f;据此计算出大气压力,最后根据计算大气压强。
当活塞向左滑动时,活塞受到的摩擦力向右,
此时大气压力G总=F0+f;
即(0.88kg+0.1kg)×10N/kg=F0+f? ? ? ?①;
当活塞向右滑动时,活塞受到的摩擦力向左,
此时F0=G总'+f;
即F0=(0.46kg+0.1kg)×10N/kg+f? ? ? ②;
①②联立解得:f=2.1N,F0=7.7N;
。
故选B。
二、填空题
23. 等于;0.5G;竖直向上
解析:(1)将两个物体看做一个整体,当它们在水平方向处于静止状态时,根据二力平衡判断两个压力的大小关系;
(2)将两个物体看做一个整体,它们在竖直方向保持静止状态,根据二力平衡判断左右两边挡板对它们摩擦力的大小;然后再以右边的物体为对象,受力分析后根据二力平衡推断摩擦力的大小和方向。
(1)将两个物体看做一个整体,当它们在水平方向处于静止状态时,那么水平方向的压力是平衡力,即F1=F2;
(2)由于挡板和砖的材料相同,因此接触面粗糙程度相同,那么整体左右两边受到的摩擦力大小相等;当整体在竖直方向保持静止状态时,
根据二力平衡条件可知:2f=G+2G;
即f=1.5G;
右边的物体处于静止状态,它受到左边砖块的摩擦力f左 , 右边挡板向上的摩擦力f,向下的重力2G,
根据二力平衡条件得到:f+f左=2G;
1.5G+f左=2G
那么:f左=0.5G,且方向竖直向上。
故答案为:等于;0.5G;竖直向上
24. 0;12
解析:此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,并知道,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关.摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出.
解:在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,在水平方向B不受拉力,因此摩擦力为0;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动因此推力为12N.
故答案:0;12.
25. 3.6;3.6;3.6
解析:解:读图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3.6N,当拉着一物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进时,此时弹簧秤的读数为3.6N;
物块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力为3.6N;
当速度增加到4m/s时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物块受到的滑动摩擦力的大小不变,仍为3.6N.
故答案为:3.6; 3.6; 3.6.
根据二力平衡条件判断摩擦力的大小;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关.
26. (1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大
(2)把毛地毯卷成筒状,再滚过去
解析:(1)毛地毯与水泥地面接触的接触面太粗糙,致使毛地毯与水泥地面间的摩擦力增大;
(2)根据减小摩擦力的方法 : 变滑动为滚动 , 从而易移动毛地毯 ; 或让空气进入毛地毯下面 , 使接触面彼此分离,从而减小摩擦。
(1)因为毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大 , 所以很难移动;
(2)方法一 : 将毛地毯卷起来后向前滚动 ; 方法二 : 在后边向前推毛地毯 , 使毛地毯波浪式前进。
故答案为:(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;(2)把毛地毯卷成筒状,再滚过去(在后边向前推毛地毯 , 使毛地毯波浪式前进)。
三、解答题
27. (1)该雨滴匀速下落时,它受到的空气阻力和重力是一对平衡力,
那么空气阻力f=G= 2.5×10-3N ;
(2)当空气阻力f=2.5×10-3N 时,
根据公式 F阻=kv2 得到:2.5×10-3N= 1×10-4N.s2/m2 ×v2;
解得:v=5m/s。
解析:(1)当物体做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此计算雨滴匀速下落时受到的空气阻力;
(2)将空气阻力f带入公式 F阻=kv2 ,然后进行计算即可求出匀速下落时雨滴的速度。
四、实验探究题
28. (1)木块与桌面间存在摩擦力;平衡力
(2)将木块换成小车
解析:(1)当左右两盘中的砝码重力不等时,木块受到的两个拉力大小不等,那么木块就有向合力的方向运动的趋势。根据摩擦力产生的条件可知,此时会木块后受到与合力方向相反的摩擦力。因为现在木块处于静止状态,所以它肯定受到平衡力,但是三个力的平衡,不是二力平衡。
(2)根据实验的要求,必须减小木块与桌面之间的摩擦力,据此设计改进措施。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这是木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因可能是木块与桌面间存在摩擦力,此时木块受到的力是平衡力。
(2)因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多,所以改进措施为:将木块换成小车。
29. (1)静;增大
(2)大于
(3)不变
(4)
解析:(1)当物体保持静止状态时,它受到平衡力,据此解答;
(2)当物块开始运动时的拉力就是最大静摩擦力,与滑动摩擦力比较即可;
(3)滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关;
(4)分析静摩擦力的变化规律,然后再分析滑动摩擦力的变化规律,然后作图即可。
(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为静摩擦力,其b大小在一直增大;
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力大于滑动摩擦力;
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力不变;(4)若拉力F从0开始一直增大,摩擦力f随拉力F的增大而增大,其变化图像如上。
30. (1)水平;使拉力和摩擦力成为一对平衡力
(2)1、2、3;f=0.2F;1、4、5
(3)2.3;C
解析:(1)滑动摩擦力是利用二力平衡的原理测量出来的,据此回答;
(2)a.探究滑动摩擦力与接触面的压力的关系,控制其他因素相同,改变压力,据此选择实验即可;将对应实验中的测力计示数与压力作比,得到摩擦力与压力的数学关系式;
b.探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,改变粗糙程度,控制压力,据此选择实验即可。
(3)图像中的最大值就是木块由静止变为运动需要的水平拉力;根据图像判断拉力为2N时木块的运动状态即可。
(1)滑动摩擦力是利用二力平衡的原理测量出来的;因为摩擦力在水平方向,所以实验时,小红将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力。
(2)a.探究滑动摩擦力和压力的关系,必须改变压力,控制粗糙程度相同,因此应该分析1、2、3三组数据;将每组对应的弹簧测力计示数与压力左边,得到: , , , 那么 , 即;
b.探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系,必须控制压力相同,改变接触面,应该分析1、4、5三组数据。
(3)分析图像可知,木块处于静止状态时的最大拉力就是它由静止开始运动的最小拉力即2.3N;当拉力是2.0时,木块可能没有运动起来,即静止状态,还可能做匀速直线运动。故选C。
故答案为:(1)水平,使拉力和摩擦力成为一对平衡力;(2)a.1、2、3,;b.1、4、5;(3)2.3,C
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