3.6 摩擦力2 分类集训—2020-2021学年浙教版七年级科学下册同步重难点优化与提高(原卷+解析)

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名称 3.6 摩擦力2 分类集训—2020-2021学年浙教版七年级科学下册同步重难点优化与提高(原卷+解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-06-23 20:37:51

文档简介

3.6
摩擦力2
考点目录
考点一、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向、斜面传送带等
考点二、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向(利用二力平衡求解)
考点三、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力
习题训练:
考点一、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向、斜面传送带等
1.(2020七下·下城期末)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。则下列选项中正确的是(
???)
A.0~2s物体所受摩擦力大小为0?????B.2~6s物体所受摩擦力为3N
C.8~10s物体所受摩擦力为2N??????D.物体4s时所受摩擦力大于9s时所受摩擦力
2.(2020七下·仙居月考)如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是(???

A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为10牛
B.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为10牛
C.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为30牛
D.在BC段物块受到水平向右的摩擦力,大小为30牛
3.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1,m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球(?

A.一定相碰????B.一定不相碰????C.不一定相碰????D.无法确定
4.(2020七下·越城期末)如图所示,放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体,分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,可以确定(
???)
A.桌面M一定比桌面N粗糙?B.P的速度一定大于Q的速度
C.P的质量一定大于Q的质量D.P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
5.(2020七下·台州月考)如图,a为水平输送带,b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速直线运动时,下列几种判断中正确的是(???
)
A.a中的行李箱受到向左的摩擦力????B.a中的行李箱受到向右的摩擦力
C.b中的行李箱受到斜向上的摩擦力??
D.b中的行李箱受到斜向下的摩擦力
6.(2020七下·诸暨期末)如图甲所示,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,物体受到平衡力作用
7.(2019七下·三门期末)如图,在一粗糙程度相同的水平面上,重30N的物块在F=10N的水平拉力的作用下,从甲处开始向右做匀速直线运动,到乙处时撤去拉力,物块最后在丙处静止。据此,作出下列的图像。(规定物块在甲点时的时刻为0,乙时为t1,丙点时为t2)其中正确的是(???
)
A.?
B.
C.???D.
8.如图所示,当右端挂5N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为(???
)
A.水平向左,5N?????B.水平向右,5N?????C.水平向左,10N?????D.水平向右,10N
9.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是(??

A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
??D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
10.(2021·镇海模拟)如图甲所示,在水平面上测量木块滑动摩擦力时,作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图像如图乙所示,木块运动速度v随时间t变化情况的图像如图丙所示。由以上情况可知,木块在________时间段内动能减小,木块在第15s时受到的摩擦力为________N。
11.(2020七下·拱墅期末)将重为10N的木块放在水平桌面上,至少要用5N的水平拉力,才能使它从原地开始运动,如图所示,木块从原地开始移动以后,改用4N的水平拉力,就可以使木块持续做匀速直线运动。由此可知:木块受到的滑动摩擦力为________N;如果开始时用2N的水平拉力拉木块,则木块会________(选填“运动”或“靜止”),受到的摩擦力为________N;木块从原地开始移动以后,仍用5N的水平拉力拉木块,木块受到的摩擦力为
________N
12.(2020七下·柯桥期末)通过对
v-t
图像的分析,回答下列问题:
(1)若在水平牵引力F1和F2的作用下,完全相同的甲乙两物体分别在
同一水平桌面上直线运动,受到桌面对它们的摩擦力分别是f1和f2,运动情况如图,则
f1________f2,F1________F(2选填“>”、“<”或“=”)
(2)小科发现:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在
4s
内的平均速度为________m/s。
13.(2020七下·温州月考)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,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。(回答下列小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)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
14.(2019七下·台州月考)水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦。物体
A

10N,当物体
B
重为
2N
时,物体
A
保持静止,这时
A
物体受到的摩擦力为________N;当物体
B
重为
3N
时,
物体
A
向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体
A
做________运动(选填“加速”“减速”“匀速”),受到的摩擦力是________N。
15.(2020七下·云和月考)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)根据图像:请描述0-6秒内整个过程中物体的运动状况________。
(2)t=5秒时,物体受到的摩擦力为________牛顿。
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同.请你解释其与“t=5秒时的摩擦力大小相同”的原因:________。
16.(2019七下·衢州月考)如图
1
所示,水平地面上有一块重
600N
的长方体木块,小林用水平推力
F
把木块向前推动,此过程中,推力
F
和木块前进的速度
v
的大小随时间
t
的变化情况分别如图
2
甲、乙所示。求:
(1)木块在
5~6
秒内,处于________(填“加速”、“减速”或“静止”)状态。此时的摩擦力大小等于________N。
(2)请在图2丙中,画出
0~6s
内木块所受的摩擦力
f
随时间
t
变化的图线。
17.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。计算机对数据拟合处理后,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=5.3N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=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________N。
(3)如果要使木块做匀速直线运动,拉力大小为____N,撤去外力的瞬间,木块所受摩擦力大小为_____N。
考点二、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向(利用二力平衡求解)
1.如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小(?
)
A.减小为原来的1/2?????B.和原来一样????C.增大为原来的2倍????D.无法判断
2.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的(  )
?
A.???B.???C.???D.?
3.如图所示,是拓展活动的一个项目:徒手爬杆,就是指手脚并用,沿着杆子从地面爬到顶端。
(1)甲乙两位同学重力相同,比赛爬杆时,若两者均匀速爬杆,甲乙的速度分别为v1、v2,且v1>v2,杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2,则f1________f2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若甲同学的重力为G,当甲同学匀速爬杆时,甲同学对杆的摩擦力f________G(填“>”、“=”或“<”),请你利用力学知识证明你的结果:________
4.如图,ABCD是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用1000N的力压紧,砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为____N;A砖与B砖之间的摩擦力为____N;B砖与C砖之间的摩擦力为____N。
考点三、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力
1.(2019七下·椒江期末)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上而(两物体表面绝对光滑),在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动,空气阻力不计。下列判断正确的是(???

A.水平拉力F大于木块M受到的摩擦力
B.木块m受到方向向左的摩擦力
C.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
D.若突然撤去水平拉力F,木块m将向左滑出M,落地后向左倾倒
2.如图所示,用3N水平力F拉长木板A在水平地面上匀速向右运动,B相对地面静止不动,此时与B连接的弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(??

A.物体B受到的摩擦力大小2N,方向水平向左
B.如果增大F,则物体B受到A的摩擦力也增大
C.物体A受到的拉力F和地面对A的摩擦力是一对平衡力
D.物体A受到地面的摩擦力大小为1N
3.如图所示的装置中,A、B、C三个木块质量分别为M、m和m0,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若木块B随木块A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以判定(?
)
A.木块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0g
B.木块A与木块B之间有摩擦力,大小为m0g
C.桌面对木块A,木块B对木块A都有摩擦力,两者方向相同,大小为m0g
D.桌面对木块
A、
木块B对木块A都有摩擦力,两者方向相反,大小为m0g
4、如图所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(  )
A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力
B.B对A的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力
D.B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
5.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0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
6.(2020七下·越城期末)两个完全相同的物体A、B,每个重为20N。
(1)如图甲所示,A和B叠放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为________?N。
(2)如图乙所示,若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动,则F2的大小是________N,此时A对B的推力为________N。
7.(2019七下·三门期末)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一起向右匀速直线运动,已知F1=10牛,F2=6牛。则:
(1)A物体受到的摩擦力为________牛。
(2)地面对B的摩擦力方向为________。3.6
摩擦力2
考点目录
考点一、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向、斜面传送带等
考点二、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向(利用二力平衡求解)
考点三、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力
习题训练:
考点一、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向、斜面传送带等
1.(2020七下·下城期末)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。则下列选项中正确的是(
???)
A.0~2s物体所受摩擦力大小为0?????B.2~6s物体所受摩擦力为3N
C.8~10s物体所受摩擦力为2N??????D.物体4s时所受摩擦力大于9s时所受摩擦力
【答案】C
【解析】根据丙图可知,在0~2s内,物体运动的距离为零,即处于静止状态,此时它受到的静摩擦力与拉力相互平衡。根据乙图可知,此时物体受到的拉力为1N,所以此时物体受到的摩擦力为1N,故A错误;
根据丙图可知,6~8s内物体做匀速直线运动,此时物体受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡。根据乙图可知,此时物体受到的拉力为2N,所以受到的滑动摩擦力为2N。在2~6s内,和8~10s内,物体分别做加速和减速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,即仍为2N,故B错误,C正确;
物体4s时受到的摩擦力等于9s时受到的摩擦力,故D错误。
2.(2020七下·仙居月考)如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是(???

A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为10牛
B.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为10牛
C.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为30牛
D.在BC段物块受到水平向右的摩擦力,大小为30牛
【答案】B
【解析】首先根据二力平衡的知识计算出物体受到的摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力是否发生改变即可。
物块在AB段做匀速直线运动,那么它此时受到的摩擦力和拉力相互平衡,即摩擦力f=F=10N;由于拉力向右,所以摩擦力向左,故B正确,A错误;
物块在BC段不受拉力,只受摩擦力,因为它向右运动,所以摩擦力与运动方向相反,还是水平向左。由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力保持不变,还是10N,故C、D错误。
3.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1,m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球(?

A.一定相碰????B.一定不相碰????C.不一定相碰????D.无法确定
【答案】B
【解析】先分析车突然停止前,两个小球和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析两个小球的运动状态.一切物体都有惯性;此题主要考查学生对惯性的理解和应用,会用惯性知识分析物体的运动状态。
车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,由于两球的速度相同,相等时间内通过的距离相等,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰。
4.(2020七下·越城期末)如图所示,放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体,分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,可以确定(
???)
A.桌面M一定比桌面N粗糙?B.P的速度一定大于Q的速度
C.P的质量一定大于Q的质量D.P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
【答案】D
【解析】两个物体都在水平拉力作用下做匀速直线运动,那么它们肯定受到平衡力,即拉力和滑动摩擦力相等,那么P受到的摩擦力为5N,Q受到的摩擦力为3N,故D正确;
由于不知道两个物体对桌面的压力大小关系,因此不能确定它们重力的大小关系,自然不知道它们质量的大小关系,故C错误;
摩擦力的大小由压力和接触面的粗糙程度共同决定,由于两个物体对桌面的压力大小未知,因此桌面的粗糙程度也未知,故A错误;
由于物体的运动速度与拉力的大小无关,因此P的速度不一定大于Q,故B错误。
5.(2020七下·台州月考)如图,a为水平输送带,b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速直线运动时,下列几种判断中正确的是(???
)
A.a中的行李箱受到向左的摩擦力????B.a中的行李箱受到向右的摩擦力
C.b中的行李箱受到斜向上的摩擦力??
D.b中的行李箱受到斜向下的摩擦力
【答案】C
【解析】摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
水平传送带上的a与传送带保持相对静止关系,没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力,故A、B错误;
倾斜传送带上的物体b由于自身重力作用,有向下运动的趋势,因此会受到斜向上的摩擦力,故C正确,D错误。
故选C。
6.(2020七下·诸暨期末)如图甲所示,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,物体受到平衡力作用
【答案】D
【解析】A.根据右图可知,0~2s内物体速度为0,保持静止状态,此时它受到的摩擦力与推力平衡,即二者大小相等,故A错误;
B根据右图可知,2~4s内物体在做加速运动,故B错误;
C.根据右图可知,在4~6s内,物体做匀速直线运动,它受到的摩擦力等于推力,即f=F=2N。2~4s内,压力和接触面的粗糙程度不变,那么摩擦力不变,还是2N,故C错误;
D.4~6s内,物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,故D正确。
7.(2019七下·三门期末)如图,在一粗糙程度相同的水平面上,重30N的物块在F=10N的水平拉力的作用下,从甲处开始向右做匀速直线运动,到乙处时撤去拉力,物块最后在丙处静止。据此,作出下列的图像。(规定物块在甲点时的时刻为0,乙时为t1,丙点时为t2)其中正确的是(???
)
A.?
B.
C.???D.
【答案】C
【解析】A.从0~t2,物体先做匀速直线运动,再做减速运动。由于它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以它受到的摩擦力f始终保持不变,故A错误;
B.从0~t1,物体在做匀速直线运动,因此s-t图像为一条通过坐标原点的斜线。从t1~t2,物体在做减速运动,即相同的时间内通过的距离越来越小,肯定不是直线,故B错误;
C.从0~t2,物体先做匀速直线运动,再做减速运动,因此速度先保持不变再逐渐减小,故C正确;
D.从0~t1,物体受到的拉力保持F不变。从从t1~t2,物体受到的拉力为0,故D错误。
8.如图所示,当右端挂5N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为(???
)
A.水平向左,5N?????B.水平向右,5N?????C.水平向左,10N?????D.水平向右,10N
【答案】C
【解析】物体A水平向右运动时,在水平方向上受到物体B对物体A施加的水平向右的拉力为5N、水平向左的摩擦力作用,因物体A处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为5N;
物体A水平向左运动和水平向右运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体A受到的摩擦力不变,所以物体A水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是5N;
物体A水平向右匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物体B对物体A施加的)、水平向右的摩擦力5N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N;
9.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是(??

A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
??D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
【答案】D
【解析】(1)均匀正方形薄板对地面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式表示出其大小,根据面积公式分别求出两种情况下的受力面积,根据p=求出两种情况下薄板对桌面的压强。
(2)摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变。
【解答】(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力向右推薄板使其运动的过程中,薄板对桌面的压力F不变,故C不正确;
压力的大小为:F=G=mg=ρVg=ρL2dg,右端与桌子边缘相平时,受力面积S1=L2,此时薄板对桌面的压强p1===ρdg,
当用水平力向右推薄板使其运动时,受力面积S2=L×(L-)=
此时薄板对桌面的压强p2===ρdg,所以,p大小由ρdg增大为ρdg,故A不正确。
(2)因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以,在用水平力向右推薄板使其运动的过程中,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变,故B不正确,D正确。
10.(2021·镇海模拟)如图甲所示,在水平面上测量木块滑动摩擦力时,作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图像如图乙所示,木块运动速度v随时间t变化情况的图像如图丙所示。由以上情况可知,木块在________时间段内动能减小,木块在第15s时受到的摩擦力为________N。
【答案】40-50s;4
【解析】(1)动能与物体的质量和速度有关;当物体的质量不变时,速度减小,那么它的动能减小,根据丙图确定动能减小的时刻;
(2)物体在运动过程中,无论是加速运动,减速运动还是匀速运动,由于它对接触面的
压力和粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变。根据丙图找到物体做匀速直线运动的时间,再根据乙图确定这时受到的拉力,最后根据二力平衡的知识计算出摩擦力即可。
【解答】(1)根据丙图可知,当物体在40~50s内时,它做减速运动,动能不断减小;
(2)根据丙图可知,当物体在30~40s内时做匀速直线运动;根据乙图可知,此时它受到的拉力F=4N。根据二力平衡的条件可知,此时物体受到的摩擦力f=F=4N。第15s时木块做加速运动,但是它受到的摩擦力不变,仍然为4N。
11.(2020七下·拱墅期末)将重为10N的木块放在水平桌面上,至少要用5N的水平拉力,才能使它从原地开始运动,如图所示,木块从原地开始移动以后,改用4N的水平拉力,就可以使木块持续做匀速直线运动。由此可知:木块受到的滑动摩擦力为________N;如果开始时用2N的水平拉力拉木块,则木块会________(选填“运动”或“靜止”),受到的摩擦力为________N;木块从原地开始移动以后,仍用5N的水平拉力拉木块,木块受到的摩擦力为
________N
【答案】4;静止;2;4
【解析】当木块做匀速直线运动时,根据二力平衡计算木块受到的滑动摩擦力;如果拉力大于最大静摩擦力,那么木块开始运动;如果拉力小于最大静摩擦力,那么木块保持静止。当木块保持静止状态时,根据二力平衡计算木块受到的静摩擦力;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。
(1)木块从原地开始移动以后,改用4N的水平拉力,就可以使木块持续做匀速直线运动。此时它受到的滑动摩擦力和拉力相互平衡,即滑动摩擦力f=F=4N;
(2)如果开始时用2N的水平拉力拉木块,因为2N<5N,所以木块会静止;根据二力平衡的知识可知,此时木块受到的静摩擦力与拉力相互平衡,即静摩擦力f=F=2N;
(3)木块从原地开始移动以后,仍用5N的水平拉力拉木块,由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力保持不变,还是4N。
12.(2020七下·柯桥期末)通过对
v-t
图像的分析,回答下列问题:
(1)若在水平牵引力F1和F2的作用下,完全相同的甲乙两物体分别在
同一水平桌面上直线运动,受到桌面对它们的摩擦力分别是f1和f2,运动情况如图,则
f1________f2,F1________F(2选填“>”、“<”或“=”)
(2)小科发现:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在
4s
内的平均速度为________m/s。
【答案】(1)=;<
(2)1.5或3/2
【解析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。当物体受到的合力为零时,它做匀速直线运动;当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动;
(1)因为两个物体的重力和接触面的粗糙程度相同,所以它们受到的滑动摩擦力相等,即f1=f2。甲在水平面上都做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,它受到的摩擦力都等于拉力,即F1=f;乙在做加速运动,因此合力的方向与运动方向一致,即F2-f>0,也就是F2>f。前后比较可知,拉力F1(2)乙在4s内的运动距离为:;
那么乙在这4s内的平均速度为:。
13.(2020七下·温州月考)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,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。(回答下列小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)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
【答案】(1)A
(2)C
(3)B
【解析】摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,据此解答即可。
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,
与输送带间有一段距离的相对滑动,即米袋相对于传送带向左运动,那么这时米袋受到传送带施加的向右的摩擦力,故选A;
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,
二者之间保持相对静止状态,没有摩擦力产生,故选C;
(3)当将输送带突然制动时,
米袋会继续向前滑动一段距离后停下;因为米袋相对于传送带向右运动,所以此时它受到的摩擦力向左,故选B。
14.(2019七下·台州月考)水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦。物体
A

10N,当物体
B
重为
2N
时,物体
A
保持静止,这时
A
物体受到的摩擦力为________N;当物体
B
重为
3N
时,
物体
A
向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体
A
做________运动(选填“加速”“减速”“匀速”),受到的摩擦力是________N。
【答案】2;减速;3
【解析】物体A保持静止时受力平衡,根据二力平衡条件可知静摩擦力的大小;物体A向右做匀速直线运动时受力平衡,根据二力平衡条件可知滑动摩擦力大小,影响滑动摩擦力的因素不变时,滑动摩擦力的大小不变。
当物体B重为2N时,物体A保持静止,此时物体A受到的静摩擦力和向右的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知f=F=GB=2N;当物体B重为3N时,物体A向右做匀速直线运动,此时物体A受到的滑动摩擦力和向右的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知滑动摩擦力大小为3N,运动一段时间托盘着地,不再受到拉力,此后物体A做减速运动;由于影响滑动摩擦力的因素不变,滑动摩擦力的大小不变,仍为3N。
15.(2020七下·云和月考)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)根据图像:请描述0-6秒内整个过程中物体的运动状况________。
(2)t=5秒时,物体受到的摩擦力为________牛顿。
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同.请你解释其与“t=5秒时的摩擦力大小相同”的原因:________。
【答案】(1)物体0-2秒静止,2-4秒加速运动,4-6秒匀速
(2)2
(3)摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关t=3和t=5秒时压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,都相同,所以摩擦力大小也相同
【解析】(1)根据图乙中的右图可知,0-6秒内整个过程中物体的运动状况:物体0-2秒静止,2-4秒加速运动,4-6秒匀速;
(2)根据乙图中的右图可知,t=5s时物体做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据乙中的左图可知,t=5s时物体受到的水平推力F=2N,那么物体受到的摩擦力f=F=2N;
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同的原因:摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。t=3和t=5秒时压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,都相同,所以摩擦力大小也相同。
16.(2019七下·衢州月考)如图
1
所示,水平地面上有一块重
600N
的长方体木块,小林用水平推力
F
把木块向前推动,此过程中,推力
F
和木块前进的速度
v
的大小随时间
t
的变化情况分别如图
2
甲、乙所示。求:
(1)木块在
5~6
秒内,处于________(填“加速”、“减速”或“静止”)状态。此时的摩擦力大小等于________N。
(2)请在图2丙中,画出
0~6s
内木块所受的摩擦力
f
随时间
t
变化的图线。
【答案】(1)减速;200
(2)
【解析】(1)根据乙图判断5~6s内木块的运动状态。木块在3~5s内做匀速直线运动,根据甲图判断这时它受到的推力,然后根据二力平衡计算木块受到的摩擦力;
(2)根据乙图可知,在0~1s内木块处于静止状态,根据二力平衡判断摩擦力的大小;从1~3s时木块作加速运动,3~5s木块做匀速直线运动,5~6s木块做减速运动,这段时间内的滑动摩擦力不变,据此解答。
【解答】(1)根据乙图判断,5~6s内木块的速度越来越小,因此它做减速运动。木块在3~5s内做匀速直线运动,这时它受到的摩擦力等于推力;据甲图可知,3~5s内推力为200N,所以木块受到摩擦力200N;
(2)根据乙图可知,在0~1s内木块处于静止状态,根据二力平衡可知,这时木块受到的静摩擦力等于推力,即100N;从1~3s时木块作加速运动,3~5s木块做匀速直线运动,5~6s木块做减速运动,这段时间内的滑动摩擦力不变,即200N。作图如下:
17.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。计算机对数据拟合处理后,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=5.3N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=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________N。
(3)如果要使木块做匀速直线运动,拉力大小为____N,撤去外力的瞬间,木块所受摩擦力大小为_____N。
【错解】(1)5.1 (2)5.5 (3)5.1 5.1
【析错】不能正确应用影响滑动摩擦力的相关因素来判断摩擦力。
【正解】(1)5.3 (2)5.1 (3)5.1 5.1 我们先根据题意标出图中三个阶段木块的运动情况:0~t1木块静止,t1~t2由静止开始运动,t2后处于匀速直线运动状态。(1)当F=5.3N时,木块是静止的,木块受力平衡,水平方向:拉力F与静摩擦力等大反向,所以静摩擦力大小为5.3N,方向向左。(2)若用5.8N的水平拉力F拉木块,F已超出能让物体保持静止的最大拉力5.5N,木块将由静止开始运动。(3)在第三个阶段,木块做匀速直线运动,水平方向:滑动摩擦力与拉力F仍二力平衡,据图可知滑动摩擦力大小应为5.1N。撤去外力的瞬间,物体仍受滑动摩擦力,将做减速运动。上述两种情况都为非平衡状态,拉力F与滑动摩擦力二力不平衡。但是,由于物体所受的压力及地面的粗糙程度都没变,所以滑动摩擦力仍为5.1N。
考点二、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向(利用二力平衡求解)
1.如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小(?
)
A.减小为原来的1/2?????B.和原来一样????C.增大为原来的2倍????D.无法判断
【答案】B
【解析】当物体静止或匀速直线运动时
,
所受的力是平衡力。根据平衡力的概念,对物体进行受力分析。
A静止时,处于平衡状态,在竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力G和f1竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等、方向相反,即G=f1;匀速下滑时,处于平衡状态,在竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力G和竖直向上的滑动摩擦力f2,这两个力大小相等、方向相反,即G=f2,B符合题意。
2.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的(  )
?
A.???B.???C.???D.?
【答案】C
【解析】由题意知,人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用,由图乙可知:
0~t1时间内,人加速向上运动,所以F>G;
t1~t2时间内人在做匀速直线运动,所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力,即F=G,
t2~t3时间内人在减速向上运动,F<G;
A、由以上分析t1~t2时间内,摩擦力应不变,故不正确;
BCD、分析可知,0~t1时刻受到的摩擦力最大,t2~t3时间内受到的阻力最小,t1~t2时间内受到阻力处于二者之间,故BD错误,C正确.
3.如图所示,是拓展活动的一个项目:徒手爬杆,就是指手脚并用,沿着杆子从地面爬到顶端。
(1)甲乙两位同学重力相同,比赛爬杆时,若两者均匀速爬杆,甲乙的速度分别为v1、v2,且v1>v2,杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2,则f1________f2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若甲同学的重力为G,当甲同学匀速爬杆时,甲同学对杆的摩擦力f________G(填“>”、“=”或“<”),请你利用力学知识证明你的结果:________
【答案】(1)=
(2)=;匀速爬杆,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力与重力大小相等
【解析】匀速爬杆时,人受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,与运动的速度无关。
4.如图,ABCD是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用1000N的力压紧,砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为____N;A砖与B砖之间的摩擦力为____N;B砖与C砖之间的摩擦力为____N。
【答案】100
50
0
【解析】先把4块砖看作一个整体:4块砖的总重力是200N,两边的压力F相同,两边受到的摩擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力200N与两边的摩擦力之和相等,故两边的砖块A和D各受到木板100N的摩擦力作用,且方向竖直向上;对于第一块砖A:受到左边木板向上的摩擦力作用,大小为100N;自身向下的重力作用,大小为50N;根据平衡力知识,A砖还受到B砖对它向下的摩擦力作用,大小为50N;根据力的作用是相互的,A砖对B砖的摩擦力大小为50N,方向向上。对于第二块砖B:已经受到了两个力的作用,分别是:自身向下的重力50N、A砖对它的向上的摩擦力50N,这两个力恰好是一对平衡力,故B砖不再受其他力。B砖和C砖之间没有力的作用,即B砖与C砖之间的摩擦力为0。
考点三、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力
1.(2019七下·椒江期末)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上而(两物体表面绝对光滑),在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动,空气阻力不计。下列判断正确的是(???

A.水平拉力F大于木块M受到的摩擦力
B.木块m受到方向向左的摩擦力
C.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
D.若突然撤去水平拉力F,木块m将向左滑出M,落地后向左倾倒
【答案】D
【解析】当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力和拉力是平衡力;
摩擦力产生的条件:相互接触;做相对运动或有相对运动的趋势;
平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上;
A.因为M做匀速直线运动,所以水平拉力F与它受到的摩擦力大小相等,故A错误;
B.木块m和M保持相对静止状态,不具备产生摩擦力的条件,故B错误;
C.地面对木块M的支持力等于两个木块的重力之和,即支持力大于M的重力,那么它们不是平衡力,故C错误;
D.若突然撤去水平拉力F,木块M的速度会逐渐减小,而m由于惯性保持原来的匀速状态,继续向前运动;当它落地后由于受到地面阻力,m的下面速度减小,而上面由于惯性继续向前运动,因此向左倾倒,故D正确。
2.如图所示,用3N水平力F拉长木板A在水平地面上匀速向右运动,B相对地面静止不动,此时与B连接的弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(??

A.物体B受到的摩擦力大小2N,方向水平向左
B.如果增大F,则物体B受到A的摩擦力也增大
C.物体A受到的拉力F和地面对A的摩擦力是一对平衡力
D.物体A受到地面的摩擦力大小为1N
【答案】D
【解析】A.物体B保持静止状态,它受到弹簧测力计的拉力和A的摩擦力相互平衡;因为拉力向左,所以它受到的摩擦力向右;因为拉力是2N,所以摩擦力也是2N,故A错误;
B.增大F,但A与B之间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,因此物体B受到A的摩擦力不变,故B错误;
C.物体A受到了三个力的作用,向右的拉力F,向左的物体B施加的摩擦力与地面施加的摩擦力,故C错误;
D.据上所述,A的受力分析式为:,那么地面的摩擦力:,故D正确。
3.如图所示的装置中,A、B、C三个木块质量分别为M、m和m0,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若木块B随木块A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以判定(?
)
A.木块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0g
B.木块A与木块B之间有摩擦力,大小为m0g
C.桌面对木块A,木块B对木块A都有摩擦力,两者方向相同,大小为m0g
D.桌面对木块
A、
木块B对木块A都有摩擦力,两者方向相反,大小为m0g
【答案】A
【解析】B随A一起沿水平桌面做匀速运动
,
所以物体都处于平衡状态
;
分别对m进行受力分析;整体受力分析可以知道M与地面之间摩擦力的情况。
因为B随A一起沿水平桌面作匀速运动,所以m和M受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力
,
以及竖直向下的重力和竖直向上的支持力
,
因此M受到地面对其向左的摩擦力等于绳子的拉力,因为拉力等于的重力
,
所以物体A与桌面间的摩擦力等于拉力
,
即M0g
,
A符合题意;
对m进行受力分析可得
,
m受重力、支持力
;
因m水平方向不受外力
,
故m不会受到M对m的摩擦力,故AB间没有摩擦力
,
BCD不合题意。
4、如图所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(  )
A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力
B.B对A的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力
D.B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
【答案】D
【解析】以摩擦力的施力物体为参照物,物体相对它的运动为相对运动;当受到静摩擦力的物体相对静止时,以施力物体为参照物,假设其接触面是光滑的,物体开始滑动的方向,即为相对运动趋势方向。
?
5.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0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【解析】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。
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,AD错误;
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f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
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f=F,C错误。
6.(2020七下·越城期末)两个完全相同的物体A、B,每个重为20N。
(1)如图甲所示,A和B叠放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为________?N。
(2)如图乙所示,若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动,则F2的大小是________N,此时A对B的推力为________N。
【答案】(1)0
(2)15;7.5
【解析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析乙图中两个物体受到的摩擦力是否发生改变。根据滑动摩擦力与压力成正比计算出物体B受到的摩擦力,最后根据二力平衡计算A对B的推力。
【解答】(1)A、B一起向右做匀速直线运动,二者之间保持相对静止状态,肯定不会产生摩擦力,即木块B受到的摩擦力大小为0N;
(2)①A和B叠放在水平桌面上,且二者一起做匀速直线运动,那么它们处于平衡状态,即摩擦力和拉力相等,也就是f=F1=15N;
若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上,将它们看做一个整体,那么它们对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力保持不变。根据二力平衡的知识可知,此时推力F2=f=15N。
②物体B对桌面的压力等于自身重力,肯定是AB两个物体对桌面压力的一半;因为摩擦力与压力成正比,所以物体B受到的摩擦力肯定是AB受到摩擦力的一半,即。根据二力平衡的知识可知,此时A对B的推力等于摩擦力,即F2=fB=7.5N。
7.(2019七下·三门期末)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一起向右匀速直线运动,已知F1=10牛,F2=6牛。则:
(1)A物体受到的摩擦力为________牛。
(2)地面对B的摩擦力方向为________。
【答案】(1)10
(2)向左
【解析】(1)物体A在水平方向做元素直线运动,那么它受到的拉力F1与摩擦力f相互平衡,因此f=F1=10N;
(2)将A和B看作一个整体,它们都做匀速直线运动。它们受到水平向右的拉力F1=10N,水平向左的拉力F2=6N,那么合力为:10N-6N=4N,且方向向右。根据二力平衡知识可知,地面对B的摩擦力肯定与它相互平衡,即大小相等,方向相反,因此地面对B的摩擦力向左。