浙教版科学七下专题复习之摩擦力(中等难度)
一、单选题
1.(2021·温岭模拟)下列生活实例中属于减小摩擦的是( )
A.车轮做成圆形 B.鞋底上有花纹
C.拔河时抓紧绳子 D.矿泉水瓶盖上的竖花纹
2.(2021七下·温州期中)如图所示,自行车各个部分中,减小有害摩擦的是( )
A.车胎 B.车把
C.车轴 D.脚踏板面
3.(2020八上·江北月考)体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧。这两种做法( )
A.前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B.两者都是为了增大摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.两者都是为了减小摩擦
4.(2020八上·慈溪月考)为了减小摩擦,以下措施中正确的是( )
A.浴室铺防滑垫 B.缝衣针表面做得光滑
C.车把上加装橡胶套 D.瓶盖侧表面刻有竖纹
5.(2020八上·镇海期中)下列设计目的是为了减小摩擦的是( )
A.圆珠笔的笔尖装有小滚珠 B.矿泉水瓶盖上刻有花纹
C.乒乓球拍上黏贴橡胶 D.黑板檫使用粗纤维做擦面
6.(2020八上·镇海期中)在日常生活中,摩擦的现象普遍存在,有益的摩擦需要增大,有害的摩擦需要减小,下列实例中是为了增大摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套 B.自行车的车轴处加润滑油
C.旱冰鞋下装有滑轮 D.冰壶底面打磨得很光滑
7.(2020八上·慈溪期中)如图所示自行车的各个部分中,减小了有害摩擦的是( )
A.车胎 B.车把
C.车轴 D.脚踏板面
8.(2020八上·慈溪期中)在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究,可选取下图中的两个实验是( )
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
9.(2020八上·江北期中)以下几种关于摩擦力利弊的说法,正确的是( )
A.人走路时,脚与地面间的摩擦是有害摩擦,越小越好
B.皮带传动中,皮带与皮带轮间的摩擦是有害摩擦
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有害摩擦
D.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益摩擦
10.(2020八上·海曙月考)下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
11.(2020七下·乐清期末)下列图示中的物体或情景,为了增大摩擦的是( )
A.轴承中的滚珠可以滚动
B.冰壶表面打磨的很光滑
C.磁悬浮列车车身不接触轨道
D.自行车轮胎表面的花纹凹凸不平
12.(2020七下·下城期末)如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.刹车时用力捏闸
B.冰壶表面打磨的很光滑
C.轴承中装有滚珠
D.磁悬浮列车车身不接触轨道
13.(2020七下·上城期末)在生活和生产实际中有关摩擦力的说法正确的是( )
A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,阻碍人向前运动
B.图乙因为筷子受到摩擦向上,所以能提起来
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,使摩擦为零
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,为增大手掌与器械摩擦
14.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”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.小车到达水平面后会继续向前运动
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
15.根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车。
①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。
则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实①④⑤,推论②③ B.事实①④⑤,推论③②
C.事实①②③,推论④⑤ D.事实①③②,推论⑤④
16.下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B.在生锈的自行车车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上跌落
17.下列几种现象中,属于有害摩擦的是( )
A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B.“神舟十一号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦
18.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.运动的物体一定受摩擦力
B.静止的物体之间没有摩擦力
C.摩擦力是阻碍物体运动的力
D.滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同
19.(2020·柯桥模拟)冬天穿细脚牛仔裤时比较麻烦,容易把穿在里面的棉毛裤的裤脚带上去。小柯想了一个办法:用塑料袋把脚和小腿部分棉毛裤包裹起来再去穿,细脚牛仔裤就容易穿进去,也不会把棉毛裤的裤脚带上去。下列做法中用到的原理与小柯使用的原理相同的是( )
A.打乒乓球时,打出一条弧线球
B.自行车下坡时,用力捏刹车把手进行控速
C.在地板上推重物前进时,在地板上撒滑石粉
D.汽车在冰雪地上行驶时,在车轮上绑防滑链
20.(2020·金衢模拟)如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,在A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中( )
A.斜面与A之间无摩擦力 B.A、B之间无摩擦力
C.A对B的摩擦力方向水平向左 D.B对A的摩擦力方向水平向左
二、填空题
21.(2020八上·江北月考)网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。
(2)包裹刚放上传送带时受到 个力的作用。
(3)包裹与传送带一起作水平匀速直线运动时,受到 个力的作用。
22.(2020七下·上虞期末)如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 (填“一定”或“不一定”,下同)大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等。
(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,木块受到的滑动摩擦力大小为 N。若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为 N。
23.(2020七下·上城期末)上课时同学们做了如图实验:将牙刷放在水平木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)图甲、乙中牙刷毛受到的摩擦力方向分别为 、 ;
(2)根据实验可能得到的结论为 。
24.同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。
为了验证上述三个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲、乙接触面都为相同木板,丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计。
(2)通过对比甲、乙两图,可知猜想 是正确的,其结论是: 。
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 (选填“正确”或“错误”)的,因为 。
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其他变量不变的基础上,需要改变 。
25.如图所示,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,在重为17N的木块上每次增加重为1N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:
木块对水平面压力FN/N 17 18 19 20 21
水平拉力F/N 5.1 5.4 5.7 6.0 ?
(1)分析表中数据可知:滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为 。
(2)根据关系式可知,表格中“?”处的水平拉力应为 N。
26.(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 。
27.(2020八上·奉化期末)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木块的滑动摩擦力大小,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”)。
28.(2019八上·海曙期末)学习摩擦力时,老师做了如图所示的实验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向 。
(2)当向右拉木板时,若以 为参照物,也可把牙刷看成向左运动,所以滑动摩擦力的方向与物体 相反。
29.(2019·舟山)学习摩擦力时,老师做了如图所示的实验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向 。
(2)当向右拉木板时,若以 为参照物,也可把牙刷看成向左运动,所以滑动摩擦力的方向与物体 相反。
30.(2019九上·天台月考)小明用弹簧测力计、粗糙程度均匀的水平桌面、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)小明用图甲所示的实验装置进行实验,要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做 运动。
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中1条: 。
(3)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因是 。
三、解答题
31.(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。
32.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。现根据节日要求,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)
33.目前,一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点,可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作,如图所示。
光电转换 效率η 有效受光 面积S 工作电压U 每个信号灯 规格U、P 使用条件T
20% 2㎡ 24V 24V、30W -30℃~70℃
(1)这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子,可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用 的方法来减小摩擦。
(2)设一天有效受光时间为8h,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=103W,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kW h
(3)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯。太阳能红绿灯电池板一天获得的电能,可供它连续正常工作多长时间?它正常工作时,干路电流是多大?( 结果精确到0.1g)。
34.小蔡学习完摩擦力的知识后认为:在接触面相同的情况下,物体的重力越大,滑动摩擦力也越大.实验桌上有以下实验器材:一块长铁板、一个已经调好的量程合适的弹簧测力计、四个绑好细线的大小材质都相同的正立方体磁铁(铁块1:磁性强但重力小;铁块2:磁性强且重力大;铁块3:磁性弱但重力大;铁块4:磁性弱且重力小)请你选以上器材设计一个实验,证明她的观点是错误的,写出实验步骤和实验现象.
35.小华同学骑着一辆变速自行车上学,在平直公路上匀速运动300m,所用时间为1min.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为18N.请你解答:
(1)车把套上刻有很多的花纹是为了 ;如图是该车的刹车车把,是由刹车线、刹车闸和支点构成的一个杠杆.刹车时,若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F,此时构成一个 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
(2)在这段行驶过程中,该同学骑车的功率是多大?
(3)若小华和自行车总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(4)如果要骑车上一个斜坡,他应该换用高速挡还是低速挡?请运用所学知识说明理由.(可以认为他骑车的功率P是一定的)
四、实验探究题
36.(2021七下·嘉兴期末)小科同学用下图的装置探究影响摩擦力大小的因素,实验中采用相同的木块和木板。
(1)本实验的关键是准确测出摩檫力的大小,采用的是间接测量,即拉木块在不同水平面上运动时,弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。该操作时需要让木块作 运动。
(2)若图甲、乙实验多次结果均为F1(3)图丙实验时,当测力计示数达到量程值时仍没拉动木块。在不增加实验器材情况下,要顺利完成该实验探究,小科可采取的操作是 。
37.(2021·婺城模拟)兴趣小组同学利用如图所示的实验装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。请回答:
(1)实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动,这样做的依据是 ,从而测出木块所受摩擦力大小:
(2)在实验过程中,小江同学记录了开始拉动弹簧测力计后的示数与弹簧测力计移动距离的关系,并根据测量数据作出了如图丁所示的图象。在进行实验丙的探究过程中,弹簧派测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系可以用图像中曲线
(填 “A”、“B"或“C”)来表示;
(3)通过实验,同学们得出结论: ;而易一组的小华得出的结论则不同,小华设计的具将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,
测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为小华的结论正确吗?请简要说明理由。
38.(2021·嵊州模拟)探究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验时,小明在长0.5米的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉着质量不同材料相同的木块作直线运动,得到以下数据。
次数 1 2 3 4 5
压力/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)由实验数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力Ff的大小与压力FN大小的关系式为Ff= 。
(3)完成实验后,小明将木板一端支起0.3米高,然后用弹簧测力计沿斜面方向向上拉着重为2牛的木块在木板上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数 0.8牛。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
39.(2021·乐清模拟)汽车安全行驶备受人们关注。哪些因素会影响摩擦力从而影响汽车刹车距离?某研究小组让同一驾驶员在相同环境下,驾驶同一辆车,以100千米/时的车速进行刹车实验测试,结果如下表所示:
胎压 刹车距离 轮胎型号 2.22×105帕 2.34×105帕(标准胎压) 2.48×105帕
16英寸 44.5米 42.8米 43.3米
17英寸 41.9米 40.6米 41.1米
18英寸 42.1米 41.0米 41.5米
(1)该实验测试中所研究的影响刹车距离因素有 。
(2)测试中由同一个驾驶员用同一辆汽车进行实验的目的是_ 。
(3)安全行车资料显示:当安装ABS系统的汽车,当汽车刹车时,ABS系统能自动控制车轮的转动速度,让车轮处于刚要滑行就滚动的状态,即车轮滚动时胎面与地面保持相对静止;未安装ABS系统的汽车|刹车时,车轮就会停止滚动而滑行。ABS系统为什么可以减小刹车距离呢?在老师的指导下,小归进行如图甲实验,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,t1时木块开始运动,t2时木块开始匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图乙所示。请结合图乙和所学知识解释采用ABS系统后汽车刹车距离更短的原因。
40.(2021·婺城模拟)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小科同学做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表而粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。请回答:
(1)比较1、2两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小是否与 有关;
(2)刚开始小科做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(3)另一同学小芳将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力的大小和方向分别是 ,这样改进的好处是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③加注润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】A.车轮做成圆形,变滑动为滚动,可以减小摩擦力,故A正确;
B.鞋底上有花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C.拔河时抓紧绳子 ,通过增大压力的方式增大摩擦力,故C错误;
D.矿泉水瓶盖上的竖花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】车胎、车把和脚踏板面都上有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故A、B、D不合题意;
车轴内有大量的钢珠,将车轴和车轮之间的滑动摩擦变化滚动摩擦,从而减小有害摩擦,故C符合题意。
故选C。
3.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】根据增大或减小摩擦力的方法分析判断。
【解答】体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度而增大摩擦力,防止从杠上滑下来;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧,这是通过减小压力的方式减小摩擦力,保证动作的顺利完成,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③加入润滑油;④变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】浴室铺防滑垫、车把上加装橡胶套、瓶盖侧表面刻有竖纹,都是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦,故A、C、D错误;
缝衣针表面做得光滑,通过减小接触面粗糙程度方法减小摩擦,故B正确。
故选B。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③注入润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动。
【解答】A.圆珠笔的笔尖装有小滚珠,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦,故A符合题意;
B.矿泉水瓶盖上刻有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦,故B不合题意;
C.乒乓球拍上黏贴橡胶,通过改变接触面增大摩擦,故C不合题意;
D.黑板檫使用粗纤维做擦面,通过增大接触面的粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。
【解答】A.足球守门员戴有防滑手套,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故A符合题意;
B.自行车的车轴处加润滑油,通过注入润滑油的方式减小摩擦力,故B不合题意;
C.旱冰鞋下装有滑轮,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.冰壶底面打磨得很光滑,通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力,故D不合题意。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小粗糙程度;③ 注入润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】车胎、车把和脚踏表面都有花纹,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,属于有益摩擦,故A、B、D不合题意;
车轴通过变滑动为滚动的方式减小有害摩擦,故C符合题意。
故选C。
8.【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析即可。
【解答】根据控制变量法的要求可知,当探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面积的大小,因此选择对比实验甲和丁,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】根据对摩擦力的认识分析判断。
【解答】A.人走路时,脚与地面间的摩擦是有益摩擦,这个力使我们能够向前运动,故A错误;
B.皮带传动中,皮带与皮带轮间的摩擦是有益摩擦,可以将动力传输到从动轮上,故B错误;
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有益摩擦,保证自行车能够前进,故C错误;
D.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益摩擦,故D正确。
故选D。
10.【答案】A
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力受到压力和接触面粗糙程度的影响,根据控制变量法对各个选项进行判断即可。
【解答】探究压力的大小对滑动摩擦力的影响时,必须控制接触面的粗糙程度相同而改变压力,故选实验甲和乙,故A正确,B错误;
探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响时,必须控制压力相同而改变接触面的粗糙程度,故选实验甲和丙,故C错误;
探究接触面的大小对滑动摩擦力的影响时,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面的大小,故选实验甲和丁,故D错误。
故选A。
11.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法为:① 增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.轴承中的滚珠可以滚动,以滚动代替滑动,可以减小摩擦,故A不合题意;
B.冰壶表面打磨的很光滑,通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力,故B不合题意;
C.磁悬浮列车车身不接触轨道,通过改变接触面的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.自行车轮胎表面的花纹凹凸不平,通过增大接触面的粗糙程度的方式增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
12.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.刹车时用力捏闸 ,是通过增大压力的方式增大摩擦力,故A正确;
B.冰壶表面打磨的很光滑,是通过减小接触面的粗糙程度的方式减小摩擦力,故B错误;
C.轴承中装有滚珠 ,是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力,故C错误;
D.磁悬浮列车车身不接触轨道,是通过改变接触面的方式减小摩擦力,故D错误。
故选A。
13.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)分析鞋底和地面之间的摩擦力的作用即可;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)摩擦力只能相对减小,不能减小到零;
(4)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,而这个摩擦力是人向前运动的动力,故A错误;
B.图乙,因为筷子相对大米有向上运动的趋势,所以受到摩擦力向下,故B错误;
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,可以减小摩擦,但是不能为零,故C错误;
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,除了吸收汗水保持干燥,还可以增大手掌与杠铃之间接触面的粗糙程度,从而增大手掌与器械摩擦,故D正确。
故选D。
14.【答案】C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】根据“探究阻力对物体运动的 影响”实验设计思路和过程分析判断。
【解答】A.每次实验时,应使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了保证小车到达水平面时速度相同,故A正确不合题意;
B.由于惯性,小车到达水平面后会继续向前运动,故B正确不合题意;
C.水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,它的速度减小的越快,即小车在水平面上前进的距离越近,故C错误符合题意;
D.运动的物体若不受阻力,那么它的速度将不再减小,也就是将一直运动下去,故D正确不合题意。
故选C。
15.【答案】B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】根据探究牛顿第一定律的实验过程和现象分析判断。
【解答】①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。
上面三个结论都是通过实验现象得到的;
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;
以上两个结论都是通过推理得到的。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小接触面的粗糙程度;②减小压力;③注入润滑油;④变滑动为滚动;⑤改变接触面等。
【解答】A:冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故A错误;
B:在生锈的自行车车轴上滴一些油,是通过注入润滑油的方式减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些,故B正确;
C:当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故C错误;
D:体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上跌落,是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故D错误。
故选B。
17.【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】分析各个选项中的摩擦,对人们有好处的就是有益摩擦,有害的就是有害摩擦。
【解答】A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦,可以帮助我们将牙刷干净,是有益摩擦,故A不合题意;
B.“神舟十一号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦,会产生大量的热,可能会烧毁飞船,是有害摩擦,故B符合题意;
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦,可以帮助我们减小车速,是有益摩擦。故C不合题意;
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦,可以防止物体滑落,是有益摩擦,故D不合题意。
故选B。
18.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】A.在太空里飞行的飞船,虽然在运动,但是它没有与其它物体接触,所以不受摩擦力,故A错误;
B.水平地面上的大卡车,受到小明的推力,虽然它没有动,但是有运动的趋势,因此卡车受到静摩擦力,故B错误;
C.汽车车轮和地面之间的静摩擦力是驱动汽车前进的动力来源,因此摩擦力不一定是阻碍物体运动的,故C错误;
D.汽车和车厢上的货物原来都是静止的,汽车加速时,货物相对汽车有向后运动的趋势,于是汽车对货物产生与运动方向相同的摩擦力,从而使货物和车一起加速,故D正确。
故选D。
19.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】脚和小腿与毛裤之间的摩擦力较大,所以不容易穿进去。套上塑料袋后,由于它表明比较光滑,所以摩擦力减小,棉毛裤就容器穿进去了,因此小柯使用的原理是减小接触面的粗糙程度减小摩擦力,据此分析即可。
【解答】A.打乒乓球时,乒乓球在前进的同时还在自转,这就造成乒乓球两侧的气流速度大小不同,因此两侧受到的气压不同,于是产生向一侧的压力差,于是打出一条弧线球,利用的是流体压强和流速的关系,故A不合题意;
B.自行车下坡时,用力捏刹车把手进行控速,通过增大压力的方式增大摩擦力,故B不合题意;
C.在地板上推重物前进时,在地板上撒滑石粉,通过减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦力,故C符合题意;
D.汽车在冰雪地上行驶时,在车轮上绑防滑链,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选C。
20.【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】在A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中,A和B相互接触,且A和斜面之间做相对运动,因此斜面和A之间有摩擦力,故A错误;
B和A虽然相互接触,但是二者之间保持相对静止状态,因此它们之间没有摩擦力,故B正确;
A和B之间没有摩擦力产生,故C、D错误。
故选B。
21.【答案】(1)增大摩擦
(2)3
(3)2
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)(3)以包裹为受力对象,对其进行受力分析即可,
【解答】(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是增大摩擦。
(2)包裹在竖直方向上保持静止状态,它受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力相互平衡。包裹刚放到传送带上时,由于传送带的速度大于它的速度,所以它相对传送带向左运动,因此受到传送带向右的摩擦力作用,即受到3个力的作用。
(3)包裹与传送带一起作水平匀速直线运动时,二者之间保持相对静止状态,没有摩擦力,此时它只受重力和支持力,即受到2个力的作用。
22.【答案】(1)不一定;一定
(2)2.5;2.5
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体处于平衡状态时,它受到平衡力,没有处在平衡状态,那么它不受平衡力,据此判断;
(2)对木块进行受力分析,根据二力平衡的知识计算它受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的两个因素是否发生变化计算B的示数。
【解答】(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,如果木块在木板上做匀速直线运动,那么木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力相互平衡,此时二者大小相等;如果木块做加速运动,那么它受到的滑动摩擦力将小于水平拉力,因此二者不一定相等。图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块在木板上保持静止状态,此时木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力相互平衡,即二者一定大小相等。
(2)图丙中,水平拉动木板,木块在木板上保持静止状态,此时它受到的滑动摩擦力与测力计的拉力相互平衡,因此二者相等,即滑动摩擦力f=2.5N。如果增大拉力,当A的示数为4.8N时,由于压力和接触面的粗糙程度不同,所以摩擦力大小不变,还是2.5N。
23.【答案】(1)水平向右;水平向右
(2)摩擦力方向与物体相对运动方向相反
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)因为力是改变物体运动状态的原因,所以刷毛的拖行方向就是摩擦力的方向;
(2)根据实验现象分析摩擦力的方向与物体相对运动方向的关系。
【解答】(1)图甲、乙中的牙刷毛都向右拖行而改变形状,所以它们受到摩擦力的方向都是水平向右的;
(2)甲中牙刷相对木板向左运动,而摩擦力的方向是向右的;乙中向右拉动木板,相当于牙刷向左运动,摩擦力的方向仍然是向右的,因此得到结论:摩擦力方向与物体相对运动方向相反。
24.【答案】(1)匀速直线
(2)一;在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
(3)错误;没有控制压力大小不变
(4)接触面积
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)只有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才相互平衡,即二者大小相等;
(2)比较甲和乙图中哪个因素不同即可;找到相同的因素,并根据控制变量法的要求描述结论;
(3)探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,必须控制压力相同而改变接触面,据此分析;
(4)根据控制变量法的要求,探究摩擦力与接触面的大小的关系,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面积大小。
【解答】(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计。
(2)通过对比甲、乙两图可知,二者的接触面相同但是压力不同,猜想一是正确的,其结论是:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是错误的,因为没有控制压力大小不变。
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其他变量不变的基础上,需要改变接触面积。
25.【答案】(1)Ff=0.3FN
(2)6.3
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)表格中的拉力就是对应的摩擦力,将每组对应的压力和拉力作比,从而找到摩擦力和压力的数量关系式;
(2)将水平面的压力代入上面的关系式进行计算即可。
【解答】(1)将每组数据中的水平拉力与压力作比,比值都是0.3,因此的对滑动摩擦力Ff大小与接触面受到的压力FN之间的关系式为:,也就是Ff=0.3FN;
(2)将FN=21N代入Ff=0.3FN得到:Ff=0.3×21N=6.3N。
26.【答案】(1)A
(2)C
(3)B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】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。
【解答】(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。
27.【答案】拉力不在水平方向;匀速直线;变大
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到拉力和滑动摩擦力相互平衡,只有这样,滑动摩擦力才等于测力计的拉力。根据二力平衡的条件可知,拉力必须和摩擦力在同一直线上,即在水平方向;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)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木块的滑动摩擦力大小,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匀速直线运动。
(2)若在木块上再放一个砝码,那么木块对接触面的压力增大,则木块运动时受到的滑动摩擦力将增大。
28.【答案】(1)右
(2)木板;相对运动的方向
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)牙刷刷毛弯曲的方向就是牙刷受到摩擦力的方向;
(2)两个做相对运动的物体,互为参照物时,运动速度相同,而运动方向相反;将摩擦力的方向与物体相对运动的方向比较即可。
【解答】(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的;
(2)向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动;因为牙刷受到摩擦力的方向向右,所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
29.【答案】(1)右
(2)木板;相对运动的方向
【知识点】摩擦力的存在
【解析】 【分析】(1)力可以改变物体的形状,因此物体的形变方向就是受力方向;
(2)将牙刷受到摩擦力的方向与运动方向对比即可。
【解答】(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右。
(2)当向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动,而受到摩擦力的方向向右,那么滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
故答案为:(1)右;(2)木板;滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
30.【答案】(1)匀速直线
(2)木块未做匀速直线运动
(3)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块最匀速直线运动时,它受到的摩擦力和测力计的拉力为平衡力,即二者大小相等,才能测出摩擦力的数值;
(2)如果用手直接拉动木块,那么很难做到匀速直线运动,因此测得的摩擦力的数值不准确;
(3)滑动摩擦力的大小受到接触面粗糙程度和压力大小的影响,据此分析即可。
据此分析即可。
【解答】(1)小明用图甲所示的实验装置进行实验,要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做匀速直线运动;
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中1条:木块未做匀速直线运动;
(3)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因是接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
31.【答案】(1)减速;200
(2)
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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:
32.【答案】(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大
(2)把毛地毯卷成筒状滚过去
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)影响摩擦大小的因素有:表面粗糙程度;压力大小;摩擦方式。接触面越粗糙摩擦力越大,压力越大摩擦力越大;
(2)减小摩擦的方法有:一、使表面变的光滑;二、减小压力;三、变滑动为滚动。
【解答】(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力。所以很难被拉动的主要原因是:毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;
(2)要想轻松移动毛地毯就要减小地毯与地面之间的摩擦,这里可用变滑动为滚动的方法来减小摩擦,具体方法为:把毛地毯卷成筒状滚过去。
故答案为:(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;(2)把毛地毯卷成筒状滚过去
33.【答案】(1)滚动代替滑动
(2)太阳能电池板接收太阳辐射的总功率:
P总=8m2×1×103W/m2=8kW,
一天太阳能电池板获得的总太阳能:
W总=P总t=8kW×6h=48kW h,
一天太阳能转化的电能:
W电=W总×η=48kW h×30%=14.4kW h;
(3)太阳能红绿灯正常工作时的总功率:
P=4P1=4×30W=120W=0.12kW,
太阳能红绿灯连续正常工作时间: ,
太阳能红绿灯正常工作时干路电流: .
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动摩擦代替滑动摩擦;(2)知道有效受光面积、每平方米的面积上太阳辐射的功率,可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率;利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能,知道光电转换效率,再利用W电=W总×η求阳能红绿灯电池板一天获得的电能;(3)到十字路口去观察(注意安全),虽然共有12个信号灯,但是每组里面的红绿灯不是同时工作的,同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作(可以查询不同网页了解),所以“太阳能红绿灯正常工作时的总功率:P=4P1=4×30W=120W=0.12kW”,求出每组灯的总功率,知道提供的电能,利用 求工作时间,再利用P=UI求正常工作电流.本题考查学生对减小摩擦的方法、电功公式、电功率公式的掌握和运用,能从表中得出相关信息并利用好是本题的关键.
【解答】解:(1)太阳能红绿灯底部装有4个轮子,是以滚动代替滑动来减小摩擦。
34.【答案】解:
实验步骤:
(1)将磁铁1和2叠放放在实验桌上,长铁板放在桌子下方,用弹簧测力计沿长铁板方向拉磁铁做匀速直线运动,记下弹簧测力计示数F1;
(2)将磁铁1和2叠放放在实验桌上,长铁板放在磁铁上方,用弹簧测力计沿长铁板方向拉磁铁做匀速直线运动,记下弹簧测力计示数F2;
(3)将3、4叠放在实验桌子上,重复上面的实验.
实验现象:F1>F2,F3>F4;
分析:根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力等于摩擦力,比较F1、F2和F3、F4的大小可得出结论.
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,要探究滑动摩擦力与物体重力大小的关系,需保持压力的大小和接触面的粗糙程度不变,改变物体重力进行实验探究.
35.【答案】(1)增大摩擦;省力
(2)解:自行车的速度v===5m/s,
自行车做匀速运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:F=f=18N,
P===Fv=18N×5m/s=90W;
答:该同学做功的功率为90W;
(3)解:自行车对水平地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
自行车与水平地面的接触面积S=2×20cm2=40cm2=0.004m2,
自行车对水平地面的压强p===1.5×105Pa;
答:对地面的压强为1.5×105Pa;
(4)解:该同学骑自行车的功率P一定,由P=Fv可知,速度v越小,牵引力F越大,越有利于上坡,因此要骑车上一个斜坡,他应该换用低速档.
答:应用低速档,因为相同功率,速度变小,牵引力可变大.
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力.
根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型;
(2)功率P===Fv,由平衡条件求出该同学的作用力,由P=Fv求出功率.
(2)求出对水平地面的压力,然后由压强公式求出压强.
(3)根据公式P=Fv分析答题.
36.【答案】(1)匀速直线
(2)当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大(压力越大受到的摩擦力也越大)。
(3)取下砝码,水平拉着木块在铺着毛巾的木板上做匀速直线运动,测出滑动摩擦力的大小,再与甲组实验相比较得出结论。
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,即摩擦力与拉力相互平衡,也就是摩擦力等于测力计的示数。
(2)比较甲和乙两图,确定哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可;
(3)没有拉动木块,说明木块受到的摩擦力太大,可根据影响摩擦力的因素减小摩擦力,再次进行实验,据此设计实验操作即可。
【解答】(1)本实验的关键是准确测出摩檫力的大小,采用的是间接测量,即拉木块在不同水平面上运动时,弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。该操作时需要让木块作匀速直线运动。
(2)在甲和乙中,接触面相同,而压力大小不同,若图甲、乙实验多次结果均为F1(3)图丙实验时,当测力计示数达到量程值时仍没拉动木块。在不增加实验器材情况下,要顺利完成该实验探究,小科可采取的操作是:取下砝码,水平拉着木块在铺着毛巾的木板上做匀速直线运动,测出滑动摩擦力的大小,再与甲组实验相比较得出结论。
37.【答案】(1)二力平衡
(2)A
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力大小相同时,接触面越 粗越糙,压力越大;不正确,因为小华的实验中出现了压力和接触面积两个变量
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么通过测力计的示数就能知道摩擦力的大小。
(2)根据影响滑动摩擦力的因素分析甲、乙、丙三个实验中摩擦力的大小,然后根据二力平衡的原理确定测力计示数的大小,最后与图丁进行比较即可;
(3)将甲和乙比较,分析得出滑动摩擦力与压力的关系;比较乙和丙,分析得到滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
如果要探究滑动摩擦力与接触面的关系,需要控制接触面的粗糙程度和压力相同,据此分析解答。
【解答】(1)实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动,这样做的依据是二力平衡,从而测出木块所受摩擦力大小:
(2)甲、乙、丙三个实验比较可知,丙中木块对木板的压力最大,接触面粗糙程度最大,则丙受到的摩擦力最大。根据二力平衡的条件可知,丙中测力计的示数最大,则丁图中图像A可反映实验丙中测力计示数与距离的关系。
(3)比较甲和乙可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;比较乙和丙可知,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
我认为小华的结论不正确,因为:实验中出现了压力和接触面积两个变量。
38.【答案】(1)等于
(2)0.4FN (压力的0.4倍)
(3)大于
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平方向做匀速直线运动时,它处于平衡状态,即拉力和摩擦力大小相等,方向相反。
(2)将每组对应的测力计的示数与压力作比,从而确定二者的比例关系。
(3)使用任何机械都不省功,根据W=Gh计算出直接提升0.3m所做的功,再根据计算拉力即可。
【解答】(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)将每组中的测力计示数与压力作比得到:,那么滑动摩擦力Ff的大小与压力FN大小的关系式为Ff=0.4FN。
(3)将木块提升0.3m克服重力做功:W=Gh=2N×0.3m=0.6J;
如果没有摩擦力,那么弹簧测力计的示数至少为:。
如果考虑摩擦力,那么弹簧测力计的示数会更大。
因此:此时弹簧测力计的示数大于0.8N。
39.【答案】(1)胎压、轮胎型号
(2)保持压力相同
(3)由图乙可知,静止的木块刚要滑动时受到的摩擦力最大,所以安装 ABS 系统能让汽车刹车时车轮获得最大摩擦力;相同条件下消耗等量动能,汽车受到的摩擦力越大移动的距离就越短。
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定影响刹车距离的因素;
(2)汽车对地面的压力会影响摩擦阻力,从而影响刹车距离,因此必须控制压力相等;
(3)根据图乙,比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小,然后根据“摩擦力越大,刹车距离越短”的规律分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,该实验测试中所研究的影响刹车距离因素有胎压、轮胎型号。
(2)测试中由同一个驾驶员用同一辆汽车进行实验的目的是保持压力相同。
(3)采用ABS系统后汽车刹车距离更短的原因:由图乙可知,静止的木块刚要滑动时受到的摩擦力最大,所以安装 ABS 系统能让汽车刹车时车轮获得最大摩擦力;相同条件下消耗等量动能,汽车受到的摩擦力越大移动的距离就越短。
40.【答案】(1)压力大小
(2)3
(3)2.2牛,水平向右;不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,比较第1、2次实验中哪个因素不同即可。
(2)根据丙图可知,在2~6s内木块做匀速直线运动,根据二力平衡的知识计算出此时木块受到的摩擦力。再确定7s时木块的运动状态,结合影响摩擦力的因素判断摩擦力的大小是否改变即可。
(3)对静止的木块进行受力分析,根据二力平衡的知识确定它受到摩擦力的大小和方向。分析是否需要木板做匀速直线运动即可。
【解答】(1)第1次对木板的压力等于木块的重力,第2次对木板的压力等于木块和砝码的总重力,比较第1、2次实验可知,可以探究滑动摩擦力的大小是否与压力大小有关;
(2)根据丙图可知,在2~6s内木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和摩擦力相互平衡,即f=F。根据乙图可知,这段时间内木块受到的拉力为3N,则木块受到的滑动摩擦力f=F=3N。在第7s时,木块做减速运动,它对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,还是3N。
(3)根据丁图可知,此时木块处于静止状态,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为测力计的示数为2.2N,所以木块受到的摩擦力为2.2N;因为拉力水平向左,所以摩擦力水平向右。这样改进的好处为:不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
1 / 1浙教版科学七下专题复习之摩擦力(中等难度)
一、单选题
1.(2021·温岭模拟)下列生活实例中属于减小摩擦的是( )
A.车轮做成圆形 B.鞋底上有花纹
C.拔河时抓紧绳子 D.矿泉水瓶盖上的竖花纹
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③加注润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】A.车轮做成圆形,变滑动为滚动,可以减小摩擦力,故A正确;
B.鞋底上有花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C.拔河时抓紧绳子 ,通过增大压力的方式增大摩擦力,故C错误;
D.矿泉水瓶盖上的竖花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选A。
2.(2021七下·温州期中)如图所示,自行车各个部分中,减小有害摩擦的是( )
A.车胎 B.车把
C.车轴 D.脚踏板面
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】车胎、车把和脚踏板面都上有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故A、B、D不合题意;
车轴内有大量的钢珠,将车轴和车轮之间的滑动摩擦变化滚动摩擦,从而减小有害摩擦,故C符合题意。
故选C。
3.(2020八上·江北月考)体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧。这两种做法( )
A.前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B.两者都是为了增大摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.两者都是为了减小摩擦
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】根据增大或减小摩擦力的方法分析判断。
【解答】体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度而增大摩擦力,防止从杠上滑下来;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧,这是通过减小压力的方式减小摩擦力,保证动作的顺利完成,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.(2020八上·慈溪月考)为了减小摩擦,以下措施中正确的是( )
A.浴室铺防滑垫 B.缝衣针表面做得光滑
C.车把上加装橡胶套 D.瓶盖侧表面刻有竖纹
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③加入润滑油;④变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】浴室铺防滑垫、车把上加装橡胶套、瓶盖侧表面刻有竖纹,都是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦,故A、C、D错误;
缝衣针表面做得光滑,通过减小接触面粗糙程度方法减小摩擦,故B正确。
故选B。
5.(2020八上·镇海期中)下列设计目的是为了减小摩擦的是( )
A.圆珠笔的笔尖装有小滚珠 B.矿泉水瓶盖上刻有花纹
C.乒乓球拍上黏贴橡胶 D.黑板檫使用粗纤维做擦面
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③注入润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动。
【解答】A.圆珠笔的笔尖装有小滚珠,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦,故A符合题意;
B.矿泉水瓶盖上刻有花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦,故B不合题意;
C.乒乓球拍上黏贴橡胶,通过改变接触面增大摩擦,故C不合题意;
D.黑板檫使用粗纤维做擦面,通过增大接触面的粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选A。
6.(2020八上·镇海期中)在日常生活中,摩擦的现象普遍存在,有益的摩擦需要增大,有害的摩擦需要减小,下列实例中是为了增大摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套 B.自行车的车轴处加润滑油
C.旱冰鞋下装有滑轮 D.冰壶底面打磨得很光滑
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。
【解答】A.足球守门员戴有防滑手套,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故A符合题意;
B.自行车的车轴处加润滑油,通过注入润滑油的方式减小摩擦力,故B不合题意;
C.旱冰鞋下装有滑轮,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.冰壶底面打磨得很光滑,通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力,故D不合题意。
故选A。
7.(2020八上·慈溪期中)如图所示自行车的各个部分中,减小了有害摩擦的是( )
A.车胎 B.车把
C.车轴 D.脚踏板面
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小压力;②减小粗糙程度;③ 注入润滑油;④改变接触面;⑤变滑动为滚动,据此分析判断。
【解答】车胎、车把和脚踏表面都有花纹,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,属于有益摩擦,故A、B、D不合题意;
车轴通过变滑动为滚动的方式减小有害摩擦,故C符合题意。
故选C。
8.(2020八上·慈溪期中)在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究,可选取下图中的两个实验是( )
A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析即可。
【解答】根据控制变量法的要求可知,当探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面积的大小,因此选择对比实验甲和丁,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.(2020八上·江北期中)以下几种关于摩擦力利弊的说法,正确的是( )
A.人走路时,脚与地面间的摩擦是有害摩擦,越小越好
B.皮带传动中,皮带与皮带轮间的摩擦是有害摩擦
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有害摩擦
D.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益摩擦
【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】根据对摩擦力的认识分析判断。
【解答】A.人走路时,脚与地面间的摩擦是有益摩擦,这个力使我们能够向前运动,故A错误;
B.皮带传动中,皮带与皮带轮间的摩擦是有益摩擦,可以将动力传输到从动轮上,故B错误;
C.骑自行车时,自行车轮胎与地面间的摩擦是有益摩擦,保证自行车能够前进,故C错误;
D.机车起动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益摩擦,故D正确。
故选D。
10.(2020八上·海曙月考)下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
【答案】A
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力受到压力和接触面粗糙程度的影响,根据控制变量法对各个选项进行判断即可。
【解答】探究压力的大小对滑动摩擦力的影响时,必须控制接触面的粗糙程度相同而改变压力,故选实验甲和乙,故A正确,B错误;
探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响时,必须控制压力相同而改变接触面的粗糙程度,故选实验甲和丙,故C错误;
探究接触面的大小对滑动摩擦力的影响时,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面的大小,故选实验甲和丁,故D错误。
故选A。
11.(2020七下·乐清期末)下列图示中的物体或情景,为了增大摩擦的是( )
A.轴承中的滚珠可以滚动
B.冰壶表面打磨的很光滑
C.磁悬浮列车车身不接触轨道
D.自行车轮胎表面的花纹凹凸不平
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法为:① 增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.轴承中的滚珠可以滚动,以滚动代替滑动,可以减小摩擦,故A不合题意;
B.冰壶表面打磨的很光滑,通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力,故B不合题意;
C.磁悬浮列车车身不接触轨道,通过改变接触面的方式减小摩擦力,故C不合题意;
D.自行车轮胎表面的花纹凹凸不平,通过增大接触面的粗糙程度的方式增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
12.(2020七下·下城期末)如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.刹车时用力捏闸
B.冰壶表面打磨的很光滑
C.轴承中装有滚珠
D.磁悬浮列车车身不接触轨道
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.刹车时用力捏闸 ,是通过增大压力的方式增大摩擦力,故A正确;
B.冰壶表面打磨的很光滑,是通过减小接触面的粗糙程度的方式减小摩擦力,故B错误;
C.轴承中装有滚珠 ,是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力,故C错误;
D.磁悬浮列车车身不接触轨道,是通过改变接触面的方式减小摩擦力,故D错误。
故选A。
13.(2020七下·上城期末)在生活和生产实际中有关摩擦力的说法正确的是( )
A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,阻碍人向前运动
B.图乙因为筷子受到摩擦向上,所以能提起来
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,使摩擦为零
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,为增大手掌与器械摩擦
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)分析鞋底和地面之间的摩擦力的作用即可;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(3)摩擦力只能相对减小,不能减小到零;
(4)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.图甲鞋底花纹增大与地面间的摩擦,而这个摩擦力是人向前运动的动力,故A错误;
B.图乙,因为筷子相对大米有向上运动的趋势,所以受到摩擦力向下,故B错误;
C.图丙是机器上安装的滚动轴承,可以减小摩擦,但是不能为零,故C错误;
D.图丁是举重运动员搓碳酸镁粉末,除了吸收汗水保持干燥,还可以增大手掌与杠铃之间接触面的粗糙程度,从而增大手掌与器械摩擦,故D正确。
故选D。
14.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”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.小车到达水平面后会继续向前运动
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
【答案】C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】根据“探究阻力对物体运动的 影响”实验设计思路和过程分析判断。
【解答】A.每次实验时,应使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了保证小车到达水平面时速度相同,故A正确不合题意;
B.由于惯性,小车到达水平面后会继续向前运动,故B正确不合题意;
C.水平面越粗糙,小车受到的阻力越大,它的速度减小的越快,即小车在水平面上前进的距离越近,故C错误符合题意;
D.运动的物体若不受阻力,那么它的速度将不再减小,也就是将一直运动下去,故D正确不合题意。
故选C。
15.根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车。
①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。
则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实①④⑤,推论②③ B.事实①④⑤,推论③②
C.事实①②③,推论④⑤ D.事实①③②,推论⑤④
【答案】B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】根据探究牛顿第一定律的实验过程和现象分析判断。
【解答】①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短;
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短;
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。
上面三个结论都是通过实验现象得到的;
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长;
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动;
以上两个结论都是通过推理得到的。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B.在生锈的自行车车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上跌落
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】减小摩擦的方法:①减小接触面的粗糙程度;②减小压力;③注入润滑油;④变滑动为滚动;⑤改变接触面等。
【解答】A:冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故A错误;
B:在生锈的自行车车轴上滴一些油,是通过注入润滑油的方式减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些,故B正确;
C:当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故C错误;
D:体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上跌落,是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故D错误。
故选B。
17.下列几种现象中,属于有害摩擦的是( )
A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B.“神舟十一号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦
【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】分析各个选项中的摩擦,对人们有好处的就是有益摩擦,有害的就是有害摩擦。
【解答】A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦,可以帮助我们将牙刷干净,是有益摩擦,故A不合题意;
B.“神舟十一号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦,会产生大量的热,可能会烧毁飞船,是有害摩擦,故B符合题意;
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦,可以帮助我们减小车速,是有益摩擦。故C不合题意;
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦,可以防止物体滑落,是有益摩擦,故D不合题意。
故选B。
18.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.运动的物体一定受摩擦力
B.静止的物体之间没有摩擦力
C.摩擦力是阻碍物体运动的力
D.滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同
【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】A.在太空里飞行的飞船,虽然在运动,但是它没有与其它物体接触,所以不受摩擦力,故A错误;
B.水平地面上的大卡车,受到小明的推力,虽然它没有动,但是有运动的趋势,因此卡车受到静摩擦力,故B错误;
C.汽车车轮和地面之间的静摩擦力是驱动汽车前进的动力来源,因此摩擦力不一定是阻碍物体运动的,故C错误;
D.汽车和车厢上的货物原来都是静止的,汽车加速时,货物相对汽车有向后运动的趋势,于是汽车对货物产生与运动方向相同的摩擦力,从而使货物和车一起加速,故D正确。
故选D。
19.(2020·柯桥模拟)冬天穿细脚牛仔裤时比较麻烦,容易把穿在里面的棉毛裤的裤脚带上去。小柯想了一个办法:用塑料袋把脚和小腿部分棉毛裤包裹起来再去穿,细脚牛仔裤就容易穿进去,也不会把棉毛裤的裤脚带上去。下列做法中用到的原理与小柯使用的原理相同的是( )
A.打乒乓球时,打出一条弧线球
B.自行车下坡时,用力捏刹车把手进行控速
C.在地板上推重物前进时,在地板上撒滑石粉
D.汽车在冰雪地上行驶时,在车轮上绑防滑链
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】脚和小腿与毛裤之间的摩擦力较大,所以不容易穿进去。套上塑料袋后,由于它表明比较光滑,所以摩擦力减小,棉毛裤就容器穿进去了,因此小柯使用的原理是减小接触面的粗糙程度减小摩擦力,据此分析即可。
【解答】A.打乒乓球时,乒乓球在前进的同时还在自转,这就造成乒乓球两侧的气流速度大小不同,因此两侧受到的气压不同,于是产生向一侧的压力差,于是打出一条弧线球,利用的是流体压强和流速的关系,故A不合题意;
B.自行车下坡时,用力捏刹车把手进行控速,通过增大压力的方式增大摩擦力,故B不合题意;
C.在地板上推重物前进时,在地板上撒滑石粉,通过减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦力,故C符合题意;
D.汽车在冰雪地上行驶时,在车轮上绑防滑链,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故D不合题意。
故选C。
20.(2020·金衢模拟)如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,在A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中( )
A.斜面与A之间无摩擦力 B.A、B之间无摩擦力
C.A对B的摩擦力方向水平向左 D.B对A的摩擦力方向水平向左
【答案】B
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】在A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中,A和B相互接触,且A和斜面之间做相对运动,因此斜面和A之间有摩擦力,故A错误;
B和A虽然相互接触,但是二者之间保持相对静止状态,因此它们之间没有摩擦力,故B正确;
A和B之间没有摩擦力产生,故C、D错误。
故选B。
二、填空题
21.(2020八上·江北月考)网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。
(2)包裹刚放上传送带时受到 个力的作用。
(3)包裹与传送带一起作水平匀速直线运动时,受到 个力的作用。
【答案】(1)增大摩擦
(2)3
(3)2
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)(3)以包裹为受力对象,对其进行受力分析即可,
【解答】(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是增大摩擦。
(2)包裹在竖直方向上保持静止状态,它受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力相互平衡。包裹刚放到传送带上时,由于传送带的速度大于它的速度,所以它相对传送带向左运动,因此受到传送带向右的摩擦力作用,即受到3个力的作用。
(3)包裹与传送带一起作水平匀速直线运动时,二者之间保持相对静止状态,没有摩擦力,此时它只受重力和支持力,即受到2个力的作用。
22.(2020七下·上虞期末)如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 (填“一定”或“不一定”,下同)大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等。
(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,木块受到的滑动摩擦力大小为 N。若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为 N。
【答案】(1)不一定;一定
(2)2.5;2.5
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体处于平衡状态时,它受到平衡力,没有处在平衡状态,那么它不受平衡力,据此判断;
(2)对木块进行受力分析,根据二力平衡的知识计算它受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的两个因素是否发生变化计算B的示数。
【解答】(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,如果木块在木板上做匀速直线运动,那么木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力相互平衡,此时二者大小相等;如果木块做加速运动,那么它受到的滑动摩擦力将小于水平拉力,因此二者不一定相等。图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块在木板上保持静止状态,此时木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力相互平衡,即二者一定大小相等。
(2)图丙中,水平拉动木板,木块在木板上保持静止状态,此时它受到的滑动摩擦力与测力计的拉力相互平衡,因此二者相等,即滑动摩擦力f=2.5N。如果增大拉力,当A的示数为4.8N时,由于压力和接触面的粗糙程度不同,所以摩擦力大小不变,还是2.5N。
23.(2020七下·上城期末)上课时同学们做了如图实验:将牙刷放在水平木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)图甲、乙中牙刷毛受到的摩擦力方向分别为 、 ;
(2)根据实验可能得到的结论为 。
【答案】(1)水平向右;水平向右
(2)摩擦力方向与物体相对运动方向相反
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)因为力是改变物体运动状态的原因,所以刷毛的拖行方向就是摩擦力的方向;
(2)根据实验现象分析摩擦力的方向与物体相对运动方向的关系。
【解答】(1)图甲、乙中的牙刷毛都向右拖行而改变形状,所以它们受到摩擦力的方向都是水平向右的;
(2)甲中牙刷相对木板向左运动,而摩擦力的方向是向右的;乙中向右拉动木板,相当于牙刷向左运动,摩擦力的方向仍然是向右的,因此得到结论:摩擦力方向与物体相对运动方向相反。
24.同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。
为了验证上述三个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲、乙接触面都为相同木板,丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计。
(2)通过对比甲、乙两图,可知猜想 是正确的,其结论是: 。
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 (选填“正确”或“错误”)的,因为 。
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其他变量不变的基础上,需要改变 。
【答案】(1)匀速直线
(2)一;在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
(3)错误;没有控制压力大小不变
(4)接触面积
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)只有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才相互平衡,即二者大小相等;
(2)比较甲和乙图中哪个因素不同即可;找到相同的因素,并根据控制变量法的要求描述结论;
(3)探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,必须控制压力相同而改变接触面,据此分析;
(4)根据控制变量法的要求,探究摩擦力与接触面的大小的关系,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,而改变接触面积大小。
【解答】(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计。
(2)通过对比甲、乙两图可知,二者的接触面相同但是压力不同,猜想一是正确的,其结论是:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是错误的,因为没有控制压力大小不变。
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其他变量不变的基础上,需要改变接触面积。
25.如图所示,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,在重为17N的木块上每次增加重为1N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:
木块对水平面压力FN/N 17 18 19 20 21
水平拉力F/N 5.1 5.4 5.7 6.0 ?
(1)分析表中数据可知:滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为 。
(2)根据关系式可知,表格中“?”处的水平拉力应为 N。
【答案】(1)Ff=0.3FN
(2)6.3
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)表格中的拉力就是对应的摩擦力,将每组对应的压力和拉力作比,从而找到摩擦力和压力的数量关系式;
(2)将水平面的压力代入上面的关系式进行计算即可。
【解答】(1)将每组数据中的水平拉力与压力作比,比值都是0.3,因此的对滑动摩擦力Ff大小与接触面受到的压力FN之间的关系式为:,也就是Ff=0.3FN;
(2)将FN=21N代入Ff=0.3FN得到:Ff=0.3×21N=6.3N。
26.(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
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】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。
【解答】(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。
27.(2020八上·奉化期末)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木块的滑动摩擦力大小,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”)。
【答案】拉力不在水平方向;匀速直线;变大
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到拉力和滑动摩擦力相互平衡,只有这样,滑动摩擦力才等于测力计的拉力。根据二力平衡的条件可知,拉力必须和摩擦力在同一直线上,即在水平方向;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)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木块的滑动摩擦力大小,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匀速直线运动。
(2)若在木块上再放一个砝码,那么木块对接触面的压力增大,则木块运动时受到的滑动摩擦力将增大。
28.(2019八上·海曙期末)学习摩擦力时,老师做了如图所示的实验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向 。
(2)当向右拉木板时,若以 为参照物,也可把牙刷看成向左运动,所以滑动摩擦力的方向与物体 相反。
【答案】(1)右
(2)木板;相对运动的方向
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)牙刷刷毛弯曲的方向就是牙刷受到摩擦力的方向;
(2)两个做相对运动的物体,互为参照物时,运动速度相同,而运动方向相反;将摩擦力的方向与物体相对运动的方向比较即可。
【解答】(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的;
(2)向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动;因为牙刷受到摩擦力的方向向右,所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
29.(2019·舟山)学习摩擦力时,老师做了如图所示的实验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向 。
(2)当向右拉木板时,若以 为参照物,也可把牙刷看成向左运动,所以滑动摩擦力的方向与物体 相反。
【答案】(1)右
(2)木板;相对运动的方向
【知识点】摩擦力的存在
【解析】 【分析】(1)力可以改变物体的形状,因此物体的形变方向就是受力方向;
(2)将牙刷受到摩擦力的方向与运动方向对比即可。
【解答】(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右。
(2)当向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动,而受到摩擦力的方向向右,那么滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
故答案为:(1)右;(2)木板;滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
30.(2019九上·天台月考)小明用弹簧测力计、粗糙程度均匀的水平桌面、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)小明用图甲所示的实验装置进行实验,要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做 运动。
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中1条: 。
(3)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因是 。
【答案】(1)匀速直线
(2)木块未做匀速直线运动
(3)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块最匀速直线运动时,它受到的摩擦力和测力计的拉力为平衡力,即二者大小相等,才能测出摩擦力的数值;
(2)如果用手直接拉动木块,那么很难做到匀速直线运动,因此测得的摩擦力的数值不准确;
(3)滑动摩擦力的大小受到接触面粗糙程度和压力大小的影响,据此分析即可。
据此分析即可。
【解答】(1)小明用图甲所示的实验装置进行实验,要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做匀速直线运动;
(2)分析本实验误差产生的原因,请写出其中1条:木块未做匀速直线运动;
(3)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因是接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
三、解答题
31.(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)
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(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:
32.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。现根据节日要求,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)
【答案】(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大
(2)把毛地毯卷成筒状滚过去
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)影响摩擦大小的因素有:表面粗糙程度;压力大小;摩擦方式。接触面越粗糙摩擦力越大,压力越大摩擦力越大;
(2)减小摩擦的方法有:一、使表面变的光滑;二、减小压力;三、变滑动为滚动。
【解答】(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力。所以很难被拉动的主要原因是:毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;
(2)要想轻松移动毛地毯就要减小地毯与地面之间的摩擦,这里可用变滑动为滚动的方法来减小摩擦,具体方法为:把毛地毯卷成筒状滚过去。
故答案为:(1)毛地毯表面粗糙,与地面间的摩擦力大;(2)把毛地毯卷成筒状滚过去
33.目前,一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点,可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作,如图所示。
光电转换 效率η 有效受光 面积S 工作电压U 每个信号灯 规格U、P 使用条件T
20% 2㎡ 24V 24V、30W -30℃~70℃
(1)这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子,可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用 的方法来减小摩擦。
(2)设一天有效受光时间为8h,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=103W,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kW h
(3)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯。太阳能红绿灯电池板一天获得的电能,可供它连续正常工作多长时间?它正常工作时,干路电流是多大?( 结果精确到0.1g)。
【答案】(1)滚动代替滑动
(2)太阳能电池板接收太阳辐射的总功率:
P总=8m2×1×103W/m2=8kW,
一天太阳能电池板获得的总太阳能:
W总=P总t=8kW×6h=48kW h,
一天太阳能转化的电能:
W电=W总×η=48kW h×30%=14.4kW h;
(3)太阳能红绿灯正常工作时的总功率:
P=4P1=4×30W=120W=0.12kW,
太阳能红绿灯连续正常工作时间: ,
太阳能红绿灯正常工作时干路电流: .
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动摩擦代替滑动摩擦;(2)知道有效受光面积、每平方米的面积上太阳辐射的功率,可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率;利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能,知道光电转换效率,再利用W电=W总×η求阳能红绿灯电池板一天获得的电能;(3)到十字路口去观察(注意安全),虽然共有12个信号灯,但是每组里面的红绿灯不是同时工作的,同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作(可以查询不同网页了解),所以“太阳能红绿灯正常工作时的总功率:P=4P1=4×30W=120W=0.12kW”,求出每组灯的总功率,知道提供的电能,利用 求工作时间,再利用P=UI求正常工作电流.本题考查学生对减小摩擦的方法、电功公式、电功率公式的掌握和运用,能从表中得出相关信息并利用好是本题的关键.
【解答】解:(1)太阳能红绿灯底部装有4个轮子,是以滚动代替滑动来减小摩擦。
34.小蔡学习完摩擦力的知识后认为:在接触面相同的情况下,物体的重力越大,滑动摩擦力也越大.实验桌上有以下实验器材:一块长铁板、一个已经调好的量程合适的弹簧测力计、四个绑好细线的大小材质都相同的正立方体磁铁(铁块1:磁性强但重力小;铁块2:磁性强且重力大;铁块3:磁性弱但重力大;铁块4:磁性弱且重力小)请你选以上器材设计一个实验,证明她的观点是错误的,写出实验步骤和实验现象.
【答案】解:
实验步骤:
(1)将磁铁1和2叠放放在实验桌上,长铁板放在桌子下方,用弹簧测力计沿长铁板方向拉磁铁做匀速直线运动,记下弹簧测力计示数F1;
(2)将磁铁1和2叠放放在实验桌上,长铁板放在磁铁上方,用弹簧测力计沿长铁板方向拉磁铁做匀速直线运动,记下弹簧测力计示数F2;
(3)将3、4叠放在实验桌子上,重复上面的实验.
实验现象:F1>F2,F3>F4;
分析:根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力等于摩擦力,比较F1、F2和F3、F4的大小可得出结论.
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,要探究滑动摩擦力与物体重力大小的关系,需保持压力的大小和接触面的粗糙程度不变,改变物体重力进行实验探究.
35.小华同学骑着一辆变速自行车上学,在平直公路上匀速运动300m,所用时间为1min.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为18N.请你解答:
(1)车把套上刻有很多的花纹是为了 ;如图是该车的刹车车把,是由刹车线、刹车闸和支点构成的一个杠杆.刹车时,若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F,此时构成一个 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
(2)在这段行驶过程中,该同学骑车的功率是多大?
(3)若小华和自行车总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(4)如果要骑车上一个斜坡,他应该换用高速挡还是低速挡?请运用所学知识说明理由.(可以认为他骑车的功率P是一定的)
【答案】(1)增大摩擦;省力
(2)解:自行车的速度v===5m/s,
自行车做匀速运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:F=f=18N,
P===Fv=18N×5m/s=90W;
答:该同学做功的功率为90W;
(3)解:自行车对水平地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
自行车与水平地面的接触面积S=2×20cm2=40cm2=0.004m2,
自行车对水平地面的压强p===1.5×105Pa;
答:对地面的压强为1.5×105Pa;
(4)解:该同学骑自行车的功率P一定,由P=Fv可知,速度v越小,牵引力F越大,越有利于上坡,因此要骑车上一个斜坡,他应该换用低速档.
答:应用低速档,因为相同功率,速度变小,牵引力可变大.
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力.
根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型;
(2)功率P===Fv,由平衡条件求出该同学的作用力,由P=Fv求出功率.
(2)求出对水平地面的压力,然后由压强公式求出压强.
(3)根据公式P=Fv分析答题.
四、实验探究题
36.(2021七下·嘉兴期末)小科同学用下图的装置探究影响摩擦力大小的因素,实验中采用相同的木块和木板。
(1)本实验的关键是准确测出摩檫力的大小,采用的是间接测量,即拉木块在不同水平面上运动时,弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。该操作时需要让木块作 运动。
(2)若图甲、乙实验多次结果均为F1(3)图丙实验时,当测力计示数达到量程值时仍没拉动木块。在不增加实验器材情况下,要顺利完成该实验探究,小科可采取的操作是 。
【答案】(1)匀速直线
(2)当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大(压力越大受到的摩擦力也越大)。
(3)取下砝码,水平拉着木块在铺着毛巾的木板上做匀速直线运动,测出滑动摩擦力的大小,再与甲组实验相比较得出结论。
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,即摩擦力与拉力相互平衡,也就是摩擦力等于测力计的示数。
(2)比较甲和乙两图,确定哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可;
(3)没有拉动木块,说明木块受到的摩擦力太大,可根据影响摩擦力的因素减小摩擦力,再次进行实验,据此设计实验操作即可。
【解答】(1)本实验的关键是准确测出摩檫力的大小,采用的是间接测量,即拉木块在不同水平面上运动时,弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。该操作时需要让木块作匀速直线运动。
(2)在甲和乙中,接触面相同,而压力大小不同,若图甲、乙实验多次结果均为F1(3)图丙实验时,当测力计示数达到量程值时仍没拉动木块。在不增加实验器材情况下,要顺利完成该实验探究,小科可采取的操作是:取下砝码,水平拉着木块在铺着毛巾的木板上做匀速直线运动,测出滑动摩擦力的大小,再与甲组实验相比较得出结论。
37.(2021·婺城模拟)兴趣小组同学利用如图所示的实验装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。请回答:
(1)实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动,这样做的依据是 ,从而测出木块所受摩擦力大小:
(2)在实验过程中,小江同学记录了开始拉动弹簧测力计后的示数与弹簧测力计移动距离的关系,并根据测量数据作出了如图丁所示的图象。在进行实验丙的探究过程中,弹簧派测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系可以用图像中曲线
(填 “A”、“B"或“C”)来表示;
(3)通过实验,同学们得出结论: ;而易一组的小华得出的结论则不同,小华设计的具将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,
测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为小华的结论正确吗?请简要说明理由。
【答案】(1)二力平衡
(2)A
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力大小相同时,接触面越 粗越糙,压力越大;不正确,因为小华的实验中出现了压力和接触面积两个变量
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么通过测力计的示数就能知道摩擦力的大小。
(2)根据影响滑动摩擦力的因素分析甲、乙、丙三个实验中摩擦力的大小,然后根据二力平衡的原理确定测力计示数的大小,最后与图丁进行比较即可;
(3)将甲和乙比较,分析得出滑动摩擦力与压力的关系;比较乙和丙,分析得到滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
如果要探究滑动摩擦力与接触面的关系,需要控制接触面的粗糙程度和压力相同,据此分析解答。
【解答】(1)实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动,这样做的依据是二力平衡,从而测出木块所受摩擦力大小:
(2)甲、乙、丙三个实验比较可知,丙中木块对木板的压力最大,接触面粗糙程度最大,则丙受到的摩擦力最大。根据二力平衡的条件可知,丙中测力计的示数最大,则丁图中图像A可反映实验丙中测力计示数与距离的关系。
(3)比较甲和乙可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;比较乙和丙可知,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
我认为小华的结论不正确,因为:实验中出现了压力和接触面积两个变量。
38.(2021·嵊州模拟)探究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验时,小明在长0.5米的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉着质量不同材料相同的木块作直线运动,得到以下数据。
次数 1 2 3 4 5
压力/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)由实验数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力Ff的大小与压力FN大小的关系式为Ff= 。
(3)完成实验后,小明将木板一端支起0.3米高,然后用弹簧测力计沿斜面方向向上拉着重为2牛的木块在木板上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数 0.8牛。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)等于
(2)0.4FN (压力的0.4倍)
(3)大于
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当木块在水平方向做匀速直线运动时,它处于平衡状态,即拉力和摩擦力大小相等,方向相反。
(2)将每组对应的测力计的示数与压力作比,从而确定二者的比例关系。
(3)使用任何机械都不省功,根据W=Gh计算出直接提升0.3m所做的功,再根据计算拉力即可。
【解答】(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)将每组中的测力计示数与压力作比得到:,那么滑动摩擦力Ff的大小与压力FN大小的关系式为Ff=0.4FN。
(3)将木块提升0.3m克服重力做功:W=Gh=2N×0.3m=0.6J;
如果没有摩擦力,那么弹簧测力计的示数至少为:。
如果考虑摩擦力,那么弹簧测力计的示数会更大。
因此:此时弹簧测力计的示数大于0.8N。
39.(2021·乐清模拟)汽车安全行驶备受人们关注。哪些因素会影响摩擦力从而影响汽车刹车距离?某研究小组让同一驾驶员在相同环境下,驾驶同一辆车,以100千米/时的车速进行刹车实验测试,结果如下表所示:
胎压 刹车距离 轮胎型号 2.22×105帕 2.34×105帕(标准胎压) 2.48×105帕
16英寸 44.5米 42.8米 43.3米
17英寸 41.9米 40.6米 41.1米
18英寸 42.1米 41.0米 41.5米
(1)该实验测试中所研究的影响刹车距离因素有 。
(2)测试中由同一个驾驶员用同一辆汽车进行实验的目的是_ 。
(3)安全行车资料显示:当安装ABS系统的汽车,当汽车刹车时,ABS系统能自动控制车轮的转动速度,让车轮处于刚要滑行就滚动的状态,即车轮滚动时胎面与地面保持相对静止;未安装ABS系统的汽车|刹车时,车轮就会停止滚动而滑行。ABS系统为什么可以减小刹车距离呢?在老师的指导下,小归进行如图甲实验,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,t1时木块开始运动,t2时木块开始匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图乙所示。请结合图乙和所学知识解释采用ABS系统后汽车刹车距离更短的原因。
【答案】(1)胎压、轮胎型号
(2)保持压力相同
(3)由图乙可知,静止的木块刚要滑动时受到的摩擦力最大,所以安装 ABS 系统能让汽车刹车时车轮获得最大摩擦力;相同条件下消耗等量动能,汽车受到的摩擦力越大移动的距离就越短。
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定影响刹车距离的因素;
(2)汽车对地面的压力会影响摩擦阻力,从而影响刹车距离,因此必须控制压力相等;
(3)根据图乙,比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小,然后根据“摩擦力越大,刹车距离越短”的规律分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,该实验测试中所研究的影响刹车距离因素有胎压、轮胎型号。
(2)测试中由同一个驾驶员用同一辆汽车进行实验的目的是保持压力相同。
(3)采用ABS系统后汽车刹车距离更短的原因:由图乙可知,静止的木块刚要滑动时受到的摩擦力最大,所以安装 ABS 系统能让汽车刹车时车轮获得最大摩擦力;相同条件下消耗等量动能,汽车受到的摩擦力越大移动的距离就越短。
40.(2021·婺城模拟)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小科同学做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表而粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。请回答:
(1)比较1、2两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小是否与 有关;
(2)刚开始小科做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(3)另一同学小芳将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力的大小和方向分别是 ,这样改进的好处是 。
【答案】(1)压力大小
(2)3
(3)2.2牛,水平向右;不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,比较第1、2次实验中哪个因素不同即可。
(2)根据丙图可知,在2~6s内木块做匀速直线运动,根据二力平衡的知识计算出此时木块受到的摩擦力。再确定7s时木块的运动状态,结合影响摩擦力的因素判断摩擦力的大小是否改变即可。
(3)对静止的木块进行受力分析,根据二力平衡的知识确定它受到摩擦力的大小和方向。分析是否需要木板做匀速直线运动即可。
【解答】(1)第1次对木板的压力等于木块的重力,第2次对木板的压力等于木块和砝码的总重力,比较第1、2次实验可知,可以探究滑动摩擦力的大小是否与压力大小有关;
(2)根据丙图可知,在2~6s内木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和摩擦力相互平衡,即f=F。根据乙图可知,这段时间内木块受到的拉力为3N,则木块受到的滑动摩擦力f=F=3N。在第7s时,木块做减速运动,它对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,还是3N。
(3)根据丁图可知,此时木块处于静止状态,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为测力计的示数为2.2N,所以木块受到的摩擦力为2.2N;因为拉力水平向左,所以摩擦力水平向右。这样改进的好处为:不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
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