5.4 摩擦力(分层练习)-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂(沪科版(五四学制)2024)
2024-11-11
|
2份
|
41页
|
670人阅读
|
45人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 摩擦力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.27 MB |
| 发布时间 | 2024-11-11 |
| 更新时间 | 2024-11-11 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48583067.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
5.4 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力的概念与分类 2
考点02 静摩擦力的大小与方向 2
考点03 滑动摩擦力 3
考点04 作图题 4
考点05 实验题——多图分析题 5
考点06 实验题 6
考点07 整体与局部分析题 7
考点08 图像题 8
增大或减小摩擦习题补
10
13
考点01 摩擦力的概念与分类
1.两个互相接触的物体,当它们要发生相对运动(但还未动,物体仍还保持相对静止状态)时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的摩擦叫 。
2.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是( )
A.两个不接触的粗糙物体间也可能存在摩擦力
B.只有发生相对运动的两个物体间才存在摩擦力
C.有弹力才可能有摩擦力
D.相互接触且有相对运动的粗糙物体间一定存在摩擦力
3.正常步行时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦;用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦是 摩擦;人推车前进,轮子与地面是 摩擦。
4.下列情况中,物体不受摩擦力的是( )
A.小车放在水平地面上静止 B.小车放在斜坡上静止
C.货物随传送带一起斜向上匀速运动 D.足球在地面上滚动
5.汽车正常行驶时车轮与路面的摩擦是 摩擦,遇到紧急情况急刹车时,车轮与路面的摩擦是 摩擦。
考点02 静摩擦力的大小与方向
6.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是 N,方向 。
7.如图所示,消防队员训练过程中沿杆向上爬行,则消防员所受摩擦力的方向 。
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.减小水平力F的大小,摩擦力f减小
C.增大水平力F的大小,摩擦力f不变
D.增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
9.如图所示,用10N的握力握住重5N的瓶子,此时瓶子受到的摩擦力大小为 N,增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将 (选填“增大”“减小”或“不变”),若突然摩擦力消失,手是否还 (选填“能”或“不能”)握住瓶子。
10.如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的柱状水杯静止不动。若只增大对水杯的握力,水杯依旧静止不动,此时杯子受到的摩擦力大小为 N,方向为 。
考点03 滑动摩擦力
11.将重力为30N的物体A置于水平桌面上,在的拉力的作用下向右做匀速直线运动,则此时物体A受到的摩擦力为 N,若将物体A用50N的水平压力压在竖直墙壁上保持静止,此时物体A受到的摩擦力为 N,方向为 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)
12.平直路面上,快递员沿水平方向用30N的力推一辆装有快递、质量为60kg的小推车,结果没有推动,此时小推车所受推力 地面对小推车的摩擦力(选填“>”“<”“=”或“不确定”),当推力变成50N时,小推车做匀速直线运动,此时小推车受到摩擦力为 N;送完快递返回时,小推车受到的摩擦力大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
13.一个物体在水平地面上,在F=10N的推力作用下做匀速直线运动,现将F增大到20N,此时物体受到的摩擦力为 N。
14.水平桌子上放着一个静止的物体,当用大小为10N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为 N;若用12N的力水平匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N;若用15N的力水平推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
15.如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (加速/匀速/减速)运动。
16.如图甲所示,装满沙的箱子总重为200N,小熙同学用30N的力F沿水平方向推箱子,没推动,箱子受到地面的摩擦力为 N,请在图乙中画出箱子受到的力的示意图 。在50N的水平推力F的作用下沿地面做匀速直线运动,箱子受到地面的摩擦力为 N,当推力增大到70N时,箱子受到地面的摩擦力为 N,此时箱子 (填“会”或“不会”)继续做匀速直线运动,理由是 。
考点04 作图题
17.物体静止在墙面上,请画出物体所受的重力和摩擦力(摩擦力画在重心上)。
18.学校举行了一场田径运动会。如图所示为一名学生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时的情景,请画出此刻该生受地面摩擦力受力示意图。
19.如图所示,物体A静止在斜面上,在图中画出A所受重力G和摩擦力f的示意图。
考点05 实验题——多图分析题
20.某小组为了研究“影响滑动摩擦力f大小的有关因素”,他们在水平面上拉动同一物体,在不同材质的水平面上以不同的速度v1、v2做匀速直线运动,实验过程及现象如图(a)(b)(c)所示:
(1)实验中滑动摩擦力f的大小可以通过观察 间接获得,这是因为 ;
(2)从图中的信息可以判断:图(a)(b)是研究滑动摩擦力f与 的关系;图(b)(c)是研究滑动摩擦力f与 的关系。
21.某同学研究“物体在水平面上滑动时,所受滑动摩擦力F的大小与哪些因素有关".他利用玩具中的小电机带动同一物体,在不同材质的水平面上以不同的速度v1、v2做匀速直线运动,实验过程及现象如图(a)、 (b)、 (c) 所示.
①实验中滑动摩擦力F的大小可以通过观察 间接获得,这是利用了 知识.
②从图中的信息可以判断出:该同学猜想滑动摩擦力F可能与 有关.
22.某同学利用如图所示装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。实验中,他用弹簧测力计拉动物体甲做匀速直线运动,并通过在物体甲的上方放置重物乙来改变甲对水平面的压力。
①分析比较图(a)与(b)或(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是: ;
②分析比较图(a)与(c)或(b)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是: 。
23.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素,某小组同学利用长方体甲、圆柱体乙、弹簧测力计、水平放置的木板(粗糙程度相同)进行实验。实验中,他们先后以平放、侧放的方式改变长方体与木板之间的接触面积,如图(a)、(b)所示;然后将圆柱体乙叠放在长方体甲上以改变木板受到的压力大小,如图(c)所示。实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
(1)分析比较图(a)与(b)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较图(a)与(c)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是: 。
考点06 实验题
24.如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小红将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿 方向拉动,使其做 运动,记下弹簧测力计的示数,再将一个砝码叠加在木块上重复上面实验,弹簧测力计的示数变大,说明滑动摩擦力大小与 有关。
25.下面是岳岳探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时, ,滑动摩擦力越大。
26.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中聪聪用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,聪聪把木块平放在长木板上,为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,聪聪应 ,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)分析甲、乙两次实验得出结论,下列各种现象中,利用该实验结论的是 ;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,聪聪发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的措施是: ;
(4)聪聪将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。丁图的摩擦力比甲图小,聪聪得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。乐乐认为他们的结论不可靠,理由是 。
考点07 整体与局部分析
27.如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在的水平拉力的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力大小为 B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为 D.乙受到的摩擦力方向水平向右
28.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为 N,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,用水平力推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 N。
29.如图所示,三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.A与墙的接触面可能是光滑的
B.B受到A作用的摩擦力,方向一定竖直向下
C.B受到A作用的静摩擦力方向与C作用的静摩擦力方向一定相反
D.当力F增大时,A受到墙作用的摩擦力一定增大
30.现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为20N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以v做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,物体A受摩擦力,方向水平向右
B.图甲中,B对地面的压力为20N
C.采用图乙方式推AB时,A、B总摩擦力为30N
D.图乙中,若增大,A、B所受总摩擦力不变
31.如图甲所示,水平桌面上有物体A、B,B在F1的作用下向右做匀速直线运动;如图乙所示,A、B用轻绳水平连接后F1和F2共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力F1=3N,F2=10N,关于图乙,下列说法( )
①B与桌面的摩擦力方向向左
②B与桌面的摩擦力为7N
③A与桌面的摩擦力为4N
④轻绳的拉力为10N
A.只有③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
考点08 图像题
32.如图所示,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、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,由图像可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为( )
A.2N 6N B.2N 4N
C.0N 4N D.0N 6N
33.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示,由图象可知,t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。
34.如图甲所示,放在粗糙程度相同的水平地面上的物体,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。下列判断正确的是( )
A.时,物体所受摩擦力为零 B.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
C.时,物体所受摩擦力是3N D.时,将F撤掉,物体最终将静止
35.小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力的方向水平向左
B.时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
C.时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
D.在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
增大或减小摩擦习题补:
一、单选题
1.为了节能环保,城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人;如图所示的是共享自行车上的几个零件,其中减小了有害摩擦的是( )
A.车把 B.车闸
C.车轴 D.车胎
2.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的( )
A.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
B.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
C.两者都是减小摩擦
D.两者都是增大摩擦
二、填空题
3.如图所示是人在步行前进时的情景。地面对后脚鞋底的摩擦力方向是向 (填“前”或“后”,鞋底面制成凹凸不平的花纹、这是采用 的方法来增大摩擦的。
4.如图所示的是某考生答题时的情景,用力握笔可以 摩擦力,使手不易打滑;在答题的过程中,笔的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.拔河比赛中,运动员会带上纱布手套,穿鞋底带有花纹的鞋,这些措施都是通过增大 来增大摩擦;拔河时手要使劲握住绳子是通过增大 来增大摩擦。如果地面上有沙粒,运动员就很容易被拉动,这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力变 。
一、单选题
1.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木块A受到B的摩擦力方向竖直向上
C.木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg
D.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
2.如图,重为500N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时,他受到的摩擦力为:当小强停在A处稍作休息时,他受到的摩擦力为;当小强沿杆匀速下滑时,他受到的摩擦力为,下列说法正确的是( )
A.,方向竖直向下 B.,方向竖直向上
C.,方向竖直向下 D.,方向都竖直向下
3.书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏,是传承中华民族优秀传统文化,培养爱国情怀的重要途径。如图所示,在某次书法课上,小明同学在水平桌面上平铺一张白纸,然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸,防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时,在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则( )
A.毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B.镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右
C.白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D.白纸只受到向左的摩擦力
4.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F=10N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、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为10N
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
5.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的物体叠放在水平面上,用大小为6N的水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的水平接触面均粗糙,则乙物体受到甲物体的摩擦力的大小为( )
A.0N B.2N C.3N D.6N
二、填空题
6.如图所示,在水平面上木块A叠放在木板B的上面,一根不可伸长的水平轻绳将木块A与墙壁相连。现用大小为10N的水平拉力F使B以1m/s的速向左匀速运动,绳的拉力T为4N,则A受到 N的摩擦力。B受到A对它的摩擦力方向 ,受到地面的摩擦力为 N。
7.如图甲所示,小理同学在光滑的水平面上叠放了A、B两个长方体木块,B木块用一个弹簧测力计固定在左边墙壁上,A木块足够长,在内B木块下表面始终在A木块上,现在用水平向右的力F把A木块从右端抽出来,所用的力F与时间t的关系图像如图乙所示,拉动A木块时它的速度v与时间t的关系图像如图丙所示,则:在内,A木块受到的摩擦力大小为 N,此时弹簧测力计的示数为 N;内,B木块受到的摩擦力方向 (填“向左”、“向右”或“不受摩擦力”);内,A木块运动速度减小,弹簧测力计的示数为 N。
三、实验题
8.小卢和小蒋在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小卢猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.物体运动的速度。接下来小卢通过在不同的表面拉动同一物块进行探究(如图所示),并记录实验结果如下表。
实验次数
接触面
接触面受压力大小
物块运动速度
弹簧测力计拉力F/N
1
木板表面
G物
v
2.8
2
木板表面
G物
2v
2.8
3
木板表面
G物+GP
v
4.4
4
毛巾表面
G物
v
4.0
5
毛巾表面
G物
2v
(1)实验过程中该物块应处于 的状态,实验中滑动摩擦力大小f (选填“大于”、“等于”或“小干”)弹簧测力计拉力F;
(2)根据实验次数1、4可导出初步结论: ;
(3)研究第3、4两次实验,小蒋认为可以得出“接触面所受压力越大,物块所受的摩擦力也越大”的结论。小蒋的分析过程 (选填“正确”或“错误”),原因是 ;
(4)根据前4次实验,得出影响滑动摩擦力大小的因素后,小卢又做了第5次实验,请判断弹簧测力计的示数应该为 N;
(5)小蒋发现小卢上述实验过程中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示,改进后长木板 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
一、填空题
1.阅读材料,回答问题。
滑动摩擦力
摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中。如:推一下课桌上的书,书滑动了,但很快会停下来,书之所以会停下来是因为书和桌面之间存在摩擦的缘故。一个物体在另一个物体的表面滑动时受到的阻碍物体相对运动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力产生的条件是:
(1)两物体相互接触且有挤压;
(2)接触面不光滑;
(3)两物体有相对运动。
三个条件必须同时具备,缺一不可。
几种常见材料间的动摩擦因数
材料
动摩擦因数μ
钢﹣钢
0.25
木﹣木
0.30
木﹣金属
0.20
钢﹣冰
0.02
木﹣冰
0.03
滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反。滑动摩擦力的大小跟压力大小成正比,即:f=μFN,公式中f指滑动摩擦力的大小;FN指发生相对运动的两个物体间的垂直作用力(即压力),不是重力,大小不一定等于重力,甚至可能与重力无关;μ是比例常数,没有单位,且μ<1,叫动摩擦因数,其大小跟两接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积大小、相对运动的速度大小等无关。
(1)2022年2月12日,在北京冬奥会速度滑冰男子500米比赛中,高亭字以34秒32的成绩创造了新的冬奥会纪录,这是我国速度滑冰男子项目的首枚冬奥会金牌!若高亭宇和他所穿冰鞋的总质量为65kg,当他穿着钢制的冰鞋在水平冰面上滑行时,受到冰面的摩擦力为 N。
(2)武汉新冠肺炎疫情发生后,全国各地都向武汉伸出援助之手,如图是一辆用集装箱运送物资前往武汉的汽车。当汽车在水平路面上加速向右运动时,集装箱沿汽车厢底向左滑动,则此过程中集装箱所受摩擦力的方向是 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!第 1 页 共 8 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
5.4 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力的概念与分类 2
考点02 静摩擦力的大小与方向 3
考点03 滑动摩擦力 5
考点04 作图题 7
考点05 实验题——多图分析题 9
考点06 实验题 11
考点07 整体与局部分析题 13
考点08 图像题 15
增大或减小摩擦习题补
19
25
考点01 摩擦力的概念与分类
1.两个互相接触的物体,当它们要发生相对运动(但还未动,物体仍还保持相对静止状态)时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的摩擦叫 。
【答案】静摩擦
【详解】当一个物体与另一个物体之间没有相对滑动时,产生的摩擦力叫静摩擦力。当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力。
2.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是( )
A.两个不接触的粗糙物体间也可能存在摩擦力
B.只有发生相对运动的两个物体间才存在摩擦力
C.有弹力才可能有摩擦力
D.相互接触且有相对运动的粗糙物体间一定存在摩擦力
【答案】C
【详解】产生摩擦力的条件:①两物体要相互接触,②两物体间相互挤压,③接触面粗糙,④两物体要发生或已发生相对运动。两物体相互接触且有挤压即存在弹力,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.正常步行时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦;用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦是 摩擦;人推车前进,轮子与地面是 摩擦。
【答案】 静 滑动 滚动
【详解】(1)[1]正常步行时,鞋底与地面脱离的瞬间相对静止,故它们之间的摩擦是静摩擦力。
(2)[2]笔尖与纸之间发生了相对运动,即笔尖在纸上滑动,故摩擦属于滑动摩擦力。
(3)[3]推着车前进时,车轮在地面上滚动,故车轮与地面是滚动摩擦。
4.下列情况中,物体不受摩擦力的是( )
A.小车放在水平地面上静止 B.小车放在斜坡上静止
C.货物随传送带一起斜向上匀速运动 D.足球在地面上滚动
【答案】A
【详解】A.小车静止放在水平地面上,虽然两个物体相互接触,但是没有运动的趋势,所以它们之间没有摩擦力,故A符合题意;
B.木块静止放在斜坡上,所以此时木块有一个向下的运动趋势,故此时会受到一个沿斜面向上的摩擦力,故B不符合题意;
C.货物随传送带一起斜向上匀速运动,即货物有一个向下的运动趋势,所以其会受到一个沿斜面向上的摩擦力,故C不符合题意;
D.足球在地面上滚动,其会受到一个与其运动方向相反的摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
5.汽车正常行驶时车轮与路面的摩擦是 摩擦,遇到紧急情况急刹车时,车轮与路面的摩擦是 摩擦。
【答案】 滚动 滑动
【详解】[1]汽车正常行驶时,车轮在路面上滚动,所以车轮与路面的摩擦是滚动摩擦。
[2]遇到紧急情况急刹车时,车轮在路面上滑动,此时它们之间的摩擦是滑动摩擦。
考点02 静摩擦力的大小与方向
6.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是 N,方向 。
【答案】 5 竖直向上
【详解】[1][2]在竖直方向上,木块在两个力作用下静止,说明这两个力平衡,即重力和摩擦力是平衡力,所以,木块受到的摩擦力大小为5N,方向为竖直向上。
7.如图所示,消防队员训练过程中沿杆向上爬行,则消防员所受摩擦力的方向 。
【答案】竖直向上
【详解】向上爬杆时由于受重力作用,消防员的手脚相对杆有向下运动趋势,所以消防员所受的摩擦力方向竖直向上。
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.减小水平力F的大小,摩擦力f减小
C.增大水平力F的大小,摩擦力f不变
D.增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
【答案】C
【详解】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;
B.减小水平力F的大小,物体可能静止,静止时受到的摩擦力等于重力不变;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B错误;
CD.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C正确,D错误。
故选C。
9.如图所示,用10N的握力握住重5N的瓶子,此时瓶子受到的摩擦力大小为 N,增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将 (选填“增大”“减小”或“不变”),若突然摩擦力消失,手是否还 (选填“能”或“不能”)握住瓶子。
【答案】 5 不变 不能
【详解】[1]瓶子处于静止状态,属于平衡状态,在竖直方向上静摩擦力与重力是一对平衡力,所以静摩擦力等于瓶子的重力,等于5N。
[2]增大手对瓶子的握力,瓶子仍然静止,则瓶子受到的静摩擦力仍然等于瓶子的重力,即静摩擦力大小不变。
[3]若摩擦力消失,瓶子在竖直方向上只受重力,瓶子向下运动,所以手不能握住瓶子。
10.如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的柱状水杯静止不动。若只增大对水杯的握力,水杯依旧静止不动,此时杯子受到的摩擦力大小为 N,方向为 。
【答案】 1.5 竖直向上
【详解】[1][2]手握水杯静止不动,在竖直方向上柱状水杯受重力和向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力,则杯子受到的摩擦力
f=G=1.5N
若只增大对水杯的握力,由于水杯仍然处于静止状态,它受到的静摩擦力与重力平衡。静摩擦力大小等于重力大小,即1.5N,方向竖直向上。
考点03 滑动摩擦力
11.将重力为30N的物体A置于水平桌面上,在的拉力的作用下向右做匀速直线运动,则此时物体A受到的摩擦力为 N,若将物体A用50N的水平压力压在竖直墙壁上保持静止,此时物体A受到的摩擦力为 N,方向为 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)
【答案】 20 30 竖直向上
【详解】[1]物体在水平面上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以,此时物体受到的摩擦力
f1=F1=20N
[2][3]因物体被压在竖直墙壁上保持静止(处于平衡状态),竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力
f2=G=30N
方向与重力方向相反,为竖直向上。
12.平直路面上,快递员沿水平方向用30N的力推一辆装有快递、质量为60kg的小推车,结果没有推动,此时小推车所受推力 地面对小推车的摩擦力(选填“>”“<”“=”或“不确定”),当推力变成50N时,小推车做匀速直线运动,此时小推车受到摩擦力为 N;送完快递返回时,小推车受到的摩擦力大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 = 50 变小
【详解】[1]快递员沿水平方向用30N的力推小推车未推动,此时快递车处于平衡状态,小推车所受推力和地面对小推车的静摩擦力大小相等。
[2]当推力变成50N时,小推车做匀速直线运动,小车处于平衡状态,受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力大小相等为50N。
[3]送完快递返回时,小推车的重力变小,对地面的压力变小,则滑动摩擦力变小。
13.一个物体在水平地面上,在F=10N的推力作用下做匀速直线运动,现将F增大到20N,此时物体受到的摩擦力为 N。
【答案】10
【详解】一个物体在水平地面上做匀速直线运动,处于平衡状态,产生的摩擦力是滑动摩擦力,则摩擦力等于推力为10N,将F增大到20N,产生的仍是滑动摩擦力,物体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为10N。
14.水平桌子上放着一个静止的物体,当用大小为10N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为 N;若用12N的力水平匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N;若用15N的力水平推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
【答案】 10 12 12
【详解】[1]用大小为10N的水平推力推桌子,桌子未动,处于静止状态,所以桌子在水平方向受到的推力与摩擦力平衡,所以
f=F=10N
方向与推力方向相反。
[2]若用12N的力水平匀速推动桌面上的物体,所以物体处于平衡状态,物体受到的滑动摩擦力大小与推力的方向相反大小相等,即为12N。
[3]若用15N的力水平推动物体,物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力保持12N不变。
15.如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (加速/匀速/减速)运动。
【答案】 = 匀速
【详解】[1]木块做匀速直线运动,受力平衡,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[2]当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,此时木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变,木块所受摩擦力的大小和方向不变,木块仍受力平衡,做匀速直线运动。
16.如图甲所示,装满沙的箱子总重为200N,小熙同学用30N的力F沿水平方向推箱子,没推动,箱子受到地面的摩擦力为 N,请在图乙中画出箱子受到的力的示意图 。在50N的水平推力F的作用下沿地面做匀速直线运动,箱子受到地面的摩擦力为 N,当推力增大到70N时,箱子受到地面的摩擦力为 N,此时箱子 (填“会”或“不会”)继续做匀速直线运动,理由是 。
【答案】 30 50 50 不会 见解析
【详解】[1][2]在30N的水平推力F的作用下箱子静止,水平方向受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,两个力的大小相等,方向相反,所以此时箱子受到地面的摩擦力为30N;同时箱子竖直方向上受到的竖直向下的重力和竖直向上的支持力也是一对平衡力,大小相等,均为200N,作图如下:
[3][4][5][6]在50N的水平推力F的作用下沿地面做匀速直线运动,水平方向受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,所以箱子受到地面的摩擦力为50N;当推力增大到70N时,压力和接触面的粗糙程度不变,箱子受到地面的摩擦力不变,仍为50N,此时箱子受力不平衡,将做加速直线运动,无法继续做匀速直线运动。
考点04 作图题
17.物体静止在墙面上,请画出物体所受的重力和摩擦力(摩擦力画在重心上)。
【答案】
【详解】物体静止在墙面上时,物体所受摩擦力的方向竖直向上,所受的重力方向竖直向下,作用点画在物体的重心,如图所示:
18.学校举行了一场田径运动会。如图所示为一名学生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时的情景,请画出此刻该生受地面摩擦力受力示意图。
【答案】
【详解】学生在奔跑过程中左脚腾空、右脚着地时,右脚相对地面有向右滑动的趋势,因此鞋底受到地面对它向左的摩擦力,作图如下:
19.如图所示,物体A静止在斜面上,在图中画出A所受重力G和摩擦力f的示意图。
【答案】
【详解】A受到的重力方向竖直向下,摩擦力沿斜面向上,力的作用点都画在它的重心,故作图如下:
考点05 实验题——多图分析题
20.某小组为了研究“影响滑动摩擦力f大小的有关因素”,他们在水平面上拉动同一物体,在不同材质的水平面上以不同的速度v1、v2做匀速直线运动,实验过程及现象如图(a)(b)(c)所示:
(1)实验中滑动摩擦力f的大小可以通过观察 间接获得,这是因为 ;
(2)从图中的信息可以判断:图(a)(b)是研究滑动摩擦力f与 的关系;图(b)(c)是研究滑动摩擦力f与 的关系。
【答案】 弹簧测力计示数 物体匀速运动,受到的摩擦力与拉力相等 物体运动速度 接触面粗糙程度
【详解】(1)[1][2]因为匀速直线拉动木块,说明木块处于平衡状态,所以木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计给物体的拉力等于弹簧测力计的示数,所以可以通过弹簧测力计的示数来知道摩擦力大小。
(2)[3]图(a)(b)改变了物体运动的速度,根据控制变量法,图(a)(b)是研究滑动摩擦力是否和物体运动速度有关。
[4]图(b)(c)改变了接触面的粗糙程度,根据控制变量法,图(b)(c)是研究滑动摩擦力是否和接触面的粗糙程度有关。
21.某同学研究“物体在水平面上滑动时,所受滑动摩擦力F的大小与哪些因素有关".他利用玩具中的小电机带动同一物体,在不同材质的水平面上以不同的速度v1、v2做匀速直线运动,实验过程及现象如图(a)、 (b)、 (c) 所示.
①实验中滑动摩擦力F的大小可以通过观察 间接获得,这是利用了 知识.
②从图中的信息可以判断出:该同学猜想滑动摩擦力F可能与 有关.
【答案】 弹簧测力计示数 二力平衡 接触面的粗糙程度
【详解】[1][2]实验中滑动摩擦力F的大小可以通过观察弹簧测力计示数间接获得,这是利用了二力平衡知识,物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力;
[3]从图中的信息可以看出,当接触面相同,速度不同时,弹簧测力计的示数不变;而当速度相同,接触面不同时,弹簧测力计的示数不同,由此可判断出:该同学猜想滑动摩擦力F可能与接触面的粗糙程度有关.
22.某同学利用如图所示装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。实验中,他用弹簧测力计拉动物体甲做匀速直线运动,并通过在物体甲的上方放置重物乙来改变甲对水平面的压力。
①分析比较图(a)与(b)或(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是: ;
②分析比较图(a)与(c)或(b)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是: 。
【答案】 当接触面相同时,物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越大 当压力一定时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小
【详解】①[1]分析比较图(a)与(b)或(c)与(d)可以得出:当接触面相同时,物体对接触面的压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
②[2]分析比较图(a)与(c)或(b)与(d)可以得出:当压力一定时,接触面越光滑,物体受到的滑动摩擦力越小。
23.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素,某小组同学利用长方体甲、圆柱体乙、弹簧测力计、水平放置的木板(粗糙程度相同)进行实验。实验中,他们先后以平放、侧放的方式改变长方体与木板之间的接触面积,如图(a)、(b)所示;然后将圆柱体乙叠放在长方体甲上以改变木板受到的压力大小,如图(c)所示。实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
(1)分析比较图(a)与(b)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较图(a)与(c)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是: 。
【答案】(1)当接触面的粗糙程度和压力大小相同时,物体受到的滑动摩擦力与接触面大小无关
(2)当接触面的大小和粗糙程度相同时,压力大的物体受到的滑动摩擦力大
【详解】(1)比较图(a)与(b)中测力计的示数及相关条件,接触面的粗糙程度相同,长方体的压力也相同,只有接触面的大小不同,但弹簧测力计的示数相同,因此可以看出滑动摩擦力的小与接触面的大小无关。
(2)比较图(a)与(c)中测力计的示数及相关条件,接触面的粗糙程度相同,压力逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐增大,说明摩擦力也逐渐增大。
考点06 实验题
24.如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小红将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿 方向拉动,使其做 运动,记下弹簧测力计的示数,再将一个砝码叠加在木块上重复上面实验,弹簧测力计的示数变大,说明滑动摩擦力大小与 有关。
【答案】 水平 匀速直线 压力
【详解】[1][2]由于摩擦力是水平方向上的,故需要用弹簧测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力与拉力是平衡力,大小相等、方向相反,在同一条直线上,此时可以通过弹簧测力计的示数间接测量出摩擦力的大小。
[3]将一个砝码叠加在木块上重复上面实验,接触面的粗糙程度不变,压力变大,弹簧测力计的示数变大,摩擦力的大小变大,故结论为在接触面的粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小与压力有关。
25.下面是岳岳探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时, ,滑动摩擦力越大。
【答案】 匀速直线 二力平衡 压力大小 不需要 接触面越粗糙
【详解】(1)[1][2]实验时,要用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,测出拉力就可以测出木块受到的滑动摩擦力,利用了二力平衡的知识。
(2)[3]如图乙所示,在木块上放一个重物,和甲图相比,接触面的粗糙程度不变,木块对长木板的压力变大,可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)[4][5]将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后不需要匀速拉动毛巾,木块受到的摩擦力和拉力都是平衡力,可以测出摩擦力大小,实验更方便。
[5]比较甲、丙两图,木块对长木板的压力相同,图丙接触面比图甲更粗糙,弹簧测力计示数更大,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
26.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中聪聪用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,聪聪把木块平放在长木板上,为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,聪聪应 ,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)分析甲、乙两次实验得出结论,下列各种现象中,利用该实验结论的是 ;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,聪聪发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的措施是: ;
(4)聪聪将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。丁图的摩擦力比甲图小,聪聪得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。乐乐认为他们的结论不可靠,理由是 。
【答案】 匀速直线拉动弹簧测力计 4.2 B 拿掉砝码 没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1][2]测量滑动摩擦力的大小是利用二力平衡的原理进行的,聪聪用弹簧测力计拉动木块时要保证匀速直线拉动弹簧测力计,使木块处于匀速直线运动状态,在水平方向上使拉力的大小等于滑动摩擦力的大小,故弹簧测力示数即为摩擦力大小,图甲中弹簧测力计的示数4.2N,则木块此时受到的滑动摩擦力大小也是4.2N。
(2)[3]A.比较甲、乙两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力有关。汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链,这是增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,这与甲、乙两次实验结论的原理不相同,故A不符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,通过改变压力大小从而改变滑动摩擦力的大小,与甲、乙两次实验结论的原理相同。故B符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木。这是压力一定时,变滑动摩擦为滚动摩擦从而减小摩擦力的大小,这与甲、乙两次实验结论的原理不相同,故C不符合题意。
故选B。
(3)[4]为了尽可能用现有的器材顺利完成实验,聪聪原来的想法是让丙和乙的压力大小一样,只改变接触面的粗糙程度,从而探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。但是压力太大导致滑动摩擦力大小超出了弹簧测力计的最大量程,所以要想利用现有的器材继续完成该探究,可以采取的措施是拿掉砝码。让丙图和甲图中的压力一样,只改变接触面的粗糙程度,进行探究。
(4)[5]将木块切去一半改变接触面积大小的同时也改变了压力的大小,不符合控制变量法的应用。
考点07 整体与局部分析
27.如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在的水平拉力的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力大小为 B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为 D.乙受到的摩擦力方向水平向右
【答案】C
【详解】AB.甲做匀速直线运动,受力平衡,在竖直方向上受重力和支持力,水平方向上不受拉力,所以没有摩擦力,故AB错误;
CD.乙也做匀速直线运动,受力也是平衡的,它受到向右的5N的拉力,必然受向左的5N的摩擦力。故C正确,D错误。
故选C。
28.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为 N,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,用水平力推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 N。
【答案】 12 0 12
【详解】[1][2]A、B一起作匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力与拉力F1是平衡力,则木块A所受的摩擦力
木块B与木块A没有相对运动,木块B所受的摩擦力为0N。
[3]若将A、B紧靠着放在水平桌面上,AB整体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则AB整体受到的摩擦力不变,则用水平力推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力
29.如图所示,三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.A与墙的接触面可能是光滑的
B.B受到A作用的摩擦力,方向一定竖直向下
C.B受到A作用的静摩擦力方向与C作用的静摩擦力方向一定相反
D.当力F增大时,A受到墙作用的摩擦力一定增大
【答案】C
【详解】A.对整体受力分析可知,整体处于静止状态,整体受到竖直向下的重力和墙对A竖直向上的静摩擦力是一对平衡力,产生静摩擦力的条件之一是接触面是粗糙的,故A与墙的接触面不可能是光滑的,故A错误;
B. 把B和C看成整体受力分析可知,B和C处于静止状态,B和C受到竖直方向下的重力和A对B竖直向上的静摩擦力是一对平衡力,故B错误;
C.由B选项分析知B受到A的静摩擦力方向竖直向上,对C受力分析可知,C受到竖直向下的重力和B对C竖直向上的静摩擦力是一对平衡力,根据力的作用是相互的,C对B的摩擦力竖直向下,故C正确;
D. 对整体受力分析可知,整体处于静止状态,整体受到竖直向下的重力和墙对A竖直向上的静摩擦力是一对平衡力,静摩擦力的大小等于整体重力的大小,与力F的大小无关,故D错误。
故选C。
30.现有A、B两个物体,A的重力为10N,B的重力为20N。如图甲所示,A、B两物体粗糙程度一样,在的推力作用下,以相同的速度v一起向右做匀速直线运动;然后将A、B平放,如图乙,在相同水平面上用推着AB以v做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,物体A受摩擦力,方向水平向右
B.图甲中,B对地面的压力为20N
C.采用图乙方式推AB时,A、B总摩擦力为30N
D.图乙中,若增大,A、B所受总摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.图甲中,A、B两物体一起做匀速直线运动,物体A没有相对于B滑动的趋势也没有相对滑动,不受摩擦力,故A错误;
B.图甲中,B对地面的压力等于A和B的重力之和,为30N,故B错误;
C.采用图甲方式推AB时,两物体一起做匀速直线运动,它们受到的推力和水平面对它们的摩擦力是一对平衡力,大小相等,则它们受到的摩擦力为10N;采用图乙方式推AB时,它们对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,则它们受到的摩擦力不变,所以,A、B总摩擦力为10N,故C错误;
D.图乙中,若增大,它们对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,A、B所受总摩擦力不变,故D正确。
故选D。
31.如图甲所示,水平桌面上有物体A、B,B在F1的作用下向右做匀速直线运动;如图乙所示,A、B用轻绳水平连接后F1和F2共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力F1=3N,F2=10N,关于图乙,下列说法( )
①B与桌面的摩擦力方向向左
②B与桌面的摩擦力为7N
③A与桌面的摩擦力为4N
④轻绳的拉力为10N
A.只有③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
【答案】A
【详解】如图甲,B在F1的作用下向右做匀速直线运动,其受力平衡
图乙中B向左做匀速直线运动时,因压力大小和接触面的粗糙程度都不变;
如图乙,A、B用轻绳水平连接F1和F2共同作用下一起向左做匀速直线运动,整体受力平衡;由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,A、B向左运动、B受到的摩擦力都是向右的;整体受到F1和F2、A向右的摩擦力和B向右的摩擦力,整体受力平衡,则有;即;解得,即A与桌面的摩擦力为4N;对乙图中的B进行受力分析可知,轻绳的拉力等于F1、B向右的摩擦力之和,所以轻绳的拉力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点08 图像题
32.如图所示,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、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,由图像可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为( )
A.2N 6N B.2N 4N
C.0N 4N D.0N 6N
【答案】B
【详解】从丙图可知,0~2s,物体静止,受平衡力,此时的拉力等于摩擦力,拉力为2N,故摩擦力为2N,在4~6s时,物体做匀速直线运动,此时的拉力与摩擦力是平衡力,拉力的大小为4N,故摩擦力的大小为4N,从丙图可知,2~4s,物体加速运动,此时受滑动摩擦力,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,为4N。
故选B。
33.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示,由图象可知,t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。
【答案】60
【详解】由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,则物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为60N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为60N; 由图丙可知,5s时物体做加速运动,因滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关,所以,t=5s时,摩擦力大小也为60N。
34.如图甲所示,放在粗糙程度相同的水平地面上的物体,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。下列判断正确的是( )
A.时,物体所受摩擦力为零 B.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
C.时,物体所受摩擦力是3N D.时,将F撤掉,物体最终将静止
【答案】D
【详解】A.时,由图乙的速度时间图像可知,物体速度为零,处于静止状态,故此时物体在水平方向上受到水平推力和静摩擦力互为平衡力,由图乙的推力时间图像可知,此时推力大小为1N,摩擦力大小也为1N,故A错误;
B.由图乙的速度时间图像可知,2s~4s内物体做加速直线运动,所受摩擦力为滑动摩擦力,其大小与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,故这两因素没变,摩擦力大小不会变,故B错误;
C.由图乙的速度时间图像可知,当物体在4s~6s内时,物体做匀速直线运动,此时物体受力平衡,故此时物体在水平方向受到的推力与滑动摩擦力互为平衡力,由图乙的推力时间图像可知,此时推力大小为2N,故此时滑动摩擦力大小为2N,当物体在第3s时,此时物体做加速运动,由于压力和接触面粗糙程度没有发生改变,故受到的摩擦力大小仍为2N,故C错误;
D.由图乙的速度时间图像可知,时,物体速度为4m/s,将F撤掉,由于物体受到摩擦力,物体最终将会停下来,故D正确。
故选D。
35.小车在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力的方向水平向左
B.时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
C.时,小车受到的摩擦力大小是1N,摩擦力的方向水平向右
D.在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.时,,,小车静止,根据力的平衡条件,小车受到的摩擦力大小为
摩擦力的方向水平向右,故A错误;
B.在4s到6s这个时间段,,,小车做匀速直线运动,根据力的平衡条件,小车受到的摩擦力大小为
时,,,小车向左做加速运动,则摩擦力的方向水平向右,与内相比,压力和接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N,故B正确;
C.时,小车向左做减速运动,摩擦力的方向水平向右,压力和接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为3N,故C错误;
D.在4s到6s这个时间段,,,小车做匀速直线运动,若桌面变得绝对光滑,即摩擦力消失,则大于,小车受力不平衡,将不会做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
增大或减小摩擦习题补:
一、单选题
1.为了节能环保,城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人;如图所示的是共享自行车上的几个零件,其中减小了有害摩擦的是( )
A.车把 B.车闸
C.车轴 D.车胎
【答案】C
【详解】A.车把上刻有花纹,是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦,故A不符合题意;
B.车闸的橡皮块表面粗糙,是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦,故B不符合题意;
C.车轴中装有轴承和钢珠,是利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小有害摩擦,故C符合题意;
D.车胎上刻有花纹,是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦,故D不符合题意。
故选C。
2.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的( )
A.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
B.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
C.两者都是减小摩擦
D.两者都是增大摩擦
【答案】B
【详解】体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉,是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;而在单杠上回环动作时,手握单杠不能握得太紧,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
3.如图所示是人在步行前进时的情景。地面对后脚鞋底的摩擦力方向是向 (填“前”或“后”,鞋底面制成凹凸不平的花纹、这是采用 的方法来增大摩擦的。
【答案】 前 增大接触面的粗糙程度
【详解】[1]人走路时,鞋底相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向向前。
[2]鞋底表面制成凹凸不平的花纹,这是在压力一定的情况下,增大了鞋与地面的粗糙程度,从而增大了摩擦力。
4.如图所示的是某考生答题时的情景,用力握笔可以 摩擦力,使手不易打滑;在答题的过程中,笔的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 增大 减小
【详解】[1]用力握笔,可以在接触面的粗糙程度不变时,通过增大压力来增大摩擦。
[2]答题过程中,墨水的组成物质减少,墨水质量减小,则笔的质量减小。
5.拔河比赛中,运动员会带上纱布手套,穿鞋底带有花纹的鞋,这些措施都是通过增大 来增大摩擦;拔河时手要使劲握住绳子是通过增大 来增大摩擦。如果地面上有沙粒,运动员就很容易被拉动,这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力变 。
【答案】 接触面的粗糙程度 压力 小
【详解】[1]拔河比赛中,运动员会带上纱布手套,穿鞋底带有花纹的鞋,这些措施都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]拔河时手要使劲握住绳子是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[3]通常情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦,所以如果地面上有沙粒,沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力变小,运动员就很容易被拉动。
一、单选题
1.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木块A受到B的摩擦力方向竖直向上
C.木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg
D.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
【答案】C
【详解】A.对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg,其大小与F无关,故A错误;
B.B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,故木块B受到的摩擦力方向竖直向上,因为A受到B的摩擦力与B受到A对它的摩擦力是一对相互作用力,故木块A受到B的摩擦力方向为竖直向下,故B错误;
C.把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故C正确;
D.若增大力F,木块仍保持静止状态,重力与摩擦力仍平衡,所以木块B受到的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
2.如图,重为500N的小强沿着竖直的直杆匀速上爬时,他受到的摩擦力为:当小强停在A处稍作休息时,他受到的摩擦力为;当小强沿杆匀速下滑时,他受到的摩擦力为,下列说法正确的是( )
A.,方向竖直向下 B.,方向竖直向上
C.,方向竖直向下 D.,方向都竖直向下
【答案】B
【详解】三种情况下,小强都处于平衡状态,在竖直方向上,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,方向是相反,大小是相等。因为小强重500N,重力方向向下,所以三种情况下的摩擦力方向都是向上的,大小都是500N。故ACD错误,B正确。
故选B。
3.书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏,是传承中华民族优秀传统文化,培养爱国情怀的重要途径。如图所示,在某次书法课上,小明同学在水平桌面上平铺一张白纸,然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸,防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时,在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则( )
A.毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B.镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右
C.白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D.白纸只受到向左的摩擦力
【答案】A
【详解】A.书写“一”字向右行笔的过程中,毛笔相对白纸向右运动,故毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力,故A符合题意;
B.镇纸与白纸始终处于静止状态,镇纸相对白纸没有相对运动或运动的趋势,故镇纸没有受到白纸的摩擦力的作用,故B不符合题意;
C.毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力,由力的相互性,白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向右,故C不符合题意;
D.根据选项C可知,白纸还受到毛笔施加的向右的摩擦力的作用,故D不符合题意。
故选A。
4.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F=10N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、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为10N
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
【答案】B
【详解】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=10N
两种情况下A受到的摩擦力相等;甲图,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,B不受摩擦力的作用;乙图以A为研究对象,A做匀速直线运动,根据相互作用力,B也受到A施加的大小相等方向相反的摩擦力,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且
f=F=10N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的物体叠放在水平面上,用大小为6N的水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的水平接触面均粗糙,则乙物体受到甲物体的摩擦力的大小为( )
A.0N B.2N C.3N D.6N
【答案】A
【详解】三个物体处于静止状态,物体处于平衡状态,对甲、乙进行受力分析,甲、乙相对静止,没有相对运动趋势,乙对甲物体的摩擦力为0,根据力的作用是相互的,则乙物体受到甲物体的摩擦力的大小为0N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
6.如图所示,在水平面上木块A叠放在木板B的上面,一根不可伸长的水平轻绳将木块A与墙壁相连。现用大小为10N的水平拉力F使B以1m/s的速向左匀速运动,绳的拉力T为4N,则A受到 N的摩擦力。B受到A对它的摩擦力方向 ,受到地面的摩擦力为 N。
【答案】 4 水平向右 6
【详解】[1]如图,对A进行受力分析,A在水平方向受到向右的拉力和向左的摩擦力,且由于A处于平衡状态,故摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力等于拉力即
f=T=4N
[2][3]对B进行受力分析,因为B对A的摩擦力向左,根据力的作用是相互的,A对B的力是向右的,且大小等于4N。B匀速直线运动,处于平衡状态,则地面对B的摩擦力是向右的,且大小为
f地对B=F-fA对B=10N-4N=6N
7.如图甲所示,小理同学在光滑的水平面上叠放了A、B两个长方体木块,B木块用一个弹簧测力计固定在左边墙壁上,A木块足够长,在内B木块下表面始终在A木块上,现在用水平向右的力F把A木块从右端抽出来,所用的力F与时间t的关系图像如图乙所示,拉动A木块时它的速度v与时间t的关系图像如图丙所示,则:在内,A木块受到的摩擦力大小为 N,此时弹簧测力计的示数为 N;内,B木块受到的摩擦力方向 (填“向左”、“向右”或“不受摩擦力”);内,A木块运动速度减小,弹簧测力计的示数为 N。
【答案】 2 2 向右
8
【详解】[1][2]在 0~2s 内,由图丙可知,A木块的速度为0,处于静止状态,受到平衡力作用,即A木块受到的摩擦力大小等于木块受到的拉力,由图乙可知,在 0~2s 内,木块A受到的拉力为2N,故在 0~2s 内,A木块受到的摩擦力大小为2N。由于水平面是光滑的,则木块A受到的摩擦力是木块B给的,方向水平向左,根据力的作用是相互的,可知,木块A同时给木块B一个水平向右,大小为2N的摩擦力。由于此时木块B相对地面静止,受力平衡,则测力计给木块B的拉力等于木块受到的摩擦力为2N,即此时弹簧测力计的示数为2N。
[3]2~10s 内,木块A在拉力F的作用下水平向右运动,此时A与B做相对运动,木块B给木块A的摩擦力水平向左,根据力的作用是相互,B木块受到滑动摩擦力方向始终向右。
[4]由图丙可知,4~8s内,木块A速度不变,做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力与拉力F平衡,由图乙可知此时木块A受到的拉力为8N,由于水平面是光滑的,则木块A受到的滑动摩擦力是木块B给的,故4~8s内,木块A受到的滑动摩擦力大小为8N;根据力的作用是相互,B木块受到滑动摩擦力大小为8N。8~10s 内,由图丙可知,木块A做减速运动,此时A与B做相对运动,但B相对地面静止,受力平衡,A、B之间的滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变。
三、实验题
8.小卢和小蒋在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小卢猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.物体运动的速度。接下来小卢通过在不同的表面拉动同一物块进行探究(如图所示),并记录实验结果如下表。
实验次数
接触面
接触面受压力大小
物块运动速度
弹簧测力计拉力F/N
1
木板表面
G物
v
2.8
2
木板表面
G物
2v
2.8
3
木板表面
G物+GP
v
4.4
4
毛巾表面
G物
v
4.0
5
毛巾表面
G物
2v
(1)实验过程中该物块应处于 的状态,实验中滑动摩擦力大小f (选填“大于”、“等于”或“小干”)弹簧测力计拉力F;
(2)根据实验次数1、4可导出初步结论: ;
(3)研究第3、4两次实验,小蒋认为可以得出“接触面所受压力越大,物块所受的摩擦力也越大”的结论。小蒋的分析过程 (选填“正确”或“错误”),原因是 ;
(4)根据前4次实验,得出影响滑动摩擦力大小的因素后,小卢又做了第5次实验,请判断弹簧测力计的示数应该为 N;
(5)小蒋发现小卢上述实验过程中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示,改进后长木板 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
【答案】 匀速直线运动 等于 接触面受到的压力大小相同、物体运动速度相同时,接触面越粗粗,滑动摩擦力越大 错误 没有控制接触面的粗糙程度相同 4.0 不一定
【详解】(1)[1][2]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,物体在水平方向上只受拉力和滑动摩擦力作用,使其在水平桌面上做做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[3]由第1、4两次实验可知,压力大小、运动速度相同,但接触面的粗糙程度不同,是研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。由实验数据可知,毛巾表面比木板表面更长从,摩擦力越大,所以得出的结论是:接触面受到的压力大小相同、物体运动速度相同时,接触面越粗粗,滑动摩擦力越大。
(3)[4][5]要探究摩擦力与压力大小的关系,应控制接触面的粗糙程度与物块运动速度相同,而第3、4两次实验接触面的粗糙程度不同,因此所得出的结论是错误的。
(4)[6]由第1、2两次实验可知,接触面的粗糙程度和压力大小相同,物块运动速度不同,但滑动摩擦力的大小相同,说明滑动摩擦力大小与物体运动速度无关。第5次实验与第4次实验相比,接触面的粗糙程度和压力大小相同,只是速度不同,而滑动摩擦力的大小与速度无关,所以第5次实验中,弹簧测力计的示数应与第4次的相同,为4.0N。
(5)[7]改进后,木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后长木板不一要做匀速直线运动。
一、填空题
1.阅读材料,回答问题。
滑动摩擦力
摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中。如:推一下课桌上的书,书滑动了,但很快会停下来,书之所以会停下来是因为书和桌面之间存在摩擦的缘故。一个物体在另一个物体的表面滑动时受到的阻碍物体相对运动的力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力产生的条件是:
(1)两物体相互接触且有挤压;
(2)接触面不光滑;
(3)两物体有相对运动。
三个条件必须同时具备,缺一不可。
几种常见材料间的动摩擦因数
材料
动摩擦因数μ
钢﹣钢
0.25
木﹣木
0.30
木﹣金属
0.20
钢﹣冰
0.02
木﹣冰
0.03
滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反。滑动摩擦力的大小跟压力大小成正比,即:f=μFN,公式中f指滑动摩擦力的大小;FN指发生相对运动的两个物体间的垂直作用力(即压力),不是重力,大小不一定等于重力,甚至可能与重力无关;μ是比例常数,没有单位,且μ<1,叫动摩擦因数,其大小跟两接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积大小、相对运动的速度大小等无关。
(1)2022年2月12日,在北京冬奥会速度滑冰男子500米比赛中,高亭字以34秒32的成绩创造了新的冬奥会纪录,这是我国速度滑冰男子项目的首枚冬奥会金牌!若高亭宇和他所穿冰鞋的总质量为65kg,当他穿着钢制的冰鞋在水平冰面上滑行时,受到冰面的摩擦力为 N。
(2)武汉新冠肺炎疫情发生后,全国各地都向武汉伸出援助之手,如图是一辆用集装箱运送物资前往武汉的汽车。当汽车在水平路面上加速向右运动时,集装箱沿汽车厢底向左滑动,则此过程中集装箱所受摩擦力的方向是 。
【答案】 12.74 水平向右
【详解】(1)[1] 当他穿着钢制的冰鞋在水平冰面上滑行时,对地面的压力大小等于重力
F=G=mg=65kg×9.8N/kg=637N
钢和冰之间的动摩擦因数μ=0.02,所以受到冰面的摩擦力为
f=μFN=0.02×637N=12.74N
(2)[2]集装箱沿汽车厢底向左滑动,相对于车厢向左滑动,集装箱所受汽车厢底的摩擦力的方向是水平向右。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!第 1 页 共 8 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。