2025年中考物理二轮专题复习:力 弹力 重力 摩擦力
2024-11-18
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内容正文:
2025年中考物理二轮专题复习:力 弹力 重力 摩擦力
【知识梳理】
一、力
1.力的概念:力是物体对物体的作用。用符号F表示。
2.力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体(力不能单独存在)。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3.力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。
力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1 N。
4.力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状,使物体发生形变。
5.力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
6.物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
7.物体间的相互作用力称为作用力与反作用力,它们:①大小相等②方向相反③作用在一条直线上④作用在不同物体上。同时产生、同时存在、同时消失、同时增大、同时减小。
8.力的测量:
(1)测力计:测量力的大小的工具。
(2)分类:弹簧测力计、握力计。
(3)弹簧测力计:
A.原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
B.使用方法:“看”:量程、分度值、指针是否指零;“调”:调零;“读”:读数=挂钩受力。
C.注意事项:加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。
D.物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称作“转换法”。利用这种方法制作的仪器有:温度计、弹簧测力计、压强计等。
二、弹力
1.形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。
2.弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
弹性形变:物体在弹性限度内发生的形变叫做弹性形变。
3.塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
4.弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力。弹力的大小与弹性形变的大小有关,同一物体在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。弹力大小还与物体的材料有关,不同材料的物体,发生相同的弹性形变,产生的弹力大小不同,即弹性强弱不同。
5.弹力的基本特征:
(1)弹力产生于直接接触的物体之间,任何物体只要发生弹性形变,就一定会产生弹力,不相互接触的物体之间是不会发生弹力作用的。
(2)弹力通常分为两类,一类是拉力(如橡皮筋、弹簧等),另一类是压力和支持力(如桌面对书本的支持力和书本对桌面的压力)。
(3)方向:弹力的方向与物体发生形变的方向相反,且总是与接触面垂直。
(4)作用点:作用在施加外力的物体上,也可等效在接触面的一点上。
三、重力
1.重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫重力;重力的符号是G,单位是N。
2.重力区别于其他力的基本特征是:
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力者是地球,受力者是物体。
3.重力的三要素
(1)重力的大小:通常把重力的大小叫重量。物体所受重力大小跟它的质量成正比,计算公式:G=mg,其中g=9.8 N/kg,粗略计算的时候g=10 N/kg。表示:质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 N。
(2)重力的方向:竖直向下(指向地心)
(3)重力的作用点——重心
对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点就叫做物体的重心。我们通常把物体的重心当作重力在物体上的作用点。
质地均匀、外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点。不规则的物体,我们可以采用支撑法和悬挂法来确定它的重心。
※重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
4.稳度
稳度就是物体的稳定程度,稳度越大,物体就越不容易倾倒。
提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
5.假如失去重力将会出现的现象:
①抛出去的物体不会下落;②水不会由高处向低处流;③大气不会产生压强
四、摩擦力
1.摩擦力定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
2.摩擦力产生的条件:
A.接触面粗糙。
B.相互接触且相互挤压。
C.两个物体之间要发生运动或已经相对运动。
3.滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”;
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4.摩擦的种类:滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦。滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
5.滑动摩擦力的影响因素:①与物体间的压力有关;②与接触面的粗糙程度有关;③与物体的运行速度、接触面积的大小等无关。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
6.增大有益摩擦的方法:①增加物体间的压力;②增大接触面的粗糙程度。
7.减小有害摩擦的方法:①使接触面光滑和减小压力;②用滚动代替滑动;③加润滑油;④利用气垫。⑤让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。
【方法与技巧】
质量和重力的关系
质量
重力
区
别
概念
物体所含物质的多少。
由于地球的吸引而使物体受到的力。
符号
m
G
量性
只有大小,没有方向。(标量)
既有大小,又有方向(矢量),且方向总是竖直向下。
单位
Kg
N
计算公式
m=ρV
G=mg
测量工具
天平、秤
弹簧测力计
联系
重力与质量的关系式是:G=mg
【直击中考】
一.选择题(共15小题)
1.(2024•安阳)下列事例中,能说明力可以使物体的运动状态发生改变的是( )
A.用力拉会使拉力器的弹簧伸长
B.飞来的网球使球拍的网变形
C.运动员跳水时跳板被压弯
D.点火后火箭升空
2.(2024•呼和浩特)瑞瑞是呼和浩特市一名普通初三学生。自从学习初中物理后,他对与人体有关的各项数据产生了浓厚的兴趣。以下是他总结出的自己身体的各项常用数据,其中正确的是( )
A.他的体温在42.5℃左右
B.身高170cm左右
C.体重约为1500N
D.百米赛跑的成绩约为5s
3.(2024•枣庄)在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B.甲先对乙施力,然后乙才对甲施力
C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对相互作用力
D.由于甲、乙两磁体没有接触,因此甲、乙之间没有力的作用
4.(2024•盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
5.(2024•宜宾)如图所示的测量工具中,属于测量力的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2024•西藏)观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A.物理课本将没有质量
B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下
D.在地面上正常行走将异常困难
7.(2024•自贡)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.拿起两个鸡蛋需要的力约为1N
B.一名普通中学生的质量约为400kg
C.人的正常体温约为39℃
D.成年人正常步行的速度约为3m/s
8.(2024•青岛)小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( )
A.滑板运动员的滑板装有轮子
B.自行车运动员刹车时用力捏闸
C.体操运动员在手上涂防滑粉
D.长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
9.(2024•广元)如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙、和F丙,则( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
10.(2024•无锡)如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A.小明和小华由于惯性都保持静止
B.小明和小华因为受力一起向前运动
C.小明受力向前运动,小华受力向后运动
D.小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
11.(2024•牡丹江)下列测量结果正确的是( )
A.物体的长度是1.8cm B.物体的温度是34℃
C.物块的体积是80mL D.物体的重力是3kg
12.(2024•泰安)如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在5N的水平拉力F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5N
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5N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
13.(2024•北京)下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A.车把上套了有花纹的橡胶套
B.遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C.自行车轮胎上刻有花纹
D.车轮的轴承中装有滚珠
14.(2024•湖北)冰壶运动员比赛用鞋如图,蹬冰鞋底用橡胶制成,滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A.蹬冰鞋底是为了减小压力
B.滑行鞋底是为了减小摩擦力
C.运动员在冰面上滑行需要力来维持
D.滑行时若摩擦力消失,则运动员会停止运动
15.(2024•宿迁)在探究影响滑动摩擦力大小因素的活动中,实验装置如图甲所示,固定弹簧测力计A,拉动木板,测出木块受到的滑动摩擦力。小明又进行测量木板受到木块的滑动摩擦力的尝试。如图乙所示,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,测量木板受到桌面的摩擦力;如图丙所示,固定木块,再拉动木板,当木板相对于木块滑动时,读出弹簧测力计B的示数。则测量的木板受到木块的滑动摩擦力( )
A.方向水平向左,拉木板需要匀速运动
B.方向水平向右,拉木板不需要匀速运动
C.方向水平向右,拉木板需要匀速运动
D.方向水平向左,拉木板不需要匀速运动
二.填空题(共10小题)
16.(2024•菏泽)如图所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是 的;使小明后退的力的施力物体是 。
17.(2024•天津)在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是 的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(2024•安阳)科幻片《火星救援》中,航天员被困火星,在与救援小组对接时,由于飞行器燃料不够,他没能达到理想的高度,在离救援小组还有几十米时,他急中生智,在自己的航天服上戳破一个小洞,利用向下喷出的气体,使自己获得向上的力并成功对接上救援小组,最终获救。科幻片这样幻想的科学依据是 。
19.(2024•临夏州)人类已经进入人工智能时代,各式各样的机器人出现在我们的生活中。如图是世界机器人大赛上科创小组设计的投篮机器人,要想准确把球投入篮筐,机器人除了需要控制力的作用点和方向外,还需要控制力的 ;机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球是 (选填“运动”或“静止”)的。
20.(2024•枣庄)嫦娥六号探测器于2024年6月2日着陆月球背面阿波罗盆地进行采样,嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,要将发动机喷管朝向 (选填“前方”“侧方”或“后方”),使探测器减速的施力物体是 (选填“燃气”或“喷嘴”),此现象可以说明 。
21.(2024•江西)赣剧是江西省地方戏曲剧种之一。如图所示,某赣剧演员在水平舞台上站立不动时,她受到的重力与舞台对她的支持力是一对 ,其中重力的方向是 。
22.(2024•南通)哈尔滨冰雪节的滑雪项目吸引了很多南方“小土豆”,他们戴的滑雪手套较粗糙,是为了增大手套与滑雪杆之间的 ;滑雪时,滑雪杆向后撑地使人向前滑行,说明力的作用是 ;自由滑行时,由于受到阻力,人的滑行速度逐渐变小,说明力能改变物体的 ;滑到终点时人不会立即停下来,是因为人具有 。
23.(2024•泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
24.(2024•德阳)(1)如图甲所示,体温计的读数是 ℃;
(2)如图乙所示,秒表的读数是 s;
(3)如图丙所示,用手用力握玻璃瓶,观察到细玻璃管中液柱上升,说明了力可以改变物体的 。
25.(2024•无锡)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为 N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是: 。
三.作图题(共1小题)
26.(2024•内江)如图是一形状不规则薄形物体,其重心在O处,请在物体的O点画出物体静止时所受的重力和拉力的示意图。
四.实验探究题(共2小题)
27.(2024•常州)创新小组同学利用如图甲所示的弹簧测力计(已校零)、带悬挂细线的溢水杯(定制),自制液体密度快速测量仪。其说明书如表所示。
液体密度快速测量仪使用说明书
①竖直悬挂液体密度快速测量仪,如图乙所示;
②向溢水杯内缓缓倒入待测液体,直至溢水口有液体溢出,即认为溢水杯装满液体;
③读出测量仪指针所指的密度值,即为待测液体的密度,如图丙所示,液体的密度为1.0×103kg/m3。
g取10N/kg,问:
(1)溢水杯受到重力大小为 N。
(2)溢水杯装满液体时,液体的体积?
(3)若在读数前溢水杯意外晃动,将导致测量值 真实值。遇到此种情况,解决办法为: 。
28.(2024•成都)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板不同表面
弹簧测力计示数/N
一个木块
两个木块重叠
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是 。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用哪个方案?答: 。
方案一:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木块连接到墙上后,直接拉动下面的长木板
力 弹力 重力 摩擦力
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2024•安阳)下列事例中,能说明力可以使物体的运动状态发生改变的是( )
A.用力拉会使拉力器的弹簧伸长
B.飞来的网球使球拍的网变形
C.运动员跳水时跳板被压弯
D.点火后火箭升空
【分析】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
【解答】解:A、用力拉会使拉力器的弹簧伸长,说明力改变物体的形状,故A错误;
B、飞来的网球使球拍的网变形,说明力改变物体的形状,故B错误;
C、运动员跳水时跳板被压弯,说明力改变物体的形状,故C错误;
D、点火后火箭升空,火箭运动的速度大小发生了改变,说明力改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查力的作用效果,属于基础性题目。
2.(2024•呼和浩特)瑞瑞是呼和浩特市一名普通初三学生。自从学习初中物理后,他对与人体有关的各项数据产生了浓厚的兴趣。以下是他总结出的自己身体的各项常用数据,其中正确的是( )
A.他的体温在42.5℃左右
B.身高170cm左右
C.体重约为1500N
D.百米赛跑的成绩约为5s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.人体正常体温在37℃左右,故A错误;
B.中学生的身高在170cm左右,故B正确;
C.中学生的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C错误;
D.中学生百米赛跑的成绩约为15s,故D错误。
故选:B。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
3.(2024•枣庄)在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B.甲先对乙施力,然后乙才对甲施力
C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对相互作用力
D.由于甲、乙两磁体没有接触,因此甲、乙之间没有力的作用
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;一对相互作用力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上;
(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】解:ABC、甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上,是同时发生的,故AB错误,C正确;
D、由于同名磁极相互排斥,虽然甲、乙两磁体没有接触,但甲、乙之间有斥力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了相互作用的力和磁极间的作用,属于基础题。
4.(2024•盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
【分析】弹簧测力计在使用需要先观察指针是否指在零刻度线,需进行调零。
【解答】解:由图知,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方,需将面板向下移动,就能使指针指在零刻度线处,因此选择D。
故选:D。
【点评】本题考查弹簧测力计的使用,是一道基础题。
5.(2024•宜宾)如图所示的测量工具中,属于测量力的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】在物理学中是利用弹簧测力计,握力计等测量工具测量力的大小。
【解答】解:弹簧测力计是测量力大小的工具,天平是测量物体质量的工具,温度计是测量物体温度的仪器,秒表是测量时间的仪器。
故选:A。
【点评】此题是考查学生对常见测量工具认识和使用,是一道基础题。
6.(2024•西藏)观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A.物理课本将没有质量
B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下
D.在地面上正常行走将异常困难
【分析】(1)质量是物体的一种属性,指物体所含物质的多少,与是否有重力无关;
(2)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:两物体相互接触并挤压,接触面粗糙,两物体发生相对运动或相对运动趋势;
(3)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,地球附近的一切物体都受到重力的作用。根据重力的方向总是竖直向下,可对很多现象做出判断。
【解答】解:A、质量是物体的一种属性,指物体所含物质的多少,与是否有重力无关,故A错误;
B、摩擦力的产生,与是否有重力无关,故B错误;
C、重力的方向总是竖直向下,若重力突然消失,瀑布将消失,故C错误;
D、如果地球上物体的重力突然消失,人对地面的压力消失,人和地面之间摩擦力消失,在地面上正常行走将异常困难,故D正确。
故选:D。
【点评】知道摩擦力、重力产生的原因,知道质量是物质本身的一种属性是解题的关键。
7.(2024•自贡)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.拿起两个鸡蛋需要的力约为1N
B.一名普通中学生的质量约为400kg
C.人的正常体温约为39℃
D.成年人正常步行的速度约为3m/s
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解:A、两个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg,拿起两个鸡蛋需要的力约为F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A符合实际;
B、一名普通中学生的质量约为50kg,故B不符合实际;
C、人的正常体温约为37℃,变化幅度很小,故C不符合实际;
D、成年人正常步行的速度约为1.2m/s,故D不符合实际。
故选:A。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出合理的选项即可。
8.(2024•青岛)小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( )
A.滑板运动员的滑板装有轮子
B.自行车运动员刹车时用力捏闸
C.体操运动员在手上涂防滑粉
D.长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
【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;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,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。
【解答】解:A、滑板运动员的滑板装有轮子是变滑动为滚动,减小摩擦的,故A符合题意;
B、刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不合题意;
C、运动员手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D、运动鞋底制有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:A。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
9.(2024•广元)如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙、和F丙,则( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
【分析】(1)物体对水平面的压力大小等于物体的重力。
(2)影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度,而与接触面积和速度的大小无关;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,匀速直线运动,受力平衡。
【解答】解:(1)甲、乙两图中,虽然木块的放置方式不同,速度大小也不同,但它们对水平面的压力大小相同(都等于自身的重力),且接触面的粗糙程度相同,所以这两种情况下摩擦力的大小相等,即f甲=f乙;
(2)丙图中,在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,即f丙>f乙;
由此可知f甲=f乙<f丙,匀速直线运动,受力平衡,拉力等于摩擦力,故F甲=F乙<F丙。
故选:C。
【点评】此题考查了压力与重力的关系、滑动摩擦力大小的影响因素,属于基础题。
10.(2024•无锡)如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A.小明和小华由于惯性都保持静止
B.小明和小华因为受力一起向前运动
C.小明受力向前运动,小华受力向后运动
D.小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
【分析】(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)物体保持静止或匀速直线运动状态时处于平衡状态。
【解答】解:ABCD.小华推小明时,根据力的作用是相互的,小明对小华也有力的作用,小华向后退,小明向前运动,故ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查相互作用力,难度不大。
11.(2024•牡丹江)下列测量结果正确的是( )
A.物体的长度是1.8cm B.物体的温度是34℃
C.物块的体积是80mL D.物体的重力是3kg
【分析】(1)使用刻度尺测量物体的长度时要估读到分度值的下一位;
(2)使用温度计测量液体的温度,读数时先看清是零上还是零下的,然后认清量程和分度值,最后读出示数;
(3)利用排水法测体积时,石块的体积为两次示数之差;
(4)先明确弹簧测力计的量程、分度值,再根据指针位置读数。
【解答】解:A、由图可知刻度尺的分度值是0.1cm,则物体的长度为1.80cm,故A错误;
B、由图可知该温度计的分度值是1℃,温度计中液柱的液面在30℃以上4格处,示数为34℃,即物体的温度是34℃,故B正确;
C、由图可知,此时量筒的读数为80mL,即物体和水的总体积为80mL,石块的体积应为此时的示数减去量筒中水的体积,故C错误;
D、弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为3N,即物体的重力是3N,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了刻度尺、温度计、量筒、弹簧测力计的读数,使用测量工具之前,要观察量程和分度值,同时要注意刻度尺需要估读。
12.(2024•泰安)如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在5N的水平拉力F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5N
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5N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
【分析】摩擦力的产生条件有:①要有相互挤压;②要有一定的粗糙程度;③要有相对运动或者相对运动趋势。存在摩擦力时,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势相反,再根据物体受力平衡相关知识进行综合判断。注意分析甲和乙受力时研究对象的选择。
【解答】解:
AB、对甲进行分析,甲保持平衡状态,竖直方向上受到重力、支持力二力平衡,水平方向上若存在摩擦,则无法保持平衡,故甲不受摩擦力,因此A、B不正确。
CD、分析甲和乙整体,水平方向上受到向右5N的拉力且保持平衡状态,因此乙需要受到一个与拉力大小相等、方向相反的力,即水平面给乙的摩擦力。因此乙受到的摩擦力方向水平向左,大小为5N,因此C选项正确,D选项错误。
故选:C。
【点评】本题考查了摩擦力大小和方向的判断,需要结合受力分析、受力分析对象的选择、二力平衡相关的知识才能解决,有一定综合性。
13.(2024•北京)下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A.车把上套了有花纹的橡胶套
B.遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C.自行车轮胎上刻有花纹
D.车轮的轴承中装有滚珠
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、车把上套了有花纹的橡胶套,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意。
B、遇到紧急情况时用力捏刹车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不合题意。
C、自行车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意。
D、车轮的轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
14.(2024•湖北)冰壶运动员比赛用鞋如图,蹬冰鞋底用橡胶制成,滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行,需要停下时,用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是( )
A.蹬冰鞋底是为了减小压力
B.滑行鞋底是为了减小摩擦力
C.运动员在冰面上滑行需要力来维持
D.滑行时若摩擦力消失,则运动员会停止运动
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素有压力大小和接触面的粗糙程度;
减小摩擦力的方法有:减小接触面的粗糙程度、减小对接触面的压力、变滑动摩擦为滚动摩擦。
增大摩擦力的方法是增大压力、增大接触面的粗糙程度;
(2)一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动。
【解答】解:A、蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,这是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B、塑料鞋底比较光滑,这是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B正确;
C、运动员在冰面上滑行不需要力来维持,故C错误;
D、滑行时,水平方向只受摩擦力,若摩擦力消失,运动员将做匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
【点评】通过冰壶比赛这个体育运动考查惯性、摩擦力等,实际上每一项体育比赛中都包含了物理知识,认真观察。
15.(2024•宿迁)在探究影响滑动摩擦力大小因素的活动中,实验装置如图甲所示,固定弹簧测力计A,拉动木板,测出木块受到的滑动摩擦力。小明又进行测量木板受到木块的滑动摩擦力的尝试。如图乙所示,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,测量木板受到桌面的摩擦力;如图丙所示,固定木块,再拉动木板,当木板相对于木块滑动时,读出弹簧测力计B的示数。则测量的木板受到木块的滑动摩擦力( )
A.方向水平向左,拉木板需要匀速运动
B.方向水平向右,拉木板不需要匀速运动
C.方向水平向右,拉木板需要匀速运动
D.方向水平向左,拉木板不需要匀速运动
【分析】根据滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,分析摩擦力的方向,根据影响滑动摩擦力大小的因素和力的平衡条件来分析测量木板受到木块的滑动摩擦力时木板应如何运动。
【解答】解:在图丙中,当木板相对于木块滑动时,木板相对于木块向右滑动,因滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以木板受到木块的滑动摩擦力方向水平向左,故BC错误;
在图乙中,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,因为此时木板和木块之间相对静止,所以木板和木块之间无摩擦力的作用,由二力平衡条件可知,木板受到桌面的滑动摩擦力f桌=FB(FB为测力计B的示数,也就是测力计B对木板向右的拉力);
图乙和图丙相比,当木板相对于木块滑动时,因为整体对桌面的压力大小不变、接触面的粗糙程度不变,所以木板受到桌面的滑动摩擦力大小不变,仍然为f桌=FB;
在图丙中,拉动木板时,木板受到水平向右的拉力FB′、水平向左的桌面的滑动摩擦力f桌、木块对木板水平向左的摩擦力,由实验目的可知要测量木板受到木块的滑动摩擦力,则需要根据木板受力平衡进行测量,所以,图丙中拉木板时需要匀速运动,此时木板受力平衡,则FB′=f木块对木板+f桌,因此木板受到木块的滑动摩擦力为f木块对木板=FB′﹣f桌,即该方案是可行的,故A正确,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用与影响滑动摩擦力大小的因素,属于中档题。
二.填空题(共10小题)
16.(2024•菏泽)如图所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是 相互 的;使小明后退的力的施力物体是 墙 。
【分析】物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
【解答】解:当小明用力推墙时,会感到墙在推他,他沿水平地面向后退去;说明手对墙施力的同时,墙也对手施加了力;这表明物体间力的作用是相互的。
故答案为:相互;墙。
【点评】本题考查力的基本概念和力作用的相互性。
17.(2024•天津)在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是 相互 的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
(2)影响内能大小的因素有:质量、温度和状态。
【解答】解:(1)“水火箭”升空利用的是“反冲力”,即高压气体将水向下喷射出去,对水施加一个向下的力,物体间的力都是相互的;
(2)“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能减小。
故答案为:相互;减小。
【点评】此题考查了力的作用的相互性、内能大小的影响因素,属于基础知识。
18.(2024•安阳)科幻片《火星救援》中,航天员被困火星,在与救援小组对接时,由于飞行器燃料不够,他没能达到理想的高度,在离救援小组还有几十米时,他急中生智,在自己的航天服上戳破一个小洞,利用向下喷出的气体,使自己获得向上的力并成功对接上救援小组,最终获救。科幻片这样幻想的科学依据是 物体间力的作用是相互的 。
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:在自己的航天服上戳破一个小洞,利用向下喷出的气体,使自己获得向上的力并成功对接上救援小组,最终获救。科幻片这样幻想的科学依据是物体间力的作用是相互的。
故答案为:物体间力的作用是相互的。
【点评】本题考查力的相互性,属于基础题。
19.(2024•临夏州)人类已经进入人工智能时代,各式各样的机器人出现在我们的生活中。如图是世界机器人大赛上科创小组设计的投篮机器人,要想准确把球投入篮筐,机器人除了需要控制力的作用点和方向外,还需要控制力的 大小 ;机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球是 静止 (选填“运动”或“静止”)的。
【分析】影响力的作用效果的三要素:大小、方向、作用点;在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
【解答】解:要想准确把球投入篮筐,除了需要控制力的作用点和方向外,还需要控制力的大小;
机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球的位置没有发生改变,是静止的。
故答案为:大小;静止。
【点评】知道力的三要素都影响力的作用效果;
判断一个物体是运动还是静止,主要取决于所选的参照物,参照物不同,物体的运动情况可能不同,这就是运动和静止的相对性。
20.(2024•枣庄)嫦娥六号探测器于2024年6月2日着陆月球背面阿波罗盆地进行采样,嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,要将发动机喷管朝向 前方 (选填“前方”“侧方”或“后方”),使探测器减速的施力物体是 燃气 (选填“燃气”或“喷嘴”),此现象可以说明 力的作用是相互的 。
【分析】力是物体对物体的作用,施加力的物体叫施力物体,受到力的作用的物体叫受力物体,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,依靠发动机喷管喷出大量的气体制动,制动需要受到一个向后的力,根据力的作用是相互的可知,向前喷出燃气时,燃气受到向前的推力,喷嘴会受到一个向后的反作用力,这个向后的反作用力使嫦娥六号探测器减速,使嫦娥六号探测器减速的力的施力物体是燃气,由此可知此现象可以说明力的作用是相互的。
故答案为:前方;燃气;力的作用是相互的。
【点评】本题考查了力的作用是相互,难度不大。
21.(2024•江西)赣剧是江西省地方戏曲剧种之一。如图所示,某赣剧演员在水平舞台上站立不动时,她受到的重力与舞台对她的支持力是一对 平衡力 ,其中重力的方向是 竖直向下的 。
【分析】物体在几个力的作用下,如果保持静止状态和匀速直线运动状态,这几个力就是平衡的。
重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:某赣剧演员在水平舞台上站立不动时,她受到的重力与舞台对她的支持力是一对平衡力,其中重力的方向是竖直向下的。
故答案为:平衡力;竖直向下的。
【点评】本题考查的是平衡力的判断;知道重力的方向是竖直向下的。
22.(2024•南通)哈尔滨冰雪节的滑雪项目吸引了很多南方“小土豆”,他们戴的滑雪手套较粗糙,是为了增大手套与滑雪杆之间的 摩擦 ;滑雪时,滑雪杆向后撑地使人向前滑行,说明力的作用是 相互的 ;自由滑行时,由于受到阻力,人的滑行速度逐渐变小,说明力能改变物体的 运动状态 ;滑到终点时人不会立即停下来,是因为人具有 惯性 。
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)力的作用效果:可以改变物体的运动状态(包括运动方向变化、运动速度的大小变化),也可以改变物体的形状;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
【解答】解:(1)戴的滑雪手套较粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手套与滑雪杆之间的摩擦;
(2)滑雪时,滑雪杆向后撑地,杆给地向后的力,由于力的作用是相互的,地给杆向前的力,使人向前滑行;
(3)自由滑行时,由于受到阻力,人的滑行速度逐渐变小,运动状态改变,说明力能改变物体的运动状态;
(4)滑到终点时,人由于惯性要保持原来的运动状态,不会立即停下来。
故答案为:摩擦;相互的;运动状态;惯性。
【点评】本题考查了增大摩擦的方法、力的相互性、力的作用效果、惯性现象,属于基础题目。
23.(2024•泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 运动状态 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 小 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 惯性 。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)流体压强与流速的关系:在流体流速越大的地方,压强越小;在流体流速越小的地方,压强越大;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质。
【解答】解:手将飞机模型向前推出,飞机的由静止开始运动,这是因为力改变了飞机的运动状态;
飞机模型在飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,压强小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力;
飞机模型向前运动,是因为具有惯性。
故答案为:运动状态;小;惯性。
【点评】该题考查了力的作用效果、流体压强、惯性等知识点,是一道综合题。
24.(2024•德阳)(1)如图甲所示,体温计的读数是 37.8 ℃;
(2)如图乙所示,秒表的读数是 276.5 s;
(3)如图丙所示,用手用力握玻璃瓶,观察到细玻璃管中液柱上升,说明了力可以改变物体的 形状 。
【分析】(1)体温计读数时,先观察分度值,再观察液柱液面对应刻度;
(2)停表中小表盘是分钟,大表盘是秒钟,读数时,先读分再读秒;
(3)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:(1)体温计的分度值是0.1℃,图中水银柱液面在37℃往后第八小格,所以示数为37.8℃。
(2)表中小表盘是分钟,指针指在4和5之间且更靠近5,说明秒钟已经过了30秒,大表盘是秒钟,每一小格即分度值为0.1s,所以秒钟读数为36.5s,所以秒表的读数为4min36.5s,即276.5s;
(3)用力握玻璃瓶,观察到细玻璃管中水柱变高,说明瓶壁的形状改变,即说明力可以改变物体的形状。
故答案为:37.8;276.5s;形状。
【点评】初中物理学习了很多测量工具的使用,但没有特殊说明,只有刻度尺的读数要有估读值,其它只要读到准确值即可。
25.(2024•无锡)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为 0.3 N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是: 在木块上加不同数量的钩码重复实验 。
【分析】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用。根据二力平衡知识,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)影响滑动摩擦力的因素是接触面粗糙程度和压力大小,需要用到控制变量法。
【解答】解:将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用。根据二力平衡知识,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,由图可知测力计分度值为0.1N,故示数为0.3N,即滑动摩擦力为0.3N;
仅将毛巾平铺在木板上,压力大小一定,改变了接触面的粗糙程度,故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面粗糙程度一定,改变压力大小,故做法是:在木块上加不同数量的钩码重复实验。
故答案为:0.3;接触面粗糙程度;在木块上加不同数量的钩码重复实验。
【点评】本题考查了实验注意事项、实验现象分析,本实验应用了控制变量法,知道实验原理、应用控制变量法分析实验现象即可正确解题。
三.作图题(共1小题)
26.(2024•内江)如图是一形状不规则薄形物体,其重心在O处,请在物体的O点画出物体静止时所受的重力和拉力的示意图。
【分析】根据二力平衡条件分析物体所受的重力与绳子拉力的大小和方向关系,根据力的示意图画法分别用一条带箭头的线段把重力、拉力的大小、方向、作用点表示出来。
【解答】解:由图可知,形状不规则的薄片物体受到竖直向下的重力、绳子竖直向上的拉力处于平衡状态,由二力平衡条件可知,物体所受的重力与绳子的拉力是一对平衡力,因此两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上;重力从重心O竖直向下画,绳子的拉力从重心竖直向上画,标出符号G和F,注意两个力的长度相等,如图所示:
【点评】本题考查了学生对力的示意图、二力平衡条件、重心以及重力方向的理解和掌握。
四.实验探究题(共2小题)
27.(2024•常州)创新小组同学利用如图甲所示的弹簧测力计(已校零)、带悬挂细线的溢水杯(定制),自制液体密度快速测量仪。其说明书如表所示。
液体密度快速测量仪使用说明书
①竖直悬挂液体密度快速测量仪,如图乙所示;
②向溢水杯内缓缓倒入待测液体,直至溢水口有液体溢出,即认为溢水杯装满液体;
③读出测量仪指针所指的密度值,即为待测液体的密度,如图丙所示,液体的密度为1.0×103kg/m3。
g取10N/kg,问:
(1)溢水杯受到重力大小为 1 N。
(2)溢水杯装满液体时,液体的体积?
(3)若在读数前溢水杯意外晃动,将导致测量值 小于 真实值。遇到此种情况,解决办法为: 重新装满液体 。
【分析】(1)根据图甲弹簧测力计的量程判断其分度值,再结合图乙读数即可;
(2)根据甲乙丙三图可得出液体的重力大小,再利用重力与质量的关系求出液体质量,利用密度公式变式求出液体体积;
(3)如果溢水杯意外晃动,那么部分液体可能会从溢水口流出,导致溢水杯内剩余的液体重力减小,据此分析作答。
【解答】解:(1)在图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,由于弹簧测力计已经校零,在图乙中,只挂着溢水杯,此时指针下降了5小格,因此溢水杯的重力是1N。
(2)由图甲乙丙可知,当溢水杯装满液体时,丙指针比乙的下降了10小格,则液体的重力为2N,则液体的质量为,
由液体的体积为V液==2×10﹣4m3;
(3)如果溢水杯意外晃动,那么部分液体可能会从溢水口流出,导致溢水杯内剩余的液体重力减小,而弹簧测力计的示数也会相应减小,这就会导致测量值偏小。遇到此种情况,应把溢水杯装满液体再读数。
故答案为:(1)1N;
(2)溢水杯装满液体时,液体的体积为2×10﹣4m3;
(3)小于;重新装满液体。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数和密度公式的应用,难度一般。
28.(2024•成都)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 相等 。
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 压力大小和接触面粗糙程度 的关系。
长木板不同表面
弹簧测力计示数/N
一个木块
两个木块重叠
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是 换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上 。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用哪个方案?答: 方案三 。
方案一:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木块连接到墙上后,直接拉动下面的长木板
【分析】此题目是针对滑动摩擦力的探究实验,加上题中的设计方案,对每一步实验进行分析即可。
【解答】解:(1)木块水平方向上受拉力和滑动摩擦力,并保持匀速直线运动状态(即二力平衡状态),因此所受拉力和滑动摩擦力相等。
(2)表格中既有不同的粗糙程度,也有不同的压力(一个木块和两个木块叠放),因此她探究的是滑动摩擦力与压力、滑动摩擦力和接触面粗糙程度,这两个因素的关系。
(3)由题知,长方体木块的每个面粗糙程度都相同,而长、宽、高不等,要探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,需控制压力大小相等、接触面的粗糙程度相同,仅改变接触面积,则改变接触面积的操作是换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上。
(4)题中说到用的是二力平衡的特点,因此测力计应该测量木块受到的拉力,然后拉动木板,木块处于静止状态,从而得出木块所受摩擦力的大小。方案一和方案二,所测拉力均为木板的拉力,而木板受到的力除了拉力以外,还有上下表面两个摩擦力,所以拉力与摩擦力不符合二力平衡条件。综上所述,选择方案三。
故答案为:(1)相等;(2)压力大小和接触面粗糙程度;(3)换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上;(4)方案三。
【点评】此题目每一步都是结合题中所给的条件和步骤来单独分析,出题比较灵活,对滑动摩擦力或者二力平衡知识理解要十分到位,否则容易出现错误。
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