7.3 摩擦力(分层练习)-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂(苏科版2024)
2024-12-31
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2份
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41页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.83 MB |
| 发布时间 | 2024-12-31 |
| 更新时间 | 2024-12-31 |
| 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 | 2024-12-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49669964.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
7.3 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力的概念与分类 2
考点02 判断实际生活中的摩擦力的种类 2
考点03 有益、有害摩擦;增大或减小摩擦 2
考点04 静摩擦力的方向、滑动摩擦力的大小与方向 4
考点05 概念综合辨析、易错题 5
考点06 探究滑动摩擦力大小的影响因素(选择题) 6
考点07 作图题 7
考点08 实验题 8
11
14
考点01 摩擦力的概念与分类
1.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个物体相互接触时,它们之间一定有摩擦力
B.滚动摩擦力比滑动摩擦力小
C.物体质量越大,受到的摩擦力越大
D.摩擦力都是有害的
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.在相同情况下, 摩擦要比 摩擦小得多。
4.人站在水平的地面上时,与地面间 (有/没有)摩擦;站在斜坡上时,与斜坡间 (有/没有)摩擦,是 摩擦;人行走时与地面间的摩擦是 摩擦。
考点02 判断实际生活中的摩擦力的种类
5.在用笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是( )
A.圆珠笔 B.毛笔 C.铅笔 D.钢笔
6.圆珠笔在纸上写字时,笔尖与纸之间是 摩擦;用卷笔刀削卷铅笔时,铅笔与转孔之间的摩擦是 摩擦;手握住油瓶,手和油瓶之间的摩擦是 摩擦.
7.擦黑板时,黑板擦与黑板面之间的摩擦是 摩擦;而用中性水笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,靠的是手与竹竿之间的 摩擦;皮带传动时,张紧皮带是利用 的方法来增大摩擦的。
考点03 有益、有害摩擦;增大或减小摩擦
8.说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的.
(1)在结冰的公路上撒沙子: ;
(2)轴承两圈之间装有滚珠: ;
(3)轮胎上刻有花纹: ;
(4)给机器上润滑油: ;
(5)冬天,为了防止打滑而在车轮上缠上铁链: .
9.行李箱底部装着小轮子,是采用 的办法来 摩擦的,这样在拉动时可以省力。
10.下列做法可减小摩擦力的是( )
A.轮胎表面有花纹 B.给转轴处加润滑油
C.刹车时用力捏闸 D.轮胎紧套在钢圈上
11.如图所示,这是某同学在操场上跑步时的情景,鞋与地面之间的摩擦属于 (选填“有益”或“有害”)摩擦,他的鞋底表面制有凹凸不平的花纹,这是通过 的方法来增大摩擦,向前跑的过程中脚受到地面摩擦力的方向是 (选填“向前”或“向后”)的。
12.劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向 的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦,这个摩擦属于 (选填“有益摩擦”或“有害摩擦”)。
13.把一本书放在水平桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进;然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它匀速前进,如图所示.根据橡皮筋伸长长度的变化,得出的结论是:在其他条件相同时,滚动摩擦 滑动摩擦(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
14.在世界体操锦标赛上,体操运动员在上单杠之前,总要在受上抹些镁粉,而在单杠上回环动作时,手握单杠不能握得太紧,他这样做的目的是
A.两者都是为了增大摩擦
B.两者都是为了减小摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.前者是为了增大摩擦,后者是为减小摩擦
考点04 静摩擦的方向、滑动摩擦力的大小与方向
15.如图是“竹筷提米”实验,玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则米对筷子的摩擦力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
16.学习摩擦力时,老师做了以下实验:如图1,将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲:如图2,保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲.刷毛弯曲,说明力能使物体发生 ,图1中木板相对于刷毛向 运动,图2中刷毛受到的摩擦力方向为 。
17.如图所示,物体被夹在竖直且平行的木板之间,若将物体A竖直向上抽出去,则物体受到的摩擦力的方向是
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
18.小明用6N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力大小是 N;当他改用12N水平拉力拉木块时,桌面对木块的摩擦力的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
19.如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,已知,则它们所受的拉力和的大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
20.在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
考点05 概念综合辨析、易错题
21.关于质量、重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.地面某位置处,物体的质量跟它受到的重力成正比
B.物体对地面的压力是由于地面发生弹性形变产生的
C.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D.物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
22.丰子恺的书画简朴,富有生活气息。如图是他的一幅作品“牧童骑牛”,下列说法中正确的是( )
A.牧童对牛的压力就是牧童的重力
B.地面对牛的支持力和牛对地面的压力作用在同一个物体上
C.牛行走时受到地面的摩擦力是有害摩擦
D.地面对牛的支持力是由于地面发生弹性形变产生的
23.思维导图可以帮助我们梳理知识脉络,理解知识间联系。如图所示,构建了关于滑动摩擦力的思维导图,适合放在图中①位置的实例是( )
A.移动巨石时,在下面放上滚木 B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子
C.用橡皮擦除字迹要用力 D.刹车时,用力捏手刹
考点06 探究滑动摩擦力大小的影响因素(选择题)
24.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,学习小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关实验讨论交流的说法正确的是( )
A.摩擦力的测量用到了转换法
B.为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块
C.乙、丙两图实验现象比较,说明滑动摩擦力大小与压力大小无关
D.利用图中实验器材无法研究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
25.小明在“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。为完成实验探究,表格中至少还需要在(a)和(b)处补充一组内容,补充的一组内容可以有多少种?( )
序号
支持面
木块对支持面的压力/N
滑动摩擦力/N
①
棉布
2
②
木板
4
③
玻璃板
6
④
(a)
(b)
A.2 B.4 C.6 D.9
26.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板。图甲,图乙中木板静止,木块,铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C.图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
考点07 作图题
27.如图所示,请画出木箱A所受重力和摩擦力的示意图(点A为力的作用点)。
28.如图所示,足球在水平草地上向左减速滚动,请画出足球的受力示意图。(力的作用点画在足球的重心)
29.如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她所受重力和摩擦力的示意图。
30.如图所示,某同学在游乐场游玩时从滑梯滑下,请在图中画出滑梯对该同学所施加的力的示意图(力的作用点均在O点);
考点08 实验题
31.如图所示是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)小红的三次实验情况如图所示。实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)面上向右做 运动,木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,方向向 ;
(2)小红在探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,利用图甲和图乙中的示数得出“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为对吗? (选填“对”或“不对”)。你的理由是 ;
(3)分析图甲和图丙两次实验,你能得出结论: 。
32.如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置图。
(1)将物体置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 。
(3)图乙、图丙中铜块和木块叠放在一起的目的是使 相同。根据图乙、图丙中弹簧测力计示数,可以判断 (填“木块”或“铜块”)的表面更粗糙一些。
33.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明做了如图所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面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。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做匀速直线运动,根据 知识可知:滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,这种测摩擦力的方法是 (选填“直接”或“间接”)测量法;
(2)第1次和第2次两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时, ,滑动摩擦力越大;
(3)第 次和第 次两图所示的实验说明:压力相同时, ,滑动摩擦力越小。
34.林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木块上做 运动;
(2)甲、乙两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时, ,滑动摩擦力越大;
(3)甲、丙两图所示的实验说明:压力一定时, ,滑动摩擦力越大;
(4)此实验用到的物理实验方法是 ,在物理学中用到此实验方法的实验还有 (只需举出一例)。
35.如图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
实验次数
接触面
木块对木板的压力/N
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力/N
1
木板
10
4.0
4.0
2
粗糙木板
10
6.0
6.0
3
木板
20
8.0
8.0
4
木板
10
4.0
4.0
(1)为保证实验成功,每次都应用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做 运动,并在此过程中读出弹簧测力计的示数;
(2)比较1、2两次实验数据,可以得出的结论是 一定时,滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)比较1、3两次实验数据,可以得出的结论是 一定时,滑动摩擦力的大小与 成正比;
(4)比较 两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
36.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关;
猜想C滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间的接触面积有关。
为了检验上述猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
步骤1如图甲所示,把长方体木块平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使之做 运动,读出此时弹簧测力计的示数;
步骤2如图乙所示,在长方体木块上放上钩码,接下来重复步骤1,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计的示数;
步骤3如图丙所示,在水平长木板上铺层棉布,把木块平放在棉布上(不加钩码),接下来重复上述步骤,比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计示数的大小。
回答以下问题.
(1)“步骤2”的目的是检验上述三个猜想中的猜想 是否正确;
(2)比较甲乙两幅图,可以得出: ;
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤4,请写出具体操作:步骤4 ;
(4)考虑到影响滑动摩擦力大小的因素较多,在上述探究过程中总是控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找滑动摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫作 。
37.为了探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关,同学们提出了以下猜想:
A.与压力大小有关 B.与接触面的粗糙程度有关
C.与接触面的面积大小有关 D.与运动的速度大小有关
为了验证以上猜想是否正确,小明利用如图所示的装置以及有关器材进行实验,实验数据如下表:
(1)通过比较实验序号 可验证猜想B是否正确。
(2)根据表中信息,不能完成猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
实验序号
长方体木块的放置
表面情况
压力/N
测力计示数/N
1
平放
木板
8
1.6
2
平放
木板
12
2.4
3
平放
木板
16
3.2
4
侧放
木板
16
3.2
5
竖放
木板
16
3.2
6
平放
木板上铺棉布
8
2.4
7
平放
木板上铺毛巾
8
4.0
(3)为了验证猜想C,小明将木块沿竖直方向截去一半后,测得剩余木块受到的滑动摩擦力是原来的一半,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。小明在探究过程中是存在问题的,你认为正确的操作方法是 ;
(4)根据实验中的收获,写出避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法: 。
一、单选题
1.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是明轩复习摩擦力知识时构建的思维导图,适合放在图中②处的例子是( )
A.使用橡皮擦擦除字迹要用力 B.运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹
C.给机器设备滴加润滑油 D.做引体向上时,要把手汗擦干
2.物理老师上课时演示了一个实验,如图,将一细棒从苹果中间穿过,初始时细棒竖直、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,对敲击过程中现象的描述,下列说法正确的是( )
A.苹果受到向下的摩擦力,相对细棒向上移动
B.苹果受到向下的摩擦力,相对细棒向下移动
C.苹果受到向上的摩擦力,相对细棒向上移动
D.苹果受到向上的摩擦力,相对细棒向下移动
二、填空题
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.图甲中,气垫船通过气垫系统向船体下方喷射高压气体,形成气垫悬浮,从而减小阻力,其它具有类似的减小阻力方式的交通工具有 (写一条即可);结合图乙,从仿生学角度再给出一条有利于交通工具行驶过程中减小阻力的建议: 。
三、实验题
5.小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)若在甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍然静止。此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)若甲中木块运动的速度大小为v1,乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是_________(填选项字母);
A.v1一定大于v2;
B.v1一定小于v2;
C.v1一定等于v2;
D.v1可大于、等于或小于v2;
(3)通过比较乙、丙两图,可以得到结论: ;
(4)如丁图所示,小明拉动物体在毛巾表面滑动时,发现弹簧测力计的指针超出了最大测量值,请你思考丙、丁两图 (选填“能”或“不能”)得出“在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论;
(5)比较丙、戊两次实验,可得出结论: 。
6.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小赵采用如图甲所示的器材,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块C各表面的粗糙程度相同。将C放在水平放置的A或B上,再把砝码放在C上,用弹簧测力计水平拉动物块,沿长木板做匀速直线运动,实验记录如表:
序号
C的放置
接触面
C上砝码
弹簧测力计示数/N
1
平放
A-C
100g
2
平放
B-C
100g
2.2
3
平放
B-C
200g
2.4
4
侧放
B-C
100g
(1)第1次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,该示数是 N;
(2)由1、2两次实验可知:当压力相同时,接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力就越 ;由2、3两次实验可知:增加C上砝码质量,从而增大 (选填“砝码对物块”、“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力,这样就可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系;
(3)第4次实验中,弹簧测力计示数也是2.2N,则说明滑动摩擦力的大小与 无关;小赵在探究过程中,弹簧测力计示数总是不稳定,可能的原因是 ;
(4)另一组的小马采用如图丙所示的装置,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块D,木块下面是长木板。实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块D所受摩擦力大小,长木板运动的过程中,木块D相对地面是静止的,木块D受到的是 (选填“静”或“滑动”)摩擦力,方向 ,拉动速度变大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
一、综合题
1.阅读短文,回答问题。
“东风悦达起亚”K5汽车是由盐城生产一种高端汽车,其发动机的冷却、发电、空调等系统都由皮带传动。皮带传动系统的原理是摩擦传动,和自行车的链条传动系统相似。
(1).在以下几个关于自行车后轮链条传动系统图中,则自行车正常行驶时的形状( )
(2)为了研究皮带传动系统的摩擦问题, 老师设计了一下问题:木块与小车向左做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的b点滑至a点(如图甲),木块能停在a点,说明木块在滑动过程中受到向 (左/右)的摩擦力作用。小明又把障碍物放在小车右端,在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用拉力使小车水平向左运动(速度缓慢变大),(如图乙)。则木块受到的摩擦力 (变大/变小/不变);
(3)当K5汽车的发动机动转时,其水泵、发电机、空调压缩机和张紧轮和发动机飞轮的传动示意图如图丙,其中“张紧轮”的使用是利用了增大 从而增大摩擦。当发动机飞轮如图逆时针转动时,顺时针转动的是 (选填水泵、发电机、压缩机)。
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7.3 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力的概念与分类 2
考点02 判断实际生活中的摩擦力的种类 3
考点03 有益、有害摩擦;增大或减小摩擦 3
考点04 静摩擦力的方向、滑动摩擦力的大小与方向 6
考点05 概念综合辨析、易错题 8
考点06 探究滑动摩擦力大小的影响因素(选择题) 10
考点07 作图题 12
考点08 实验题 14
20
25
考点01 摩擦力的概念与分类
1.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个物体相互接触时,它们之间一定有摩擦力
B.滚动摩擦力比滑动摩擦力小
C.物体质量越大,受到的摩擦力越大
D.摩擦力都是有害的
【答案】B
【详解】A.两个物体相互接触时,如果既不发生相对运动,也不具有相对运动的趋势,两物体之间是不会产生摩擦力的,故A错误;
B.压力一定时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,故B正确;
C.摩擦力大小与物体的压力和接触面的粗糙程度有关,与物体的质量无关,故C错误;
D.一些摩擦是有益摩擦,一些是有害的,以自行车为例,轮胎与地面的摩擦就是有益摩擦,轴承、转动部分的摩擦就是有害的,故D错误。
故选B。
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.在相同情况下, 摩擦要比 摩擦小得多。
【答案】 滚动 滑动
【详解】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;研究表明,在其它条件相同的情况下,滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
4.人站在水平的地面上时,与地面间 (有/没有)摩擦;站在斜坡上时,与斜坡间 (有/没有)摩擦,是 摩擦;人行走时与地面间的摩擦是 摩擦。
【答案】 没有 有 静 静
【详解】[1]人站在水平的地面上时,人与地面之间没有相对运动或相对运动趋势,所以与地面间没有摩擦。
[2][3]站在斜坡上时,人与斜坡有相对运动趋势,所以与斜坡间有摩擦,是静摩擦。
[4]人行走时,脚与地面之间有相对运动趋势,所以与地面间的摩擦是静摩擦。
考点02 判断实际生活中的摩擦力的种类
5.在用笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是
A.圆珠笔 B.毛笔 C.铅笔 D.钢笔
【答案】A
【详解】圆珠笔的笔尖有小圆珠,在用圆珠笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦.选A.
6.圆珠笔在纸上写字时,笔尖与纸之间是 摩擦;用卷笔刀削卷铅笔时,铅笔与转孔之间的摩擦是 摩擦;手握住油瓶,手和油瓶之间的摩擦是 摩擦.
【答案】 滚动 滑动 静
【分析】根据物体的运动状态对摩擦力进行分类,即静止时,受到的摩擦力叫静摩擦;滚动时,受到的摩擦力叫滚动摩擦;滑动时,受到的摩擦力叫滑动摩擦.
【详解】用圆珠笔写字时,是滚珠在纸面上滚动,产生的摩擦力是滚动摩擦;用卷笔刀卷削铅笔时,铅笔与卷孔内壁之间发生相对运动,且是铅笔是在内壁上滑动,是滑动摩擦;
手握住油瓶,手和油瓶之间的摩擦是静摩擦.
7.擦黑板时,黑板擦与黑板面之间的摩擦是 摩擦;而用中性水笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,靠的是手与竹竿之间的 摩擦;皮带传动时,张紧皮带是利用 的方法来增大摩擦的。
【答案】 滑动 滚动 静 增大压力
【详解】[1][2][3] 擦黑板时,黑板擦与黑板面之间相对滑动,所以这里的摩擦是滑动摩擦;用水笔写字时,笔头里的小钢珠在纸面上滚动,所以小钢球与纸面之间发生相对的摩擦为滚动摩擦;双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,人与对竹竿之间有相对运动的趋势,靠的是手与竹竿之间的静摩擦。
[4] 皮带传动时,张紧皮带是在接触面粗糙程度一定时利用增大压力的方法来增大摩擦力。
考点03 有益、有害摩擦;增大或减小摩擦
8.说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的.
(1)在结冰的公路上撒沙子: ;
(2)轴承两圈之间装有滚珠: ;
(3)轮胎上刻有花纹: ;
(4)给机器上润滑油: ;
(5)冬天,为了防止打滑而在车轮上缠上铁链: .
【答案】 增大接触面的粗糙程度,增大摩擦 变滑动为滚动,减小摩擦 增大接触面的粗糙程度,增大摩擦 使接触面彼此分离,减小摩擦 增大接触面的粗糙程度,增大摩擦
【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;减小摩擦的办法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③变滑动为滚动;④使接触面脱离接触.
【详解】(1)在结冰的公路上撒沙子是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;(2)轴承两圈之间装有滚珠是变滑动为滚动来减小摩擦的. (3)轮胎上刻有花纹也是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;(4)给机器上润滑油是使接触面脱离接触来减小摩擦的; (5)在轮子上缠上铁链子是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;
9.行李箱底部装着小轮子,是采用 的办法来 摩擦的,这样在拉动时可以省力。
【答案】 滚动代替滑动 减小
【详解】[1][2]减小摩擦力的方式有:用滚动摩擦代替滑动摩擦,拉起来更省力,题干中的行李箱底部装着小轮子就是这一应用。
10.下列做法可减小摩擦力的是( )
A.轮胎表面有花纹 B.给转轴处加润滑油
C.刹车时用力捏闸 D.轮胎紧套在钢圈上
【答案】B
【详解】A.轮胎表面有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故A不符合题意;
B.给转轴处加润滑油,是在接触面形成一层油膜,使用接触面脱离,可减小摩擦,故B符合题意;
C.刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦,故C不符合题意;
D.轮胎紧套在钢圈上,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
11.如图所示,这是某同学在操场上跑步时的情景,鞋与地面之间的摩擦属于 (选填“有益”或“有害”)摩擦,他的鞋底表面制有凹凸不平的花纹,这是通过 的方法来增大摩擦,向前跑的过程中脚受到地面摩擦力的方向是 (选填“向前”或“向后”)的。
【答案】 有益 增大接触面的粗糙程度 向前
【详解】[1][2]鞋底的花纹,是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦,这样可以防止由于路面光滑而摔倒,这样增大摩擦是有益的。
[3]用力蹬地时,脚对地面施加一个向后的力,由于力的作用是相互的,地面也给脚一个向前的力,因此脚受到地面摩擦力的方向是向前的。
12.劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向 的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦,这个摩擦属于 (选填“有益摩擦”或“有害摩擦”)。
【答案】 后 增大 有益摩擦
【解析】[1]摩擦力方向与相对运动方向相反,向前擦字时,对纸面有向后的摩擦力。
[2]稍加用力就擦干净了,是在受力面积一定时,增大压力来增大摩擦力。
[3]字体消失是利用橡皮和纸面摩擦,因此该摩擦是有益摩擦。
13.把一本书放在水平桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进;然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它匀速前进,如图所示.根据橡皮筋伸长长度的变化,得出的结论是:在其他条件相同时,滚动摩擦 滑动摩擦(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】小于
【详解】根据题意可知,橡皮筋形变程度越大,说明书受到的拉力越大,因书做匀速直线运动,所以拉力大小等于书受到的摩擦力,可以根据橡皮筋的形变程度来比较两种情况下摩擦力的大小;把一本书放在水平桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进,此时书受到的是滑动摩擦力;然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它匀速前进,此时橡皮筋的伸长量变小,书受到的摩擦力(滚动摩擦力)变小,因此可得:滚动摩擦小于滑动摩擦。
14.在世界体操锦标赛上,体操运动员在上单杠之前,总要在受上抹些镁粉,而在单杠上回环动作时,手握单杠不能握得太紧,他这样做的目的是
A.两者都是为了增大摩擦
B.两者都是为了减小摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.前者是为了增大摩擦,后者是为减小摩擦
【答案】D
【详解】镁粉是比较粗糙的,抹在手上,增大了手和单杠接触面的粗糙程度,从而增大摩擦;手握单杠不能太紧,是通过减小压力来减小摩擦的;故前者是增大摩擦,后者是减小摩擦.
故ABC错误,D正确.
考点04 静摩擦的方向、滑动摩擦力的大小与方向
15.如图是“竹筷提米”实验,玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则米对筷子的摩擦力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
【答案】A
【详解】玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,玻璃杯和米整体受到竖直向下的重力作用,由于玻璃杯和米有向下运动的趋势,所以会受到筷子对米竖直向上的摩擦力的作用,根据物体间力的作用是相互的,则米对筷子的摩擦力的方向竖直向下。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.学习摩擦力时,老师做了以下实验:如图1,将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲:如图2,保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲.刷毛弯曲,说明力能使物体发生 ,图1中木板相对于刷毛向 运动,图2中刷毛受到的摩擦力方向为 。
【答案】 形变 右 向右
【解析】【小题1】[1]当有力作用在刷毛上时,刷毛弯曲,刷毛的形状发生改变,由此可知力可以使物体发生形变。
[2]以毛刷为参照物,可把木板看成向右运动。
[3]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,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以滑动摩擦力的方向是向右的。
17.如图所示,物体被夹在竖直且平行的木板之间,若将物体A竖直向上抽出去,则物体受到的摩擦力的方向是
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
【答案】A
【分析】物体如果向上被抽出去,所受外力的方向竖直向上,则墙壁对物体的摩擦力方向与外力相反.
【详解】物体原来处于静止状态,重力竖直向下,则静摩擦力的方向为竖直向上.如果物体被向上抽出,外力方向竖直向上,而物体所受滑动摩擦力的方向与外力相反,竖直向下.故选A.
18.小明用6N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力大小是 N;当他改用12N水平拉力拉木块时,桌面对木块的摩擦力的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 6 不变
【分析】根据匀速直线运动的物体受到平衡力作用,求出滑动摩擦力大小.滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关.
【详解】木块在水平桌面上做匀速直线运动时,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是6N,所以滑动摩擦力大小为6N;当改用12N的水平拉力使木块仍在这一桌面上运动时,压力大小和接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小保持6N不变.
19.如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,已知,则它们所受的拉力和的大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】A
【详解】在水平方向上,每个物体都受拉力F与滑动摩擦力f作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力都是等于摩擦力,两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力,因此两物体对地面的压力相等;接触面的材料与接触面的粗糙程度相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,则拉力相等,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
【答案】A
【详解】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。而前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则木块受到的摩擦力相同,且由于木块做匀速运动,所以拉力等于摩擦力。故前两次实验中,弹簧测力计的示数相等,即F1=F2。第三次实验,在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小。此时木块仍做匀速运动,所以此时所受的摩擦力和弹簧测力计的示数仍相等。但由于此时摩擦力变小,所以测力计的示数F3小于F1和F2。
综合上面两种情况可得
F1=F2>F3
故选A。
考点05 概念综合辨析、易错题
21.关于质量、重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.地面某位置处,物体的质量跟它受到的重力成正比
B.物体对地面的压力是由于地面发生弹性形变产生的
C.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D.物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
【答案】D
【详解】A.地面某位置处,物体受到的重力跟它的质量成正比,质量是物体本身的属性,故A错误;
B.站在地面上的人对地面的压力是由于鞋的形变,要恢复原状而对地面产生的弹力,故B错误;
C.摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定与物体运动方向相反,故C错误;
D.根据摩擦力的定义可知,物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的压力,压力属于弹力,故D正确。
故选D。
22.丰子恺的书画简朴,富有生活气息。如图是他的一幅作品“牧童骑牛”,下列说法中正确的是( )
A.牧童对牛的压力就是牧童的重力
B.地面对牛的支持力和牛对地面的压力作用在同一个物体上
C.牛行走时受到地面的摩擦力是有害摩擦
D.地面对牛的支持力是由于地面发生弹性形变产生的
【答案】D
【详解】A.牧童对牛的压力是牛受到的力,只是大小等于牧童的重力,而牧童的重力是牧童受到的力。故A错误;
B.地面对牛的支持力和牛对地面的压力分别作用在牛上和地面上,没有作用在一个物体上,故B错误;
C.牛受到地面的摩擦力才能行走,属于有益摩擦,故C错误;
D.地面由于受到牛的压力而发生弹性形变,产生向上的支持力,故D正确。
故选D。
23.思维导图可以帮助我们梳理知识脉络,理解知识间联系。如图所示,构建了关于滑动摩擦力的思维导图,适合放在图中①位置的实例是( )
A.移动巨石时,在下面放上滚木 B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子
C.用橡皮擦除字迹要用力 D.刹车时,用力捏手刹
【答案】B
【详解】由题意可知,①处举例说明在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
A.移动巨石时,在下面放上滚木,变滑动为滚动,减小摩擦,故A不符合题意;
B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.用橡皮擦除字迹要用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.刹车时,用力捏手刹,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
考点06 探究滑动摩擦力大小的影响因素(选择题)
24.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,学习小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关实验讨论交流的说法正确的是( )
A.摩擦力的测量用到了转换法
B.为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块
C.乙、丙两图实验现象比较,说明滑动摩擦力大小与压力大小无关
D.利用图中实验器材无法研究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
【答案】A
【详解】A.测量滑动摩擦力时,滑动摩擦力不能直接测量,是通过测量拉力大小,间接测量滑动摩擦力,这种方法是转换法,故A正确。
B.当弹簧测力计水平拉动木块在水平面上进行匀速直线运动时,木块受到的水平向右拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数,如果弹簧测力计斜向上拉,木块受到的拉力和滑动摩擦力不是平衡力,滑动摩擦力大小不等于弹簧测力计示数,故B错误;
C.乙、丙两图,没有控制压力大小不变,也没有控制接触面粗糙程度不变,所以两个实验不能探究滑动摩擦力大小的影响因素,故C错误;
D.探究滑动摩擦力与接触面面积的关系,应控制接触面粗糙程度与物体间压力相等而接触面面积不同,先把长方体木块平放,水平匀速拉力木块,读出弹簧测力计示数,然后把长方体木块侧放,水平匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数,比较摩擦力的大小,故D错误。
故选A。
25.小明在“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。为完成实验探究,表格中至少还需要在(a)和(b)处补充一组内容,补充的一组内容可以有多少种?( )
序号
支持面
木块对支持面的压力/N
滑动摩擦力/N
①
棉布
2
②
木板
4
③
玻璃板
6
④
(a)
(b)
A.2 B.4 C.6 D.9
【答案】C
【详解】因为实验中接触面粗糙程度不同,压力需相同,压力不同,接触面的粗糙程度相同,所以若填入棉布,压力可选择4N或6N;若填入木板,压力可选择2N或6N;若填入玻璃板,压力可选择2N或4N,故共有六种填法。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
26.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板。图甲,图乙中木板静止,木块,铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C.图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
【答案】D
【详解】A.因为木块静止,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以测力计示数等于摩擦力,故A错误;
BD.利用甲、乙两图,粗糙程度不变改变压力,可以探究滑动摩擦力大小跟压力是否有关,故B错误,D正确;
C.图甲与图丙相比,甲需要匀速拉动,丙不需要,丙弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确,故C错误。
故选D。
考点07 作图题
27.如图所示,请画出木箱A所受重力和摩擦力的示意图(点A为力的作用点)。
【答案】
【详解】过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f;过此点作竖直向下的力,即为重力G。如图所示∶
28.如图所示,足球在水平草地上向左减速滚动,请画出足球的受力示意图。(力的作用点画在足球的重心)
【答案】
【详解】足球在水平草地上向左减速滚动,受重力、支持力和摩擦力,过足球的球心分别沿竖直向上、竖直向下和水平向右的方向画一条带箭头的线段,分别用符号G、F和f表示,如图所示:
29.如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】运动员受到的重力方向竖直向下,符号为G;运动员沿冰雪赛道向上滑行,受到的摩擦力与赛道平行向下,符号为f,如图所示:
30.如图所示,某同学在游乐场游玩时从滑梯滑下,请在图中画出滑梯对该同学所施加的力的示意图(力的作用点均在O点);
【答案】
【详解】滑梯对该同学所施加的力:受到滑梯对同学的支持力垂直滑梯向上,滑梯对同学的摩擦力沿斜面向上,两个力的作用点都画在重心上,如图所示
考点08 实验题
31.如图所示是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)小红的三次实验情况如图所示。实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)面上向右做 运动,木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,方向向 ;
(2)小红在探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,利用图甲和图乙中的示数得出“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为对吗? (选填“对”或“不对”)。你的理由是 ;
(3)分析图甲和图丙两次实验,你能得出结论: 。
【答案】(1) 匀速直线 左
(2) 不对 见解析
(3)见解析
【详解】(1)[1][2]实验中沿水平方向拉着物体向右做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小等于摩擦力的大小,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,摩擦力的方向水平向左。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,要控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力大小,而甲、乙两图中接触面的粗糙程度不同,所以不正确。
(3)从图甲、丙可知,压力相同,毛巾表面更粗糙,测力计示数更大,得出的结论是:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
32.如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置图。
(1)将物体置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 。
(3)图乙、图丙中铜块和木块叠放在一起的目的是使 相同。根据图乙、图丙中弹簧测力计示数,可以判断 (填“木块”或“铜块”)的表面更粗糙一些。
【答案】 匀速直线 接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大 压力 木块
【详解】(1)[1]测量摩擦力,需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等。
(2)[2]分析甲、乙可知,接触面的粗糙程度相同而压力不同,乙图压力较大,滑动摩擦力也较大,可以得出:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3][4]乙、图丙中铜块和木块叠放在一起,对木板的压力都等于二者的总重,压力相同。丙图摩擦力更大,说明木块的表面更粗糙。
33.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明做了如图所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面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。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做匀速直线运动,根据 知识可知:滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,这种测摩擦力的方法是 (选填“直接”或“间接”)测量法;
(2)第1次和第2次两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时, ,滑动摩擦力越大;
(3)第 次和第 次两图所示的实验说明:压力相同时, ,滑动摩擦力越小。
【答案】 二力平衡 间接 压力越大 2 3 接触面粗糙程度越小
【详解】(1)[1][2]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;实验时不是直接测出滑动摩擦力,而是根据二力平衡知识,通过测量拉力来测出滑动摩擦力,这种测摩擦力的方法是间接测量法。
(2)[3]由1、2两次实验知,使用相同的木板,接触面粗糙程度相同,第2次实验中压力较大,滑动摩擦力也较大,故可以得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)[4][5][6]由题可知,第2、3两次实验时木块对木板的压力相同,两次所用的木板粗糙程度不同,第3次的木板表面更粗糙,由图知第3次实验时弹簧测力计示数较大,即拉力较大,所以可得出结论为,压力相同时,接触面粗糙程度越小,滑动摩擦力越小。
34.林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木块上做 运动;
(2)甲、乙两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时, ,滑动摩擦力越大;
(3)甲、丙两图所示的实验说明:压力一定时, ,滑动摩擦力越大;
(4)此实验用到的物理实验方法是 ,在物理学中用到此实验方法的实验还有 (只需举出一例)。
【答案】 匀速直线 压力越大 接触面越粗糙 控制变量法 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验
【详解】(1)[1]当用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]对比甲、乙两图可知接触面的粗糙程度相同,但压力大小不同,结果测力计的示数不同,所以该实验说明:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]对比甲、丙两图其压力大小相等,但其接触面的粗糙程度不同,结果测力计的示数不同,所以该实验说明:压力一定时接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]通过以上分析可知,此实验主要用了控制变量法。
[5]在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,压力的作用效果是采用控制变量法。
35.如图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
实验次数
接触面
木块对木板的压力/N
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力/N
1
木板
10
4.0
4.0
2
粗糙木板
10
6.0
6.0
3
木板
20
8.0
8.0
4
木板
10
4.0
4.0
(1)为保证实验成功,每次都应用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做 运动,并在此过程中读出弹簧测力计的示数;
(2)比较1、2两次实验数据,可以得出的结论是 一定时,滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)比较1、3两次实验数据,可以得出的结论是 一定时,滑动摩擦力的大小与 成正比;
(4)比较 两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
【答案】 匀速直线 压力 接触面粗糙程度 接触面粗糙程度 压力 1、4
【详解】(1)[1]为正确测出摩擦力的大小,每次应拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,此时二力平衡,弹簧测力计拉力等于摩擦力大小。
(2)[2][3]1、2两次实验数据,压力相同,接触面的粗糙程度不同,摩擦力大小不同,说明压力一定时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)[4][5]1、3两次实验数据,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,且压力增大为原来的2倍,摩擦力也增大为原来的2倍,可得接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成正比。
(4)[6]1、4两次实验,接触面的粗糙程度和压力相同,接触面积不同,滑动摩擦力大小相同,可得滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
36.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关;
猜想C滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间的接触面积有关。
为了检验上述猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
步骤1如图甲所示,把长方体木块平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使之做 运动,读出此时弹簧测力计的示数;
步骤2如图乙所示,在长方体木块上放上钩码,接下来重复步骤1,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计的示数;
步骤3如图丙所示,在水平长木板上铺层棉布,把木块平放在棉布上(不加钩码),接下来重复上述步骤,比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计示数的大小。
回答以下问题.
(1)“步骤2”的目的是检验上述三个猜想中的猜想 是否正确;
(2)比较甲乙两幅图,可以得出: ;
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤4,请写出具体操作:步骤4 ;
(4)考虑到影响滑动摩擦力大小的因素较多,在上述探究过程中总是控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找滑动摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫作 。
【答案】 匀速直线 B 粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大( 粗糙程度相同时,滑动摩擦力随着压力增大而增大) 将木块上侧放在长木板上,用弹簧测力计沿水平匀速拉动木块,读出此时弹簧测力计的示数 控制变量法
【详解】[1]实验中用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,根据二力平衡的原理可知,木块受到的摩擦力与拉力为一对平衡力,大小相等。
(1)[2]“步骤2”中,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不通过,因此探究的是压力与滑动摩擦力之间的关系,目的是检验上述三个猜想中的猜想B。
(2)[3]甲乙两幅图,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,摩擦力越大,因此可得结论为:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[4]“猜想C”中要探究滑动摩擦力与接触面积之间的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,因此可以将木块上侧放在长木板上,用弹簧测力计沿水平匀速拉动木块,读出此时弹簧测力计的示数。
(4)[5]有多个影响因素的实验探究中,探究其中一个因素需要保持其他因素不变,运用的实验方法为控制变量法。
37.为了探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关,同学们提出了以下猜想:
A.与压力大小有关 B.与接触面的粗糙程度有关
C.与接触面的面积大小有关 D.与运动的速度大小有关
为了验证以上猜想是否正确,小明利用如图所示的装置以及有关器材进行实验,实验数据如下表:
(1)通过比较实验序号 可验证猜想B是否正确。
(2)根据表中信息,不能完成猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
实验序号
长方体木块的放置
表面情况
压力/N
测力计示数/N
1
平放
木板
8
1.6
2
平放
木板
12
2.4
3
平放
木板
16
3.2
4
侧放
木板
16
3.2
5
竖放
木板
16
3.2
6
平放
木板上铺棉布
8
2.4
7
平放
木板上铺毛巾
8
4.0
(3)为了验证猜想C,小明将木块沿竖直方向截去一半后,测得剩余木块受到的滑动摩擦力是原来的一半,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。小明在探究过程中是存在问题的,你认为正确的操作方法是 ;
(4)根据实验中的收获,写出避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法: 。
【答案】(1)1、6、7
(2)D
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)要验证猜想B,必须控制接触面积相同,压力相同,改变了接触面粗糙程度,从而研究摩擦力的大小;所以实验1、6、7符合要求,探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。
(2)要验证摩擦力是否与物体的速度大小有关,应控制物体间的压力、接触面的粗糙程度、接触面面积都相等而物体的速度不同,由表中实验数据可知,探究实验中没有涉及到运动速度大小的变化,因此不能探究滑动摩擦力跟运动速度的关系,不能完成猜想D。
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,要控制压力大小相同,将木块沿竖直方向截去一半后,压力也变为原来的一半,没有控制对接触面的压力不变,探究过程不正确。
(4)汽车在冰雪路面上行驶时,由于接触面的粗糙程度变小,导致轮胎与地面的摩擦力变小,容易发生打滑现象;防止打滑,根据实验获得的结论知识,可采取增大接触面的粗糙程度,来增大轮胎与地面的摩擦力,例如:给车轮安装防滑链、在路面上撒沙子等。
一、单选题
1.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是明轩复习摩擦力知识时构建的思维导图,适合放在图中②处的例子是( )
A.使用橡皮擦擦除字迹要用力 B.运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹
C.给机器设备滴加润滑油 D.做引体向上时,要把手汗擦干
【答案】A
【详解】由图可知,②是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
A.使用橡皮擦擦除字迹要用力,是在接触面的粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力,故A符合题意;
B.运动鞋鞋底有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.给机器设备滴加润滑油,可使接触面分离,从而减小摩擦力,故C不符合题意;
D.做引体向上时,要把手汗擦干,在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
2.物理老师上课时演示了一个实验,如图,将一细棒从苹果中间穿过,初始时细棒竖直、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,对敲击过程中现象的描述,下列说法正确的是( )
A.苹果受到向下的摩擦力,相对细棒向上移动
B.苹果受到向下的摩擦力,相对细棒向下移动
C.苹果受到向上的摩擦力,相对细棒向上移动
D.苹果受到向上的摩擦力,相对细棒向下移动
【答案】A
【详解】初始时细棒竖直、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,苹果由于惯性保持在原来的位置,细棒向下运动,苹果相对于细棒向上移动,受到向下的摩擦力,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题
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.图甲中,气垫船通过气垫系统向船体下方喷射高压气体,形成气垫悬浮,从而减小阻力,其它具有类似的减小阻力方式的交通工具有 (写一条即可);结合图乙,从仿生学角度再给出一条有利于交通工具行驶过程中减小阻力的建议: 。
【答案】 磁悬浮列车 将交通工具设计成流线型
【详解】[1]气垫船其原理是船体与水面之间形成了一层空气垫使船体与水面脱离,从而大大减小了船体航行时的摩擦力,具有类似的减小阻力方式的交通工具有磁悬浮列车,磁悬浮列车使列车能在轨道上“浮”起来,从而大大减小列车与轨道间的摩擦。
[2]图乙中飞鸟的翅膀为流线型,可以减小其飞行时遇到的阻力。当交通工具高速运行时,空气阻力成为主要阻力来源。流线型设计能够显著减少空气对交通工具的阻力,包括正面压力和摩擦阻力,从而提高交通工具的运行效率和速度,因此可以将交通工具设计成流线型。
三、实验题
5.小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)若在甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍然静止。此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)若甲中木块运动的速度大小为v1,乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是_________(填选项字母);
A.v1一定大于v2;
B.v1一定小于v2;
C.v1一定等于v2;
D.v1可大于、等于或小于v2;
(3)通过比较乙、丙两图,可以得到结论: ;
(4)如丁图所示,小明拉动物体在毛巾表面滑动时,发现弹簧测力计的指针超出了最大测量值,请你思考丙、丁两图 (选填“能”或“不能”)得出“在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论;
(5)比较丙、戊两次实验,可得出结论: 。
【答案】(1)不变
(2)D
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)能
(5)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面面积的大小无关
【详解】(1)虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;当他沿水平方向由匀速拉动木块改为加速拉动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,所以木块所受摩擦力不变。
(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,所以甲、乙两图中的速度之间的关系是v1可大于、等于或小于v2,故D正确,ABC错误。
故选D。
(3)比较图乙、丙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,压力不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,可得出结论:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)在测量丁图的滑动摩擦力大小时,发现弹簧测力计的指针超出了最大测量值,拉力大于图乙中的拉力,所以通过甲、乙两图能得出在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大的结论。
(5)比较丙、戊两次实验,压力和接触面的粗糙程度,接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,即摩擦力相同,可得出结论:摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面面积的大小无关。
6.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小赵采用如图甲所示的器材,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块C各表面的粗糙程度相同。将C放在水平放置的A或B上,再把砝码放在C上,用弹簧测力计水平拉动物块,沿长木板做匀速直线运动,实验记录如表:
序号
C的放置
接触面
C上砝码
弹簧测力计示数/N
1
平放
A-C
100g
2
平放
B-C
100g
2.2
3
平放
B-C
200g
2.4
4
侧放
B-C
100g
(1)第1次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,该示数是 N;
(2)由1、2两次实验可知:当压力相同时,接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力就越 ;由2、3两次实验可知:增加C上砝码质量,从而增大 (选填“砝码对物块”、“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力,这样就可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系;
(3)第4次实验中,弹簧测力计示数也是2.2N,则说明滑动摩擦力的大小与 无关;小赵在探究过程中,弹簧测力计示数总是不稳定,可能的原因是 ;
(4)另一组的小马采用如图丙所示的装置,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块D,木块下面是长木板。实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块D所受摩擦力大小,长木板运动的过程中,木块D相对地面是静止的,木块D受到的是 (选填“静”或“滑动”)摩擦力,方向 ,拉动速度变大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)1.8
(2) 大 物块对长木板
(3) 接触面积大小 见解析
(4) 滑动 水平向左 不变
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,此时读数为1.8N。
(2)[1]1、2两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同。实验结果显示,接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力就越大。
[2]2、3两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同。是通过增加C上砝码的质量来增大压力的。由于物块放在长木板上,并且物块上放置了砝码,因此增加C上砝码的质量实际上是增大了物块对长木板的压力。
(3)[1]第4次实验中,改变接触面积的大小,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力与接触面积大小无关。
[2]弹簧测力计示数不稳定,有可能是拉动弹簧测力计的过程没有保持匀速直线运动,或是接触面的粗糙程度不均匀。
(4)[1][2]改进滑动摩擦力的实验,长木板水平向左运动,木块相对木板水平向右运动,所以木块受到的是滑动摩擦力,方向水平向左。
[3]拉动长木板的速度变大,没有改变影响木板和木块滑动摩擦力的大小因素,故拉力大小不变。
一、综合题
1.阅读短文,回答问题。
“东风悦达起亚”K5汽车是由盐城生产一种高端汽车,其发动机的冷却、发电、空调等系统都由皮带传动。皮带传动系统的原理是摩擦传动,和自行车的链条传动系统相似。
(1).在以下几个关于自行车后轮链条传动系统图中,则自行车正常行驶时的形状( )
(2)为了研究皮带传动系统的摩擦问题, 老师设计了一下问题:木块与小车向左做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的b点滑至a点(如图甲),木块能停在a点,说明木块在滑动过程中受到向 (左/右)的摩擦力作用。小明又把障碍物放在小车右端,在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用拉力使小车水平向左运动(速度缓慢变大),(如图乙)。则木块受到的摩擦力 (变大/变小/不变);
(3)当K5汽车的发动机动转时,其水泵、发电机、空调压缩机和张紧轮和发动机飞轮的传动示意图如图丙,其中“张紧轮”的使用是利用了增大 从而增大摩擦。当发动机飞轮如图逆时针转动时,顺时针转动的是 (选填水泵、发电机、压缩机)。
【答案】 c 右 不变 压力 水泵
【详解】(1)[1]自行车后轮链条传动系统中,驱动轮通过链条带动自行车的后轮飞轮向前运动,所以链条的上部应该是张紧的,链条的下部由于重力作用,应该下垂,故A图正确,故选A。
(2)[2][3]摩擦力是阻碍物体相对运动的力,木块从车上的b点滑至a点,受到的摩擦力方向向右;当如图乙所示固定木块时,向左拉的小车,木块相对于小车向右运动,木块对小车的压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变。
(3)[4][5]发动机动转时,传动系统中的“张紧轮”的作用是通过增大对皮带的压力来增大摩擦;由图可知,当发动机飞轮如图逆时针转动时,发动机、发电机和压缩机都在皮带的内侧,所以转动方向相同,都是逆时针方向转动,而水泵在皮带外侧,所以水泵的转动方向与发动机相反,是顺时针转动的。
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