6.4 摩擦力(分层作业)物理新教材沪粤版八年级下册
2026-01-08
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 6.4 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.42 MB |
| 发布时间 | 2026-01-08 |
| 更新时间 | 2026-01-08 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50132328.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
6.4 摩擦力
考点01 摩擦力
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相对运动的两个物体之间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体运动的
C.在任何情况下,摩擦力总是有害的
D.相对静止的两个物体之间,也可能存在摩擦力
【答案】D
【解析】A.相对运动的两个物体之间没有压力或接触面光滑,则不存在摩擦力,故A错误;
B.摩擦力总是阻碍物体的相对运动,摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同,比如人向前走路时,受到的摩擦力的方向是向前的,故B错误;
C.摩擦力并不总是有害的,比如人向前走路时,人们是靠摩擦来完成工作的,故C错误;
D.静止的物体有可能受到摩擦力,例如粗糙斜面上静止的物体有向下滑动的趋势,受到摩擦力的作用,故D正确。
故选D。
2.下图描述的情景中,人不受摩擦力的是( )
A.站在匀速上升的电梯上 B.静止在竹竿上
C.静坐在斜坡上 D.正在拔河
【答案】A
【解析】A.电梯匀速向上运动,人和电梯相对静止,无相对运动,所以没有受到电梯的摩擦力。相对电梯静止的人处于平衡状态,受到的作用力有重力和支持力,故A符合题意;
B.人停止在竹竿上,所受的摩擦力的方向是向上的,与重力平衡,故B不符合题意;
C.人静坐在斜坡上,相对斜面有向下运动的趋势,会受到沿斜面向上的静摩擦力作用;故C不符合题意;
D.拔河比赛时,手与绳子之间有摩擦,故D不符合题意。
故选A。
3.在“研究滑动摩擦力大小”实验中,将木块A放置水平木板B上,加载一个砝码,把一只测力计系在A上,如图所示。当用10N的拉力F向左匀速拉动B时,测力计指针稳定。则砝码与A之间的摩擦力为 N,B与地面之间的摩擦力为 N;
【答案】 0 7.6
【解析】[1]用10N的拉力F向左匀速拉动B时,A处于平衡状态,砝码与A之间没有相对运动趋势,它们之间没有摩擦力,摩擦力的大小为零。
[2]由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由二力平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力
f=F示=2.4N
由力的作用相互性可知B受到A水平向右的摩擦力是2.4N,B匀速运动,受到拉力、地面的摩擦力和A对B的摩擦力是平衡力,B与地面之间的摩擦力为
f地=F-f′=10N-2.4N=7.6N
4.为了探究滑动摩擦力,小超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲。下列对这一实验的分析中正确的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
【答案】BC
【解析】A.当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显,故A错误;
BD.在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左,故B正确,D错误;
C.研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上,故C正确。
故选BC。
5.如图甲所示,用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的水平拉力为 N,水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向 。
【答案】 2.6 右
【解析】[1][2]用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力,拉力水平向右,摩擦力水平向左,由于物体间力的作用是相互的,所以水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向右;由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.6N,木块受到的拉力为2.6N。
6.如图,两个小组正在进行拔河比赛,比赛的结果是甲小组取得了胜利,甲、乙两个小组受到地面的摩擦力分别是F1和F2,则F1 F2(选填“>”、“<”或“=”)。甲小组所受的摩擦力的方向是 (选填“向左”或“向右”)。
【答案】 > 向左
【解析】[1][2]在比赛的过程中,甲、乙两队对绳子的拉力是一对平衡力,大小都是F。对于甲方而言,在水平方向上受摩擦力和拉力,所以甲受到绳子的拉力F的大小等于甲受到的地面的摩擦力F1的大小,方向相反,所以甲小组所受的摩擦力的方向是向左;对乙方分析,乙受到绳子的拉力F的大小大于乙受到的摩擦力F2,所以是F1>F2。
考点02 探究影响摩擦力大小的因素
7.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动,这时弹簧测力计所示的拉力为 N;
(2)如图②所示,比较图甲和图 可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力 时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(4)如图②所示,这种探究方法叫 法。
【答案】(1)匀速直线 2.4 (2)乙 大 (3)相同 大 (4)控制变量
【解析】(1)[1]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板上做匀速滑动,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
[2]如图①所示,弹簧测力计的分度值是0.2N。弹簧测力计的示数是2.4N,则拉力为2.4N。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,应该控制接触面的粗糙程度相同,故选甲、乙两实验,乙图中弹簧测力计拉力更大,即乙实验中木块受到的摩擦力更大,可得出:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]如图②所示,图乙和图丙压力相同,接触面为木板面和毛巾面,粗糙程度不同,比较发现接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)物理学中要探究多变量的实验,都要控制其它变量相同,只有一个变量才能进行探究,这种探究方法叫做控制变量法。
8.如图是某位同学使用向一组器材在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中的两次具体操作,两次均使物块在水平面上做匀速直线运动,则下列关于此次实验的相关说法正确的是( )
A.两次实验中物块对地面的压力大小都等于物块自身的重力大小
B.两次弹簧测力计的示数都分别等于两次物块所受滑动摩擦力的大小
C.第二次物块所受滑动摩擦力大小要比第一次物块所受滑动摩擦力要小
D.第二次弹簧测力计对物块的拉力大小不等于物块对弹簧测力计的拉力
【答案】C
【解析】ABC.第一次,弹簧测力计水平拉动物块时,弹簧测力计显示拉力大小,当物块进行匀速直线运动时,水平方向上受到的滑动摩擦力和拉力是平衡力,滑动摩擦力等于拉力,压力等于物块的重力。第二次,物块在水平面上匀速直线运动,受到水平向左的滑动摩擦力作用,拉力斜向上,拉力和滑动摩擦力不是平衡力,滑动摩擦力不等于拉力;物块对地面的压力小于木块的重力。在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大滑动摩擦力越大,所以第二次物块所受滑动摩擦力大小要比第一次物块所受滑动摩擦力要小,故AB错误,C正确;
D.弹簧测力计对物块的拉力与物块对弹簧测力计的拉力是相互作用力,所以大小相等,故D错误。
故选C。
9.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小甜用弹簧测力计拉同一木块做匀速直线运动进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是 ;
(2)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是 N,此时木块上的砝码受到的摩擦力是 N;
(3)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如下图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图 2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力 G= N;小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为 N;
②在滑块上继续逐个叠放相同的滑块,如图3所示,重复上述实验,将小车运动起来后力传感器的读数记录在如下表格中。分析表中数据可得:
滑块个数
1
2
3
4
5
…
传感器示数F/N
3
6
9
12
15
在接触面材料和粗糙程度等因素相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成 比(选填正或反);
③小亮又设计了如图4所示的实验,他将一根连有氢气球的绳子系在滑块中央,重复上述实验,当小车运动起来后,力传感器的读数F=1N,则此时滑块对小车的压力大小为 N,氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为 N。
【答案】 压力一定时,接触面越粗糙,木块所受的滑动摩擦力越大 7.6 0 2 3 正 4 8
【解析】 (1)[1]对比甲、乙两组实验数据,甲的拉力为3.6N,乙的拉力为5.6N,甲在木板表面上匀速拉动,乙在毛巾表面上匀速拉动,所受摩擦力不同是因为接触面的粗糙程度不同,可以得出的正确结论是:压力一定时,接触面越粗糙,木块所受的滑动摩擦力越大。
(2)[2][3]在丙图实验中,弹簧测力计的示数为7.6N,由二力平衡的知识可知,木块受到的滑动摩擦力是7.6N;此时木块上的砝码与木块一起做匀速直线运动,砝码与木块之间相对静止,因此砝码不受摩擦力,即所受摩擦力为0。
(3)[4]当t=0时,没有向桶中倒沙,小车和滑块处于静止状态,受到力传感器水平向左的拉力和空桶对其水平向右的拉力大小相等,即空桶的重力G=F,由图2所示图像可知
G=F=2N
[5]当小车运动时,滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力,由于滑块和小车之间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,则所受滑动摩擦力的大小不变,由图乙所示图像可知所受滑动摩擦力
f=F'=3N
[6]由表格中的数据可知,滑块个数越多,则压力越大,传感器示数与物体受到的摩擦力大小相等,每组数据中滑块个数与传感器示数的比值不变,即在接触面材料和粗糙程度等因素相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比。
[7][8]由题意知,一个滑块的重力为12N,放在水平小车上,对小车的压力与滑块的重力大小相等,大小为12N,此时滑块受到的滑动摩擦力为3N,由于滑块受到的滑动摩擦力大小与压力的大小成正比,即f=kF压,代入数据解得:,当
f'=F''=1N
时,滑块对小车的压力
氢气球通过细绳对滑块向上的拉力
F拉=G滑块-F压=12N-4N=8N
10.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英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,使其在水平桌面上做 ,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)比较 1、2 两次实验,是为了研究摩擦力大小与 关系。
(3)刚开始小英做第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。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,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大小为 N。这样改进的好处是 .(写出其中一点)。
(5)小芳在做如图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为 N。
(6)在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图戊所示。此过程中,木块处于 (平衡/非平衡)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力;竖直方向上,木板受到的重力和木板对它的支持力 (是/不是)不一对平衡力。
【答案】 匀速直线运动 压力大小 3 2.8 测力计静止方便读数(或木板不用做匀速直线运动) 3 平衡 不是 不是
【解析】(1)[1]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
(2)[2]影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,比较 1、2 两次实验,接触面粗糙程度相同,第2次实验中压力大,滑动摩擦力也大,故是为了研究摩擦力大小与压力的关系。
(3)[3]由图丙知,2~6秒物体做匀速直线运动,由图乙知此时测力计的示数为3N,故受到的摩擦力为3N。因压力大小的接触面的粗糙程度不变,故木块在第7s 时的摩擦力为3N。
(4)[4] [5]如图丁所示,测力计分度值为0.2N,示数为2.8N,因木块相对地面处于静止状态,受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,则此时木块受到的摩擦力大小为2.8N,这样改进的好处是:测力计静止方便读数(或木板不用做匀速直线运动)。
(5)[6]小芳在做如图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,因木块的重力作用线过木板,而压力大小和接触面粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,摩擦力大小为3N。
(6)[7]木块处于静止状态或匀速直线运动状态则物体处于平衡状态,在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态。
[8][9]作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,这两个力为平衡力,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力没有作用在同一直线上,故不是一对平衡力。竖直方向上,因木块受到斜向上的拉力,故木板对它的支持力大于不等于物体的重力大小,故木板受到的重力和木板对它的支持力不是一对平衡力。
11.如图甲所示,在光滑的水平面上叠放了A、B两个长方体木块,B木块用1个弹簧测力计固定在左边墙壁上,A木块足够长。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的关系如图乙所示,A木块的速度v与时间t的关系如图丙所示,0~10s内B木块始终在A木块上。2~4s内,B木块受到A施加的摩擦力大小为 N;8~10s内,A木块做减速直线运动,此时弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 8 不变
【解析】[1]由图丙可知,4~8s内,A木块做匀速直线运动,对A木块进行受力分析可知,A木块受到水平向右的拉力F及受到B木块水平向左的滑动摩擦力f,此时A木块处于平衡状态,二力平衡,大小相等,即F=f,由图乙可知,4~8s内拉力F=8N,因此A木块受到B木块水平向左的滑动摩擦力f=8N。在2~4s内A木块加速运动,A木块受到B木块水平向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,2~10s过程中接触面粗糙程度和压力大小均无变化,因此A木块受到B木块水平向左的滑动摩擦力仍为f=8N。又因在2~4s内B木块相对A木块滑动,A木块受到B木块水平向左的滑动摩擦力与B木块受到A木块水平向右的滑动摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以在2~4s内B木块受到A木块的滑动摩擦力大小仍为8N。
[2]根据题意可知,8~10s内,A木块做减速直线运动,B木块相对地面静止,B木块受到A木块的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力,处于平衡状态,二力是平衡力,大小相等,因在2~10s过程中B木块受到A木块之间的压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变,因此弹簧测力计示数不变。
考点03 静摩擦力
12.如图所示,站在水平地面上的人水平向右推静止于地面上的木箱,木箱没有动,请你画出箱子所受的重力和人脚上A点所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】箱子受到的重力方向竖直向下,作用点在箱子的重心上,从箱子重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为箱子所受的重力示意图;人后脚向后(左)蹬地,脚相对地面有向后(左)运动的趋势,所以地面对脚有向前(右)的摩擦力,由A点水平向右作有向线段作出摩擦力的示意图,如图所示:
13.如图所示,抓在手里的水瓶受到重力的方向是 ,它能保持静止不滑落是因为还受到 ,二者相互平衡。
【答案】 竖直向下 摩擦力
【解析】[1]地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的方向始终竖直向下。
[2]水瓶静止时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和手对它的竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力。
14.如图所示,用水平力F将质量均为m的木块A、B紧压在竖直墙面上保持静止,木块B受到的摩擦力方向 ,木块A受到墙面的摩擦力大小等于 ,若增大压力F,则木块B受到的摩擦力大小 (选填“变大”“ 不变”或“变小”)。
【答案】 竖直向上 2mg 不变
【解析】[1]对木块B进行受力分析,水平方向上,木块B受到一个向右的支持力和向左的压力,竖直方向上,木块B受到一个竖直向下的重力和一个竖直向上的摩擦力,因此保持静止,受平衡力,所以摩擦力的大小等于木块B的重力。
[2]把木块A、B看作一个整体,水平方向上,受到一个向右的支持力和向左的压力,竖直方向上,受到一个竖直向下的重力和一个竖直向上的摩擦力,因为保持静止,故受力平衡,摩擦力的大小等于木块A、B的总重力,故
f=m总g=2mg
[3]增大压力F,木块依然会保持静止,由上述分析可知,木块B受到的摩擦力大小依然等于木块B的重力,故摩擦力大小不变。
15.如图所示物体A,B叠放在水平地面上,对A施加水平向右的拉力F,A,B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①A受的摩擦力向左,大小为F
②A对B的摩擦力向右,大小为F
③物体B受到四个力的作用
④地面对B的摩擦力向左,大小为F
A.只有②③正确 B.只有①②正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【解析】①②A、B一起向右做匀速直线运动,说明两物体均处于平衡状态,都受到平衡力的作用;以A为研究对象,由于A做匀速直线运动,则A在水平方向上合力为零,A受到向右的拉力F,则A必然要受到向左的摩擦力,大小也为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力向右,大小也为F,故①②正确;
③④以B为研究对象,水平方向上受到A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力,二力是一对平衡力,则地面对B的摩擦力向左,大小也为F,B竖直方向受到重力、A对B的压力和地面对B的支持力,B受到5个力的作用,故③错误,④正确。
故选C。
16.天气炎热时多喝水有益于身体健康。如图,某同学用手握住矿泉水瓶,使瓶身竖直在空中静止不动,若仅仅增大握力,瓶身受到的摩擦力 ,将矿泉水瓶中的水倒掉一半,则水的密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变 不变
【解析】[1]当该同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时,在竖直方向上瓶子受向下的重力和向上的摩擦力,它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,当增大握力,瓶子的重力不变,则手与瓶子的摩擦力大小不变。
[2]因为密度是物质的一种特性,与物质的种类有关,与质量和体积无关,因此将瓶中的水倒掉一半,则水的密度不变。
17.2021年3月27日,在浙江省台州市临海市,一名6岁小女孩不慎落水,旁边2名少年递上救生杆拽住了小女孩,随后小女孩被救出。落水的小女孩抓着施救者递出的救生杆静止在水中时,她的手受到救生杆的摩擦力方向 (选填“向上”或“向下”),摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)她自身的重力大小。
【答案】 向上 小于
【解析】[1][2]落水的小女孩抓着施救者递出的杆子静止在水中,此时小女孩受到重力、水的浮力和杆子的摩擦力作用,处于平衡状态,在竖直方向上受到向下的重力与向上的浮力和摩擦力是平衡力,所以手受到杆子的摩擦力方向向上,而且由于浮力的存在,所以其受到的摩擦力小于她自身的重力。
考点04 生活中增大和减小摩擦的方法
18.如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.自行车脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
【答案】D
【解析】A.汽车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.瓶盖上刻有竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.自行车脚蹬面做得凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意,
D.储物箱下装有滚轮,是在压力一定时,变滑动为滚动,是为了减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
19.如图所示,演奏二胡时,弓弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,琴师增大弓弦与琴弦间摩擦力的方法是( )
A.减小弓弦与琴弦之间的压力
B.往弓弦上抹松香
C.往弓弦上抹润滑油
D.使弓弦与琴弦接触面分离
【答案】B
【解析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
A.减小弓弦与琴弦之间的压力,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.往弓弦上抹松香,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大弓弦与琴弦之间的摩擦力,故B符合题意;
C.往弓弦上抹润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.使弓弦与琴弦接触面分离,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
20.如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景,下列有关说法正确的是( )
A.比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力
B.获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力
C.获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力
D.为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们力气大
【答案】B
【解析】A.比赛时穿钉鞋背书包,通过增加压力和接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
BC.两个队伍对对方的拉力大小相同,获胜方的拉力等于获胜方所受摩擦力,失败方的拉力大于失败方所受摩擦力,因此获胜方摩擦力大于失败方摩擦力,故B正确,C错误;
D.为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们对地面的压力大,受到地面的摩擦力大,故D错误。
故选B。
21.如图所示,关于自行车的设计下列说法正确的是( )
A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来减小摩擦力
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大压力来增大摩擦力
C.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦力
D.车轮转轴内的小滚珠以滑动代替滚动,减小摩擦力
【答案】C
【解析】A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;
C.刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦力,故C正确;
D.车轮转轴内的小滚珠以滚动代替滑动,减小摩擦力,故D错误。
故选C。
22.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.物体重力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大
B.大型载重汽车增加轮胎数量是为了增大摩擦力
C.爬杆运动中,运动员从竖直杆顶匀速下滑时,受到摩擦力的方向竖直向上
D.用手把玻璃杯握住停在空中,增大手对玻璃杯的压力,玻璃杯受到的摩擦力增大
【答案】C
【解析】A.物体受到的重力越大,但压力不一定越大,且物体不一定受摩擦力作用,则滑动摩擦力不一定越大,故A错误;
B.大型载重汽车增加轮胎数量,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小车对地面的压强,故B错误;
C.运动员从竖直杆顶匀速下滑时,运动员相对于直杆向下运动,则他受到的摩擦力方向竖直向上,故C正确;
D.手握玻璃杯静止在空中,处于平衡状态,玻璃杯受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则玻璃杯受到的摩擦力等于重力;增大手对玻璃杯的压力,玻璃杯依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力仍是一对平衡力,静摩擦力还是等于重力,所以玻璃杯受到的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
一、单选题
1.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲=f丁>f乙 B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f甲=f丁>f丙
【答案】D
【解析】
甲、丁两图中,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以,甲、丁两图摩擦力大小相等,即。
甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,所以,乙图的摩擦力比甲图的大,即。
甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即。
综上所述,这四个图摩擦力大小顺序是:。
故D正确。
故选D。
2.因旧城改造,小明家需要搬迁,在搬家的过程中,小明发现越重的箱子越难推动,通过此现象他提出了下面的四个问题,其中最具有探究价值又易于探究的问题是( )
A.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
B.箱子所受摩擦力大小与箱子的重力大小有什么关系
C.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有什么关系
D.滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有什么关系
【答案】D
【解析】
静止水平面上的物体对水平面的压力等于重力,根据“在搬家的过程中,发现越重的箱子越难推动”可知,箱子与地面之间的粗糙程度不变,越重的箱子对地面的压力越大,所以探究中的变量是压力;在推动的过程中的需要的推力越大,受到的滑动摩擦力越大,由此可知,最具有探究价值又易于探究的问题是滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有什么关系。
故选D。
3.甲、乙两队进行拔河比赛,甲队获胜。下列说法正确的是( )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力等于乙队受到地面的摩擦力
【答案】B
【解析】
AB.在拔河时,甲队对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力,它们的大小相等,故A错误,B正确;
CD.每个队在拔河时,都受到拉力和地面摩擦力的作用,比赛结果是甲队获胜,则甲队受到的摩擦大于所受的拉力,而乙队受到的摩擦小于所受的拉力,那么甲队受到的摩擦力大于乙队受到的摩擦力,故CD错误。
故选B。
4.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,A受到的摩擦力分别是( )
A.10N、0N B.10N、5N C.10N、10N D.0N、5N
【答案】B
【解析】
由题意知,图甲中,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动,则合力为零,A物体受到的摩擦力为10N;图乙中,相同的桌面(粗糙程度相同),A、B物体的质量不变,F2推A使A、B物体一起做匀速直线运动,则F1与F2相等为10N,而A受到的摩擦力因为A上没有了B,A对桌面的压力减半,则摩擦力减半为5N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
5.如图甲所示,用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块在水平桌面上作匀速直线运动,木块受到的水平拉力为______N,水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向______。
【答案】 2.6 右
【解析】
[1][2]用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力,拉力水平向右,摩擦力水平向左,由于物体间力的作用是相互的,所以水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向右;由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.6N,木块受到的拉力为2.6N。
6.自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。例如:A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形 C.在转动部分添加润滑油 D.刹车时用力捏闸 E、塑料套紧紧套在车把手上 F、车把手上有凹槽 G、车轴上装有滚珠
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母):
(1)通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是 ___________;
(2)通过增大压力而增大摩擦的是:___________;
(3)通过变滑动为滚动而减小摩擦的是 ___________;
(4)通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是:___________。
【答案】 AF DE BG C
【解析】
A.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的;
B.车轮做成圆形,是通过变滑动为滚动来减小摩擦;
C.在转动部分添加润滑油,是通过使接触面彼此分离而减小摩擦的;
D.刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
E.塑料套紧紧套在车把手上,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
F.车把手上有凹槽,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;
G.车轴上装有滚珠,是通过变滑动为滚动来减小摩擦。
综上分析,(1)[1]通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是AF。
(2)[2]通过增大压力而增大摩擦的是DE。
(3)[3]通过变滑动为滚动而减小摩擦的是BG。
(4)[4]通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是C。
7.如图所示是人在步行前进时的情景。地面对鞋底的摩擦力方向是向___________(填“前”或“后”),所以对人前进来说,摩擦力是___________力(填“动”或“阻”)。
【答案】 前 动
【解析】[1]人走路时,鞋底相对于地面有向后的运动趋势,所以,摩擦力方向向前。
[2]由于这是人能够前进的原因,所以,该力对于人前进来说是动力。
8.在同一水平面上,用弹簧测力计水平拉木块向右做匀速直线运动,如图所示,木块所受摩擦力的大小为______N。若拉力增大,木块所受的摩擦力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”),木块将做______直线运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”)。
【答案】 2.4 不变 加速
【解析】[1]由于用弹簧测力计水平拉木块向右做匀速直线运动,水平方向受力平衡,则木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数为2.4N。
[2]木块对地面压力不变,接触面粗糙程度不变,木块所受的滑动摩擦力将保持不变。
[3]拉力增大,摩擦力不变,拉力大于摩擦力,木块将做加速运动。
9.如图甲所示,物体受水平拉力F的作用,在同一水平地面上运动。从开始,物体的运动情况如图乙所示。关于这个过程描述正确的是( )
A.物体一直做匀速直线运动
B.物体在内通过的路程是
C.时,若,则物体受到的摩擦力大于
D.从到的过程中,物体受到的摩擦力不变
理由:______
【答案】 D 见解析
【解析】[1] 对ABCD分析如下:
A.由图乙可知,物体在0∼3s内速度为零,处于静止状态,3∼6s物体处于加速运动状态,6∼9s物体处于匀速直线运动状态,故A错误;
B.若9s内物体一直做匀速直线运动,9s内物体通过的路程是
s=vt=2m/s9s=18m
由A分析可知,物体在内通过的路程不是18m,故B错误;
C.当t=1s时,F=2N,由图乙可知,物体静止,静摩擦力等于拉力为2N,故C错误;
D.从到的过程中,物体受拉力和滑动摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,故D正确。
故描述正确的是D。
[2]综合以上分析,D选项正确,理由是:滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
10.2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
【答案】 惯性 减小 做匀速直线运动
【解析】[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。冰壶推出后还能继续向前运动,就是因为冰壶具有惯性。
[2]刷冰员不停地刷冰面,使冰面变得光滑,是为了减小摩擦阻力。
[3]根据牛顿第一定律可知,原本运动的物体不受力,物体将做匀速直线运动。
三、实验题
11.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。
部分实验数据如表:
实验次数
木块重力(N)
螺杆旋转的圈数(圈)
测力计示数(N)
摩擦力(N)
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
0.10
5
1.80
1
1.90
(1)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了 ___________的方法。
(2)比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与 ___________有关。
(3)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 ___________N。
(4)要探究木块所受滑动摩擦力大小与相对运动速度是否有关,正确的做法是 ___________。
【答案】 转换 压力的大小 0.10 保持木块的重力、木块与传送带接触面的粗糙程度、螺杆旋转的圈数匀不变,改变传送带的转动速度
【解析】
(1)[1]由于木块和传送带在竖直方向上相互摩擦,压力的大小不易改变,实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法。
(2)[2]比较1、2、3次实验的数据可知,木块的重力相同,螺杆旋转的圈数不同,即木块对传送带的压力不同,木块受到的摩擦力不同,所以滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)[3]对木块进行受力分析可知,在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的弹簧测力计的拉力,且在这三个力的作用下保持静止,所以第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是
(4)[4]要探究木块所受滑动摩擦力大小与相对运动速度是否有关,需要控制木块的重力、木块与传送带接触面的粗糙程度、螺杆旋转的圈数匀不变,改变传送带的转动速度。
12.小德学习小组在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,所用弹簧测力计如 A 图所示,所选若干个木块均相同(足够多),每个重力为 1N。
(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______运动, 根据______条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。
(2)如图 B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的______无关。
(3)同组小强用同一木块分别做了如上图所示的甲、乙、丙三个实验。由此可得出的结论是______时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)小强还想探究滑动摩擦力和接触面受到的压力大小的定量关系,在甲实验基础上,叠放的木块又分别增加至两个、三个,根据收集到的接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小绘制图像如 C 图所示。
①依据图像及相关信息分析证据可得出结论:______。
②在此实验中,可叠放木块数目最多为______块。
【答案】 匀速直线 二力平衡 速度 压力相同 在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比 7
【解析】
(1)[1][2]只有物体沿水平做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。为测量出滑动摩擦力的大小,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,根据二力平衡条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。
(2)[3]如图 B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,则受到的滑动摩擦力大小相同,故可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(3)[4]如上图所示的甲、乙、丙三个实验,同一木块对支持面的压力大小相同,木板粗糙程度最小,毛巾粗糙程度最大,物体在毛巾表面时运动时受到的摩擦力最大,由此可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)①[5]接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小图像为过原点的直线,故可得出:在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比。
②[6]故由A图可知,测力计的量程为0~5N,根据C图可知,当压力为3N时,滑动摩擦力大小为2.1N,因测力计最大能测量5N的拉力,故此时对应的压力大小
F=
因压力大小等于物体的重力大小,而一个木块的重力为1N,根据去尾法,在此实验中,可叠放木块数目最多为7块。
四、计算题
13.随着科技的发展,广州赛特智能生产的一种智能送药机器人,空载时质量约为60kg。在疫情期间由机器人配送物资可以顶替四个人的工作,减少感染,发挥了极大的作用。这个型号为B1的机器人一次最多可以配送200kg物品,速度最快可达到2m/s,充一次电最长可以行驶8h,则:
(1)这辆机器人满载时物品的重是多少牛?
(2)若机器人满载行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,则地面对机器人的摩擦力是多少N?
(3)机器人最远可以行驶多长的距离?(g取10N/kg)
【答案】(1)2×103N;(2)260N;(3)5.76×104m
【解析】
(1)这辆机器人满载时物品的重是
(2)地面对机器人的摩擦力是
(3)机器人最远可以行驶的距离为
答:(1)这辆机器人满载时物品的重是;
(2)地面对机器人的摩擦力是;
(3)机器人最远可以行驶的距离为。
14.如图甲所示,水平地面上一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示,求:
(1)物体做匀速运动时所受的摩擦力的大小;
(2)物体在0~2 s内受到的摩擦力的大小。
【答案】(1) 2 N;(2) 1 N
【解析】
(1)由图乙所示v-t图象可知,在4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到推力和摩擦力平衡力,由F-t图象可知,此时推力F=2N,由平衡条件可知滑动摩擦力:f=F=2N;
(2)物体在0-2s内物体处于静止状态,物体处于平衡状态,受到的摩擦力为静摩擦力,由F-t图象可知,此时推力F=1N,由平衡条件可知物体受到的摩擦力:.
答:(1)物体做匀速运动时所受的摩擦力的大小是2N;
(2)物体在0~2 s内受到的摩擦力的大小是1N。
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$$
6.4 摩擦力
考点01 摩擦力
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相对运动的两个物体之间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体运动的
C.在任何情况下,摩擦力总是有害的
D.相对静止的两个物体之间,也可能存在摩擦力
2.下图描述的情景中,人不受摩擦力的是( )
A.站在匀速上升的电梯上 B.静止在竹竿上
C.静坐在斜坡上 D.正在拔河
3.在“研究滑动摩擦力大小”实验中,将木块A放置水平木板B上,加载一个砝码,把一只测力计系在A上,如图所示。当用10N的拉力F向左匀速拉动B时,测力计指针稳定。则砝码与A之间的摩擦力为 N,B与地面之间的摩擦力为 N;
4.为了探究滑动摩擦力,小超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲。下列对这一实验的分析中正确的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
5.如图甲所示,用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的水平拉力为 N,水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向 。
6.如图,两个小组正在进行拔河比赛,比赛的结果是甲小组取得了胜利,甲、乙两个小组受到地面的摩擦力分别是F1和F2,则F1 F2(选填“>”、“<”或“=”)。甲小组所受的摩擦力的方向是 (选填“向左”或“向右”)。
考点02 探究影响摩擦力大小的因素
7.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动,这时弹簧测力计所示的拉力为 N;
(2)如图②所示,比较图甲和图 可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力 时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(4)如图②所示,这种探究方法叫 法。
8.如图是某位同学使用向一组器材在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中的两次具体操作,两次均使物块在水平面上做匀速直线运动,则下列关于此次实验的相关说法正确的是( )
A.两次实验中物块对地面的压力大小都等于物块自身的重力大小
B.两次弹簧测力计的示数都分别等于两次物块所受滑动摩擦力的大小
C.第二次物块所受滑动摩擦力大小要比第一次物块所受滑动摩擦力要小
D.第二次弹簧测力计对物块的拉力大小不等于物块对弹簧测力计的拉力
9.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小甜用弹簧测力计拉同一木块做匀速直线运动进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是 ;
(2)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是 N,此时木块上的砝码受到的摩擦力是 N;
(3)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如下图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图 2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力 G= N;小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为 N;
②在滑块上继续逐个叠放相同的滑块,如图3所示,重复上述实验,将小车运动起来后力传感器的读数记录在如下表格中。分析表中数据可得:
滑块个数
1
2
3
4
5
…
传感器示数F/N
3
6
9
12
15
在接触面材料和粗糙程度等因素相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成 比(选填正或反);
③小亮又设计了如图4所示的实验,他将一根连有氢气球的绳子系在滑块中央,重复上述实验,当小车运动起来后,力传感器的读数F=1N,则此时滑块对小车的压力大小为 N,氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为 N。
10.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英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,使其在水平桌面上做 ,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)比较 1、2 两次实验,是为了研究摩擦力大小与 关系。
(3)刚开始小英做第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。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,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大小为 N。这样改进的好处是 .(写出其中一点)。
(5)小芳在做如图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为 N。
(6)在操作过程中小英还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图戊所示。此过程中,木块处于 (平衡/非平衡)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力;竖直方向上,木板受到的重力和木板对它的支持力 (是/不是)不一对平衡力。
11.如图甲所示,在光滑的水平面上叠放了A、B两个长方体木块,B木块用1个弹簧测力计固定在左边墙壁上,A木块足够长。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的关系如图乙所示,A木块的速度v与时间t的关系如图丙所示,0~10s内B木块始终在A木块上。2~4s内,B木块受到A施加的摩擦力大小为 N;8~10s内,A木块做减速直线运动,此时弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
考点03 静摩擦力
12.如图所示,站在水平地面上的人水平向右推静止于地面上的木箱,木箱没有动,请你画出箱子所受的重力和人脚上A点所受摩擦力的示意图。
13.如图所示,抓在手里的水瓶受到重力的方向是 ,它能保持静止不滑落是因为还受到 ,二者相互平衡。
14.如图所示,用水平力F将质量均为m的木块A、B紧压在竖直墙面上保持静止,木块B受到的摩擦力方向 ,木块A受到墙面的摩擦力大小等于 ,若增大压力F,则木块B受到的摩擦力大小 (选填“变大”“ 不变”或“变小”)。
15.如图所示物体A,B叠放在水平地面上,对A施加水平向右的拉力F,A,B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①A受的摩擦力向左,大小为F
②A对B的摩擦力向右,大小为F
③物体B受到四个力的作用
④地面对B的摩擦力向左,大小为F
A.只有②③正确 B.只有①②正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
16.天气炎热时多喝水有益于身体健康。如图,某同学用手握住矿泉水瓶,使瓶身竖直在空中静止不动,若仅仅增大握力,瓶身受到的摩擦力 ,将矿泉水瓶中的水倒掉一半,则水的密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.2021年3月27日,在浙江省台州市临海市,一名6岁小女孩不慎落水,旁边2名少年递上救生杆拽住了小女孩,随后小女孩被救出。落水的小女孩抓着施救者递出的救生杆静止在水中时,她的手受到救生杆的摩擦力方向 (选填“向上”或“向下”),摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)她自身的重力大小。
考点04 生活中增大和减小摩擦的方法
18.如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.自行车脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
19.如图所示,演奏二胡时,弓弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,琴师增大弓弦与琴弦间摩擦力的方法是( )
A.减小弓弦与琴弦之间的压力
B.往弓弦上抹松香
C.往弓弦上抹润滑油
D.使弓弦与琴弦接触面分离
20.如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景,下列有关说法正确的是( )
A.比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力
B.获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力
C.获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力
D.为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们力气大
21.如图所示,关于自行车的设计下列说法正确的是( )
A.自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来减小摩擦力
B.用橡胶制作自行车的刹车皮是通过增大压力来增大摩擦力
C.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦力
D.车轮转轴内的小滚珠以滑动代替滚动,减小摩擦力
22.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.物体重力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大
B.大型载重汽车增加轮胎数量是为了增大摩擦力
C.爬杆运动中,运动员从竖直杆顶匀速下滑时,受到摩擦力的方向竖直向上
D.用手把玻璃杯握住停在空中,增大手对玻璃杯的压力,玻璃杯受到的摩擦力增大
一、单选题
1.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲=f丁>f乙 B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f甲=f丁>f丙
2.因旧城改造,小明家需要搬迁,在搬家的过程中,小明发现越重的箱子越难推动,通过此现象他提出了下面的四个问题,其中最具有探究价值又易于探究的问题是( )
A.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
B.箱子所受摩擦力大小与箱子的重力大小有什么关系
C.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有什么关系
D.滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有什么关系
3.甲、乙两队进行拔河比赛,甲队获胜。下列说法正确的是( )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力等于乙队受到地面的摩擦力
4.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,A受到的摩擦力分别是( )
A.10N、0N B.10N、5N C.10N、10N D.0N、5N
二、填空题
5.如图甲所示,用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块在水平桌面上作匀速直线运动,木块受到的水平拉力为______N,水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向______。
6.自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。例如:A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形 C.在转动部分添加润滑油 D.刹车时用力捏闸 E、塑料套紧紧套在车把手上 F、车把手上有凹槽 G、车轴上装有滚珠
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母):
(1)通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是 ___________;
(2)通过增大压力而增大摩擦的是:___________;
(3)通过变滑动为滚动而减小摩擦的是 ___________;
(4)通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是:___________。
7.如图所示是人在步行前进时的情景。地面对鞋底的摩擦力方向是向___________(填“前”或“后”),所以对人前进来说,摩擦力是___________力(填“动”或“阻”)。
8.在同一水平面上,用弹簧测力计水平拉木块向右做匀速直线运动,如图所示,木块所受摩擦力的大小为______N。若拉力增大,木块所受的摩擦力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”),木块将做______直线运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”)。
9.如图甲所示,物体受水平拉力F的作用,在同一水平地面上运动。从开始,物体的运动情况如图乙所示。关于这个过程描述正确的是( )
A.物体一直做匀速直线运动
B.物体在内通过的路程是
C.时,若,则物体受到的摩擦力大于
D.从到的过程中,物体受到的摩擦力不变
理由:______
10.2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
三、实验题
11.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。
部分实验数据如表:
实验次数
木块重力(N)
螺杆旋转的圈数(圈)
测力计示数(N)
摩擦力(N)
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
0.10
5
1.80
1
1.90
(1)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了 ___________的方法。
(2)比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与 ___________有关。
(3)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 ___________N。
(4)要探究木块所受滑动摩擦力大小与相对运动速度是否有关,正确的做法是 ___________。
12.小德学习小组在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,所用弹簧测力计如 A 图所示,所选若干个木块均相同(足够多),每个重力为 1N。
(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______运动, 根据______条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。
(2)如图 B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的______无关。
(3)同组小强用同一木块分别做了如上图所示的甲、乙、丙三个实验。由此可得出的结论是______时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)小强还想探究滑动摩擦力和接触面受到的压力大小的定量关系,在甲实验基础上,叠放的木块又分别增加至两个、三个,根据收集到的接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小绘制图像如 C 图所示。
①依据图像及相关信息分析证据可得出结论:______。
②在此实验中,可叠放木块数目最多为______块。
四、计算题
13.随着科技的发展,广州赛特智能生产的一种智能送药机器人,空载时质量约为60kg。在疫情期间由机器人配送物资可以顶替四个人的工作,减少感染,发挥了极大的作用。这个型号为B1的机器人一次最多可以配送200kg物品,速度最快可达到2m/s,充一次电最长可以行驶8h,则:
(1)这辆机器人满载时物品的重是多少牛?
(2)若机器人满载行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,则地面对机器人的摩擦力是多少N?
(3)机器人最远可以行驶多长的距离?(g取10N/kg)
14.如图甲所示,水平地面上一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示,求:
(1)物体做匀速运动时所受的摩擦力的大小;
(2)物体在0~2 s内受到的摩擦力的大小。
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