3 摩擦力(分层作业)物理新教材教科版八年级下册
2025-01-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 3 摩擦力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 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 | 3.39 MB |
| 发布时间 | 2025-01-27 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 罗仲达 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50212987.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3节 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力及其产生条件 2
考点02 静摩擦力 3
考点03 滑动摩擦力的大小和方向判断 4
考点04 探究影响滑动摩擦力的因素 5
考点05 摩擦的防止和利用 7
考点06 摩擦相关的图像综合应用 8
10
12
考点01 摩擦力及其产生条件
1.如图所示,一物体A放在水平传送带上,并随传送带一起向右做匀速直线运动,则下列分析正确的是( )
A.A总共受到三个力的作用
B.在水平方向上,A受到水平向右的摩擦力
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
2.如图所示,物体A和B在大小为F的恒力作用下一起沿水平面做匀速直线运动,则下列正确的是( )
A.甲图中地面对A的摩擦力大小为F B.甲图中B对A的摩擦力大小为F
C.乙图中地面对A的摩擦力为0 D.乙图中B对A的摩擦力为0
3.南通兴东机场用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力 零;乙传送带上的行李所受的摩擦力方向沿斜面 ,如果乙传送带向下运输货物,行李所受摩擦力方向沿斜面 ,由此可见,摩擦力方向与物体运动方向 (填“同向”“反向”或“无关”)。
4.(多选)如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动。下列分析不正确的有( )
A.木块受到小车对它向右的摩擦力
B.木块运动速度越大,惯性也越大
C.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
D.当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
5.假如没有摩擦力,下列说法正确的是( )
A.桌面上滚动的铅笔会停下来 B.徒手不能爬上直竿
C.人在地面上行走如飞 D.不影响老师在黑板上写字
6.一物块以某一速度沿光滑斜面上滑,图中关于该物块受力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
考点02 静摩擦力
7.如图所示,用手握住重为3N的水杯静止,杯子因受到方向 的摩擦力而不会掉下来,杯子受到的摩擦力为 N;当拿着杯子匀速向上移动时,杯子受到的摩擦力为 N。当增大握杯子的力时,杯子所受的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.如图所示,一个物体重10N,用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,则物体受到的摩擦力大小是 N;若压力增大到50N时物体仍然静止,则物体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.如图,M、N两个物体叠放在水平面上保持静止,同时有F=10N的两个水平力分别作用于M、N两物体上,下列分析正确的是( )
A.M和N之间摩擦力为20N
B.地面对N的摩擦力为0N
C.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向左
D.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向右
10.如图所示,用一个水平的力推箱子,箱子未动,以下说法正确的是( )
A.箱子不动说明人的推力小于箱子受到的摩擦力
B.地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是相互作用力
C.地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是一对平衡力
D.箱子受到合力为,所以箱子不受外力作用
11.跑步是大众的锻炼方式,人沿水平跑道跑步,左脚后蹬时,如图所示左脚受到的摩擦力方向正确的是( )
A. B. C. D.
考点03 滑动摩擦力的大小和方向判断
12.书法是中华优秀传统文化的重要组成部分,校园书法传承蔚然成风。如图,小明在练习书法时,手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔受到的摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);在纸上从左向右写一横,笔运行中笔毫向左弯曲,此时笔毫所受摩擦力的方向 (选填“向左”或“向右”),下方的白纸 (选填“会”或“不会”)受到毛笔对它的摩擦力作用。
13.某小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力。将A、B叠放、分别用弹簧测力计去拉,当A被匀速拉动时,弹簧测力计a示数为60N,b示数为110N,则B对A产生的摩擦力的方向是 ,大小为 N。
14.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C.地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
D.必须使木板A做匀速直线运动才能测出B受到的摩擦力大小
15.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动,物块A相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2.5N。下列说法中正确的是( )
A.必须匀速拉动木板B才能测出物块A受到的摩擦力
B.增大拉动木板B的速度,弹簧测力计示数将变大
C.物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N,方向水平向左
D.地面对木板B的摩擦力大小为3.5N,方向水平向右
16.关于摩擦力的以下几种说法,正确的是( )
A.静摩擦力总是与物体的相对运动方向相反
B.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反
C.只要两个物体相互接触就一定会产生摩擦力
D.静止的物体也会受到滑动摩擦力作用
考点04 探究影响滑动摩擦力的因素
17.如图是“研究摩擦力的大小跟哪些因素有关系”的实验。实验时要沿水平方向拉动木块,使木块作 运动,其目的是为了 ;比较甲乙两图,结论是 ;比较甲丙两图,结论是 。
18.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,根据 原理可得,B所受摩擦力的大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”),该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板A做匀速直线运动。
19.下图是小明测量滑动摩擦力实验的情景,则下列说法中错误的是( )
A.实验前,弹簧测力计应该在水平方向调零
B.实验中要水平拉动弹簧测力计,保证木块做匀速直线运动
C.实验中若加速拉动弹簧测力计,木块所受的摩擦力不变
D.长方体木块的各个表面的粗糙程度相同,则木块与长木板的接触面积越大,摩擦力越大
20.如图所示,小明拧瓶盖时,感觉手打滑,打不开,便找爸爸帮忙。爸爸让小明在瓶盖处盖上毛巾试一下,小明用大小相同的力轻松地把瓶盖拧开了。根据这一现象小明提出下列四个科学问题,你认为最有探究价值且易于探究的是( )
A.滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有什么关系
C.滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有什么关系
D.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
21.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
考点05 摩擦的防止和利用
22.如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.载重汽车装有许多车轮
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多花纹
23.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
24.“物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征,下列体征中为了减小摩擦的是( )
A.鱼体内的鱼鳔 B.大象的脚掌
C.掌纹和指纹 D.黄鳝身上的黏液
25.自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识,下列说法错误的是( )
A.手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B.刹车时,是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦
C.轴承上加润滑油是为了消除摩擦
D.用滚动轴承是为了减小摩擦
考点06 摩擦相关的图像综合应用
26.如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的图像,下列说法正确的是( )
A.区域①比区域②的路面更粗糙
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域②路面上所受的摩擦力等于2N
D.区域③物块没停下前受到的合力为零
27.(多选)如图所示,水平地面上的一物体,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、物体速度v与时间t的关系如下图,说法正确的是( )
A.0~2s物体没有推动,因为推力小于摩擦力 B.2~4s物体受到的摩擦力是2N
C.2~4s物体受到的摩擦力是3N D.4~6s,地面受到的摩擦力是2N
28.(1)小明用水平推力F 把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。当t=2s时,木块所受的摩擦力f= ;请在丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整 ;
(2)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,GA=GB=15N。在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块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F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2= N。
29.(多选)如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。若物体受到的摩擦力用f来表示,对于这个过程下列描述正确的是( )
A.该物体在2s﹣6s阶段拉力F大于f
B.t=1s时,若F=3N,则地面对物体的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6s的过程中,力F始终和物体受到的摩擦力大小相等
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s
30.(多选)如图甲所示,小明在粗糙程度相同的水平地面上,用水平向右的推力F作用于箱子上,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,箱子运动速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.内,箱子没有被推动,是因为它受到的推力小于摩擦力
B.,物体处于非平衡状态
C.,箱子做减速运动,受到的摩擦力在增大
D.,箱子做匀速运动,所受的摩擦力为6N
1.汽车车轮的外表面有凹凸不平的花纹,这是为了 ;行驶的汽车刹车后,由于 ,还会继续前进一段距离。
2.手握重10N的盛水的瓶子静止悬在空中,手的握力为20N,则瓶子受到的摩擦力为 N;向瓶中加少量的水,手握瓶子仍静止悬在空中,则瓶子受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.如图所示,人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,在该过程中,下列说法正确的是( )
A.若木块速度增大则地面对木块的摩擦力也增大
B.木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.停止拉木块后木块还能继续往前运动,是因为木块受到惯性的作用
4.下列做法能增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.行李箱底部装轮子 D.给机器加润滑油
5.如图所示,放在M、N两水平桌面上的A、B两物体,分别在,的水平拉力作用下做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.物体A的速度一定小于物体B的速度
B.物体A的质量一定小于物体B的质量
C.物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力
D.要想物体A以更快的速度做匀速直线运动,需要增加
6.下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.鞋底凹凸不平,是通过改变压力来增大摩擦
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积有关
D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
7.在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
8.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
9.下列关于摩擦力的说法不正确的是( )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
1.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
2.小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;木块A受到的摩擦力为 N。图乙中木块B受到的摩擦力为 N。
3.如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
4.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
5.小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2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.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
D.在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
6.(多选)用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用5N的水平向右的拉力F匀速拉动物体B的过程中,物体A相对于地面静止不动,此时弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.当拉力F增大,弹簧测力计示数也会变大
B.物体A受到的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.物体B受到地面的摩擦力大小为5N,方向水平向左
D.若增大拉力F时,物体A所受摩擦力大小仍然保持不变
7.水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力 ,,图乙中,下列说法正确的是( )
A.A受桌面的摩擦力方向水平向右 B.A与桌面的摩擦力为14N
C.B与桌面的摩擦力为6N D.绳子的拉力为12N
8.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
A.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
B.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
C.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
(1)该实验主要采用的探究方法是 ;
(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图1中甲、乙两图可知:当压力一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动;于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”);实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N;
(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F—t和v—t 图像分别如图3、图4所示。则物体C在第1秒受到的摩擦力大小为 N;第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
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第3节 摩擦力
目录
2
考点01 摩擦力及其产生条件 2
考点02 静摩擦力 4
考点03 滑动摩擦力的大小和方向判断 7
考点04 探究影响滑动摩擦力的因素 9
考点05 摩擦的防止和利用 12
考点06 摩擦相关的图像综合应用 14
17
21
考点01 摩擦力及其产生条件
1.如图所示,一物体A放在水平传送带上,并随传送带一起向右做匀速直线运动,则下列分析正确的是( )
A.A总共受到三个力的作用
B.在水平方向上,A受到水平向右的摩擦力
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
【答案】D
【详解】AB.物体随着传送带一起匀速向右运动,物体受平衡力作用,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力;在水平方向上,物体相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以,不受摩擦力的作用,即在水平方向上不受力,故AB错误;
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力分别作用在传送带和A两个物体上,方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是相互作用力,故D正确。
故选D。
2.如图所示,物体A和B在大小为F的恒力作用下一起沿水平面做匀速直线运动,则下列正确的是( )
A.甲图中地面对A的摩擦力大小为F B.甲图中B对A的摩擦力大小为F
C.乙图中地面对A的摩擦力为0 D.乙图中B对A的摩擦力为0
【答案】A
【详解】A. 甲图中A受到平衡力作用,地面对A的摩擦力与拉力是一对平衡力,故地面对A的摩擦力大小为F,故A正确;
B. 甲图中B由于惯性与A一起匀速运动,没有相对运动的趋势,故B对A的摩擦力大小为0,故B错误;
CD. 乙图中B受平衡力作用,故A对B的摩擦力等于拉力,根据力的作用是相互的,故B对A的摩擦力为F,A也受到平衡力作用,故地面对A的摩擦力为F,故CD错误。
故选A。
3.南通兴东机场用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力 零;乙传送带上的行李所受的摩擦力方向沿斜面 ,如果乙传送带向下运输货物,行李所受摩擦力方向沿斜面 ,由此可见,摩擦力方向与物体运动方向 (填“同向”“反向”或“无关”)。
【答案】 等于 向上 向上 无关
【详解】[1]甲传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,甲传送带上的行李所受的摩擦力等于零。
[2]乙传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,但行李有向下运动的趋势,因此受摩擦力的作用,摩擦力的方向沿传送带向上。
[3][4]乙传送带上的行李随传送带向下做匀速运动,行李与传送带之间相对静止,但行李有向下运动的趋势,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带向上,由此可见,摩擦力方向与物体运动方向无关。
4.(多选)如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动。下列分析不正确的有( )
A.木块受到小车对它向右的摩擦力
B.木块运动速度越大,惯性也越大
C.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
D.当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
【答案】ABD
【详解】A.由于木块随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,木块和小车间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,不具备摩擦力产生的条件,所以木块没有受到摩擦力的作用,故A错误,符合题意;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,物体的运动速度不影响惯性的大小,木块运动速度越大,惯性不变,故B错误,符合题意;
C.木块对小车的压力与小车对木块的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,所以是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.当小车受到阻力突然停止运动时,而木块由于惯性仍然保持原来的运动状态;如果木块与小车接触面光滑(无摩擦力),木块由于惯性会向前做匀速直线运动,则木块不会倾倒,故D错误,符合题意。
故选ABD。
5.假如没有摩擦力,下列说法正确的是( )
A.桌面上滚动的铅笔会停下来 B.徒手不能爬上直竿
C.人在地面上行走如飞 D.不影响老师在黑板上写字
【答案】B
【详解】A.桌面上滚动的铅笔不受摩擦力,则其运动状态不变,做匀速直线运动,不会停下来,故A错误;
B.爬杆时利用了手与杆之间的摩擦力,假如没有摩擦力,徒手不能爬上直杆,故B正确;
C.人在路面上行走利用了鞋底与地面的摩擦力,假如摩擦力消失,人将无法行走,故C错误;
D.写粉笔字时,粉笔总是在黑板面上滑动,粉笔和黑板之间的摩擦是滑动摩擦,假如没有摩擦力,则无法写字,故D错误。
故选B。
6.一物块以某一速度沿光滑斜面上滑,图中关于该物块受力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】BD.斜面光滑,所以物块不受摩擦力,故BD错误;
AC.物块受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力,压力是物块给斜面的,不是物块受到的,故A错误,C正确。
故选C。
考点02 静摩擦力
7.如图所示,用手握住重为3N的水杯静止,杯子因受到方向 的摩擦力而不会掉下来,杯子受到的摩擦力为 N;当拿着杯子匀速向上移动时,杯子受到的摩擦力为 N。当增大握杯子的力时,杯子所受的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 竖直向上 3 3 不变
【详解】[1][2]手握水杯静止在空中,水杯处于平衡状态,受的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以水杯受到的摩擦力的大小等于重力,为3N,方向竖直向上。
[3]拿着杯子匀速向上移动时,杯子处于平衡状态,受的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以受到的摩擦力为3N。
[4]增大手握杯子的力时,水杯依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力,所以手对水杯的摩擦力不变。
8.如图所示,一个物体重10N,用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,则物体受到的摩擦力大小是 N;若压力增大到50N时物体仍然静止,则物体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 10 不变
【详解】[1]用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,处于平衡状态,受平衡力作用,即物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上静摩擦力的作用,故摩擦力为
f=G=10N
[2]若压力增大到50N时物体仍然静止时,物体仍平衡,受到的重力不变,与之平衡的摩擦力不变,即摩擦力仍为10N。
9.如图,M、N两个物体叠放在水平面上保持静止,同时有F=10N的两个水平力分别作用于M、N两物体上,下列分析正确的是( )
A.M和N之间摩擦力为20N
B.地面对N的摩擦力为0N
C.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向左
D.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向右
【答案】B
【详解】A.M处于静止状态,M在水平方向上受水平向左的拉力F和N对M向右的静摩擦力fNM,M在水平方向上受到的这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,所以M和N之间摩擦力为
fNM=F=10N
故A错误;
BCD.把MN看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两个拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,则地面对N没有摩擦力,故B正确,CD错误。
故选B。
10.如图所示,用一个水平的力推箱子,箱子未动,以下说法正确的是( )
A.箱子不动说明人的推力小于箱子受到的摩擦力
B.地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是相互作用力
C.地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是一对平衡力
D.箱子受到合力为,所以箱子不受外力作用
【答案】C
【详解】A.箱子没有动,处于平衡状态,此时推力等于箱子受到的摩擦力,故A错误;
B.人对箱子的推力和地面对箱子的摩擦力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C.箱子没有动,处于平衡状态,说明箱子受到平衡力的作用,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.箱子受外力作用,只是保持静止状态即平衡状态,合力为0,故D错误。
故选C。
11.跑步是大众的锻炼方式,人沿水平跑道跑步,左脚后蹬时,如图所示左脚受到的摩擦力方向正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动的趋势的方向相反,人沿水平直道跑步,左脚后蹬时,左脚相对于地面有向后运动的趋势,摩擦力阻碍左脚向后滑动,因此左脚受到的摩擦力方向与人的运动方向相同,故B正确、ACD错误。
故选B。
考点03 滑动摩擦力的大小和方向判断
12.书法是中华优秀传统文化的重要组成部分,校园书法传承蔚然成风。如图,小明在练习书法时,手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔受到的摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);在纸上从左向右写一横,笔运行中笔毫向左弯曲,此时笔毫所受摩擦力的方向 (选填“向左”或“向右”),下方的白纸 (选填“会”或“不会”)受到毛笔对它的摩擦力作用。
【答案】 不变 向左 会
【详解】[1]手执毛笔竖直悬空静止,对毛笔进行受力分析,毛笔受自身竖直向下的重力和手对它竖直向上的摩擦力,摩擦力与重力是平衡力,若手握笔杆的力增大,重力不变,故笔受到的摩擦力的大小不变。
[2][3]在纸上从左向右写一横,笔毫相对于纸向右运动,则受到向左的摩擦力;因为力的作用是相互的,所以下方的白纸也会受到毛笔对它的摩擦力作用。
13.某小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力。将A、B叠放、分别用弹簧测力计去拉,当A被匀速拉动时,弹簧测力计a示数为60N,b示数为110N,则B对A产生的摩擦力的方向是 ,大小为 N。
【答案】 水平向左 60
【详解】[1]当A被匀速拉动时,A相对于B向右运动,所以A受到B对A水平向左的摩擦力。
[2]对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到弹簧测力计a对B向左的拉力和A对B向右的摩擦力,由于B处于静止状态,所以A、B间的滑动摩擦力等于弹簧测力计a的示数,即f=60N。
14.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C.地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
D.必须使木板A做匀速直线运动才能测出B受到的摩擦力大小
【答案】C
【详解】A.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力
故A错误;
B.因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故B错误;
C.因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成知道
则地面对A水平向左的摩擦力,故C正确;
D.拉动木板时,B始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故D错误。
故选C。
15.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动,物块A相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2.5N。下列说法中正确的是( )
A.必须匀速拉动木板B才能测出物块A受到的摩擦力
B.增大拉动木板B的速度,弹簧测力计示数将变大
C.物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N,方向水平向左
D.地面对木板B的摩擦力大小为3.5N,方向水平向右
【答案】D
【详解】AB.拉动木板B时,A相对于地面始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动,增大拉动木板B的速度,弹簧测力计示数不变,故AB错误;
CD.因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2.5N,方向水平向左,因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N,方向水平向右,用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动,受到水平向左的拉力和A对B向右的摩擦力、地面对B向右的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得地面和A对B的摩擦力大小之和为6N,方向水平向右,即
fB+f地=F=6N
地面对B水平向右的摩擦力
f地=F-fB =6N-2.5N=3.5N
地面对木板B的摩擦力大小为3.5N,方向水平向右,故C错误,故D正确。
故选D。
16.关于摩擦力的以下几种说法,正确的是( )
A.静摩擦力总是与物体的相对运动方向相反
B.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反
C.只要两个物体相互接触就一定会产生摩擦力
D.静止的物体也会受到滑动摩擦力作用
【答案】D
【详解】A.静摩擦力是阻碍物体发生相对运动趋势的力,其方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,故A错误;
B.滑动摩擦力阻碍相对运动,与物体相对运动的方向相反,有时会和物体的运动方向相同,如物体在传送带摩擦力的作用下开始运动,摩擦力方向与物体运动方向相同,故B错误;
C.两个物体相互接触,只有发生和即将发生相对运动时,才会产生摩擦力,故C错误;
D.静止的物体也有可能受到滑动摩擦力的作用,如一个物体在另一个静止的物体上滑动时,静止的物体也受到滑动摩擦力,故D正确。
故选D。
考点04 探究影响滑动摩擦力的因素
17.如图是“研究摩擦力的大小跟哪些因素有关系”的实验。实验时要沿水平方向拉动木块,使木块作 运动,其目的是为了 ;比较甲乙两图,结论是 ;比较甲丙两图,结论是 。
【答案】 匀速直线 使摩擦力大小等于弹簧测力计示数 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】[1][2]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,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
[3]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,乙中压力较大,弹簧测力计的示数较大,则木块受到的滑动摩擦力较大,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。
[4]对比甲、丙两图,其压力大小相等,丙接触面更粗糙,弹簧测力计的示数较大,则木块受到的滑动摩擦力较大,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。
18.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,根据 原理可得,B所受摩擦力的大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”),该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板A做匀速直线运动。
【答案】 二力平衡 2 水平向右 不需要
【详解】[1][2][3][4]因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计水平向左的拉力和A对B水平向右的摩擦力是一对平衡力,所以根据二力平衡的原理,A对B水平向右的摩擦力为
fA对B=F示=2N
方向水平向右,由于B静止,始终受力平衡,而木板是否做匀速直线运动,不会影响摩擦力大小和弹簧测力计示数,所以不需要长木板A做匀速直线运动。
19.下图是小明测量滑动摩擦力实验的情景,则下列说法中错误的是( )
A.实验前,弹簧测力计应该在水平方向调零
B.实验中要水平拉动弹簧测力计,保证木块做匀速直线运动
C.实验中若加速拉动弹簧测力计,木块所受的摩擦力不变
D.长方体木块的各个表面的粗糙程度相同,则木块与长木板的接触面积越大,摩擦力越大
【答案】D
【详解】A.摩擦力是在水平方向上的,只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体一定做匀速直线运动,故测力计应该在水平方向上校零,故A正确,不符合题意;
B.实验中要水平拉动弹簧测力计,保证木块做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力的大小等于测力计的示数,故B正确,不符合题意;
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,实验中若加速拉动弹簧测力计,但压力和接触面的粗糙程度不变,木块所受的摩擦力不变,故C正确,不符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,长方体木块的各个表面的粗糙程度相同,接触面积改变,摩擦力不变,故D错误,符合题意。
故选D。
20.如图所示,小明拧瓶盖时,感觉手打滑,打不开,便找爸爸帮忙。爸爸让小明在瓶盖处盖上毛巾试一下,小明用大小相同的力轻松地把瓶盖拧开了。根据这一现象小明提出下列四个科学问题,你认为最有探究价值且易于探究的是( )
A.滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有什么关系
C.滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有什么关系
D.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
【答案】B
【详解】A.探究滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系时,应保持接触面的粗糙程度不变,改变施加的压力大小。由题中情景可知,控制力的大小相同,让接触面的粗糙程度不同。故A不符合题意;
BCD.滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。瓶盖上盖上毛巾,然后再用大小相同的力拧,观察瓶盖是否能被打开。此现象中控制压力大小相等,改变了接触面粗糙程度,因此最有探究价值且易于探究的是:探究压力大小与接触面的粗糙程度有什么关系,故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
21.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2) 压力 甲、丙
(3) 错误 没有控制压力大小相同
(4)不一定
【详解】(1)[1][2]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,此时木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,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)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(4)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
考点05 摩擦的防止和利用
22.如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.载重汽车装有许多车轮
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多花纹
【答案】C
【详解】A.压路机的碾子质量很大,是通过增大压力的方式来增大压强,故A不符合题意;
B.载重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏手闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故C符合题意;
D.汽车的轮胎有很多花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
23.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
【详解】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。
24.“物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征,下列体征中为了减小摩擦的是( )
A.鱼体内的鱼鳔 B.大象的脚掌
C.掌纹和指纹 D.黄鳝身上的黏液
【答案】D
【详解】A.鱼体内的鱼鳔是为了通过改变体积来改变受到的浮力,故A不符合题意;
B.大象的脚掌是为了通过增大受力面积来减小对地面的压强,故B不符合题意;
C.掌纹和指纹是为了通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.黄鳝身上的黏液是为了通过使接触面分离来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
25.自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识,下列说法错误的是( )
A.手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B.刹车时,是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦
C.轴承上加润滑油是为了消除摩擦
D.用滚动轴承是为了减小摩擦
【答案】C
【详解】A.手柄上有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,A正确,故A不符合题意;
B.刹车时,是通过增加压力的方式,增大摩擦力,B正确,故B不符合题意;
C.轴承上加润滑油,是使接触面分离,减小摩擦力,C错误,故C符合题意;
D.用滚动轴承是变滚动为滑动,减小摩擦力,D正确,故D不符合题意。
故选C。
考点06 摩擦相关的图像综合应用
26.如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的图像,下列说法正确的是( )
A.区域①比区域②的路面更粗糙
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域②路面上所受的摩擦力等于2N
D.区域③物块没停下前受到的合力为零
【答案】C
【详解】A.由乙图可知,物块在区域①的加速度大于区域②的加速度。根据牛顿第二定律,在拉力相同的情况下,加速度大说明摩擦力小,摩擦力小说明路面粗糙程度小,所以区域①比区域②的路面更光滑,故A错误;
B.物块在区域①做加速直线运动,拉力,根据牛顿第二定律可知
由图像知,则,故B错误;
C.由乙图可知,物块在区域②做匀速直线运动,根据平衡条件可知,因为,所以,故C正确;
D.区域③物块没停下来前做减速直线运动,加速度不为零,根据牛顿第二定律,可知合力不为零,故D错误。
故选C 。
27.(多选)如图所示,水平地面上的一物体,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、物体速度v与时间t的关系如下图,说法正确的是( )
A.0~2s物体没有推动,因为推力小于摩擦力 B.2~4s物体受到的摩擦力是2N
C.2~4s物体受到的摩擦力是3N D.4~6s,地面受到的摩擦力是2N
【答案】BD
【详解】A.0~2秒,物体没有推动,处于静止状态,受到的力是平衡力,水平方向受到推力和摩擦力,推力等于摩擦力,故A错误;
BCD.4~6秒,物体做匀速直线运动,受到的力是平衡力,推力等于摩擦力,此时推力为2N,所以受到的摩擦力是2N,2~4秒和4~6秒,物体对接触面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小不变,都为2N,故BD正确,C错误。
故选BD。
28.(1)小明用水平推力F 把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。当t=2s时,木块所受的摩擦力f= ;请在丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整 ;
(2)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,GA=GB=15N。在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块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F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2= N。
【答案】(1) 200N
(2) 0 12
【详解】(1)[1]由图乙可知,当t=2s时,木块做加速运动,此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,且摩擦力不等于水平推力。3s~5s的过程中,木块做匀速直线运动,木块此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,且处于平衡状态,滑动摩擦力等于推力,由图甲可知,3s~5s的过程中,木块受到的推力为200N,则该过程中木块受到的摩擦力为200N,1s~3s过程中以及3s~5s的过程中木块受到的摩擦力均为滑动摩擦力,且压力大小以及接触面的粗糙程度均没有变化,摩擦力大小不变,即当t=2s时,木块所受的摩擦力f=200N。
[2]由图乙可知,0~1s过程中,木块处于静止状态,此时木块所受摩擦力等于推力,由图甲可知,0~1s过程中,木块所受推力为100N,即0~1s过程中木块所受摩擦力为100N,1~6s过程中,木块均处于运动状态,受到的摩擦力均为滑动摩擦力,大小保持200N不变,则0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线如下图所示
。
(2)[1]在甲图中,物体A、B在12N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,物体A、B之间没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0N。
[2]在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,此时A、B与水平桌面接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为12N。
29.(多选)如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。若物体受到的摩擦力用f来表示,对于这个过程下列描述正确的是( )
A.该物体在2s﹣6s阶段拉力F大于f
B.t=1s时,若F=3N,则地面对物体的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6s的过程中,力F始终和物体受到的摩擦力大小相等
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s
【答案】CD
【详解】A.由乙图可知,2-6s物体处于匀速直线运动状态,此时的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.当t=1s时,由s随时间t的变化图像可知,物体静止,静摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以静摩擦力等于拉力,若F=3N,静摩擦力也为3N,故B错误;
C.据乙图0-2s物体静止,物体受力平衡,拉力F与静摩擦 力大小相等,2~6s物体处于匀速直线运动状态,物体受力平衡,拉力F等于滑动摩擦力,故C正确;
D.匀速直线运动阶段的速度
故D正确。
故选CD。
30.(多选)如图甲所示,小明在粗糙程度相同的水平地面上,用水平向右的推力F作用于箱子上,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,箱子运动速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.内,箱子没有被推动,是因为它受到的推力小于摩擦力
B.,物体处于非平衡状态
C.,箱子做减速运动,受到的摩擦力在增大
D.,箱子做匀速运动,所受的摩擦力为6N
【答案】BD
【详解】A.,箱子没有被推动,即箱子处于静止状态,受力平衡,推力等于摩擦力,故A错误;
B.由图丙可知,物体在做加速运动,物体的运动状态发生改变,所以受力不平衡,故B正确;
C.由图丙可知,物体在做减速运动,受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关,在物体运动的过程中,压力大小和接触面的粗糙程度没有发生改变,所以受到的滑动摩擦力不变,故C错误;
D.由图丙可知,物体运动的速度不变,即物体做匀速直线运动,受力平衡,推力等于摩擦力,由图乙可知,此时物体受到的推力为6N,所以摩擦力为6N,故D正确。
故选BD。
1.汽车车轮的外表面有凹凸不平的花纹,这是为了 ;行驶的汽车刹车后,由于 ,还会继续前进一段距离。
【答案】 增大摩擦力 惯性
【详解】[1]自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,粗糙程度较大,在压力一定时,能够增大摩擦力。
[2]刹车前汽车以较大的速度向前行驶,当刹车时,汽车由于惯性,还要保持原来的运动状态进行向前运动,因此汽车不会马上停下来。
2.手握重10N的盛水的瓶子静止悬在空中,手的握力为20N,则瓶子受到的摩擦力为 N;向瓶中加少量的水,手握瓶子仍静止悬在空中,则瓶子受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 10 变大
【详解】[1]杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,杯子和水重是10N,摩擦力大小也是10N。
[2]当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,杯子和水受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,杯子和水的重力增加,所以瓶子受到的摩擦力变大。
3.如图所示,人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,在该过程中,下列说法正确的是( )
A.若木块速度增大则地面对木块的摩擦力也增大
B.木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.停止拉木块后木块还能继续往前运动,是因为木块受到惯性的作用
【答案】C
【详解】A.摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,故A错误;
B.由于木块受到绳子的拉力是斜向上的,所以木块受到的重力和地面对木块的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.由于力的作用是相互的,木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.停止拉木块后木块还能继续往前运动,是因为木块具有惯性,惯性不是力,因此不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
4.下列做法能增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.行李箱底部装轮子 D.给机器加润滑油
【答案】A
【详解】A.用力握紧球拍,是在接触面粗糙程度相同的情况下,通过增大压力的方法增大摩擦力,故A符合题意;
BC.滚动轴承和行李箱底部装轮子,把滑动摩擦改为滚动摩擦,属于减小摩擦,故BC不符合题意;
D.车轴加润滑油是通过使接触面分离的方法减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
5.如图所示,放在M、N两水平桌面上的A、B两物体,分别在,的水平拉力作用下做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.物体A的速度一定小于物体B的速度
B.物体A的质量一定小于物体B的质量
C.物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力
D.要想物体A以更快的速度做匀速直线运动,需要增加
【答案】C
【详解】A.A、B两物体都做匀速直线运动,摩擦力大小跟物体的运动速度无关,故A错误;
B.物体放在水平桌面,压力等于重力;A受到的摩擦力大于B受到的摩擦力,摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,A受到的摩擦力大,可能是因为桌面N比桌面M粗糙造成的;可能是A的质量小,重力小,对桌面的压力小造成的,故B错误;
C.对于物体A来讲,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,拉力大小是3N,所以滑动摩擦力大小是3N;对于物体B来讲,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,拉力大小是5N,所以滑动摩擦力大小是5N,故C正确;
D.滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关,物体A以更快的速度做匀速直线运动时,物体A加速前后受到的摩擦力大小相等,且物体A受到的拉力F1与摩擦力是一对平衡力,所以力F1的大小不增加,故D错误。
故选C。
6.下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.鞋底凹凸不平,是通过改变压力来增大摩擦
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积有关
D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
【答案】D
【详解】A.摩擦力的方向是阻碍物体的相对运动方向,它也可以充当动力,比如将物体轻放在水平匀速运动的传送带上时,开始阶段物体受到向前的滑动摩擦力而改变运动状态,此时摩擦力是动力,故A错误;
B.鞋底凹凸不平,是通过改变鞋子和地面的接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与受接触面的粗糙程度和压力大小的影响,所以滑动摩擦力的大小与接触面面积无关,故C错误;
D.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动,所以滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反,故D正确。
故选D。
7.在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】D
【详解】在光滑的水平桌面上,没有摩擦力,木块乙从右端匀速地抽出来,木块乙受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可知乙木块受到的摩擦力为
f乙=F=15N
方向水平向左,木块甲相对于地面静止,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,甲对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是相互作用力,甲受到的摩擦力的大小为
f甲=f乙=15N
方向水平向右。
故选D。
8.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。
9.下列关于摩擦力的说法不正确的是( )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
【答案】C
【详解】A.摩擦力可能是有害的,也可能是有益的,譬如人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦,故A正确,不符合题意;
BCD.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动(有相对运动的趋势)时,才会有摩擦力产生,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
1.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。
2.小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;木块A受到的摩擦力为 N。图乙中木块B受到的摩擦力为 N。
【答案】 0 1.2 0.6
【详解】[1]图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,B相对A没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力为0N。
[2]图甲中,AB整体匀速直线运动,拉力与木板对木块的摩擦力平衡,由图可知,拉力为1.2N,所以A受到的摩擦力为1.2N。
[3]图乙中,A、B一起做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力为1.2N,根据力平衡可知,两个木块受到的总摩擦力为1.2N;A和B质量相同,对支持面的压力相同,粗糙相同,所以A、B受到的摩擦力大小相等,都为0.6N。
3.如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
【答案】D
【详解】AB.整体受力分析,整体受到的重力相同,对地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以三种情况受到的摩擦力相同;整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
故AB错误;
C.图①中,A对地面的压力大小等于其重力;图②中A对地面压力大小等于AB的总重力大小,因为接触面的粗糙程度相同,压力越大摩擦力越大,所以
图③中整体受力分析,推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向受到水平向左的桌面对B的摩擦力,水平向右的A对B的摩擦力,B做匀速直线运动,所以这两个力的大小相等。由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力等于B对A的摩擦力。综上,推力F3等于A受到的摩擦力,也就是
在图②中整体做匀速直线运动,推力作用在A上,则有
由于在三种情况下推力相等,所以
所以
故C错误;
D.图①中B受到地面的滑动摩擦力作用,图②中B相对A静止不动,受到的摩擦力为0,图③中B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,所以
故D正确。
故选D。
4.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。
5.小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2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.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力的方向水平向右
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力方向水平向右
D.在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.由图丁可知,t=1s时小车的速度为0,处于静止状态,受到的合力为0,水平方向上受到向左的拉力F1和向右的拉力F2、静摩擦力的共同作用,这三个力的合力为0;由图可知,此时的F1=3N,F2=1N,则静摩擦力为方向与F2的方向相同,水平向右,大小为2N,故A错误;
B.由v-t图像可知,4s~6s小车做匀速直线运动,水平方向上受到的合力为0;由图可知,此时的F'1=6N,F'2=3N,则可得滑动摩擦力的方向与F2的方向相同,水平向右;t=3s时,F1大于F2,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,摩擦力方向水平向右,故B正确;
C.t=7s时,F''1=0N,F''2=2N,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,方向水平向右,故C错误;
D.在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,由于此时的两个拉力不同,则小车做变速运动,故D错误。
故选B。
6.(多选)用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用5N的水平向右的拉力F匀速拉动物体B的过程中,物体A相对于地面静止不动,此时弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.当拉力F增大,弹簧测力计示数也会变大
B.物体A受到的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.物体B受到地面的摩擦力大小为5N,方向水平向左
D.若增大拉力F时,物体A所受摩擦力大小仍然保持不变
【答案】BD
【详解】AD.若增大拉力F时,A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,B对A摩擦力与A对B摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以物体A所受摩擦力大小仍然保持不变,弹簧测力计示数不变,故A错误,D正确;
B.因A静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和B对A向右的摩擦力是一对平衡力,所以,B对A摩擦力方向水平向右,摩擦力大小
fB对A=F示=2N
故B正确;
C.根据题意知道,物体B水平向右匀速运动,故受到地面阻碍B相对地面向右运动的滑动摩擦力,方向水平向左,故B受到地面对其摩擦力和木块A对其的摩擦力,两个力的合力大小等于拉力,所以物体B受到地面的摩擦力大小为
F地对B=F-FA对B=5N-2N=3N
故C错误。
故选BD。
7.水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力 ,,图乙中,下列说法正确的是( )
A.A受桌面的摩擦力方向水平向右 B.A与桌面的摩擦力为14N
C.B与桌面的摩擦力为6N D.绳子的拉力为12N
【答案】D
【详解】A.图乙中,A向右做匀速直线运动,则受到的摩擦力方向向左,故A错误;
B.如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,则受到的滑动摩擦力大小和大小相等,在图乙中,A与地面粗糙程度和压力不变,则滑动摩擦力不变,大小为,故B错误;
C.图乙中,两物体一起做匀速直线运动,把A、B看成一个整体受力分析,在水平方向上受力平衡,受、、桌面对A水平向左的摩擦力、桌面对B水平向左的摩擦力,则B与桌面的摩擦力大小为
故C错误;
D.图乙中,单独对A受力分析,受、桌面对A水平向左的摩擦力、绳子对A拉力,则绳子的拉力为
故D正确。
故选D。
8.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
A.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
B.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
C.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
(1)该实验主要采用的探究方法是 ;
(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图1中甲、乙两图可知:当压力一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动;于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”);实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N;
(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F—t和v—t 图像分别如图3、图4所示。则物体C在第1秒受到的摩擦力大小为 N;第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
【答案】 控制变量法 甲、丙 接触面粗糙程度 不需要 1.8 2 4
【详解】(1)[1]由于“影响滑动摩擦力大小的因素”有多个,所以在实验中主要采用的探究方法是控制变量法。
(2)[2]要探究滑动摩擦力与压力大小的关系,需控制接触面粗糙程度相同,而改变压力大小,由图1可知,应比较甲、丙两图;由甲、丙两图可知,丙的压力更大,测力计示数即滑动摩擦力更大,所以得出的结论是:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由图1中甲、乙两图可知,压力相同,而接触面粗糙程度不同,乙图更粗糙,测力计示数即滑动摩擦力更大,所以得出的结论是:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]如图1中丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
[5]根据图1甲可知,A在木板表面运动时受到的滑动摩擦力为1.2N;在图1丁中,木板运动时A受到的滑动摩擦力仍为1.2N,由于力的相互性可知,B受到A施加的滑动摩擦力大小也为1.2N,方向水平向右;此时B受到向左的拉力F=3N、A对B向右的摩擦力fAB=1.2N,由于长木板B刚好做匀速直线运动,受力平衡,所以地面对B的摩擦力为
f地B=F-fAB=3N-1.2N=1.8N
(5)[6]由图4可知,物体C在第1s时处于静止状态,所受合力为0,由图3可知,此时物体C受到的拉力为2N,所以物体C受到的摩擦力为2N。
[7]由图4可知,6~9s物体做匀速直线运动,受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图3可知,此时摩擦力为4N;由于压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C第4s时受到的摩擦力大小为4N。
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