内容正文:
主题三 力学
专题15 运动和力
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容
课标要求
命题预测
牛顿第一定律
通过实验和科学推理认识牛顿第一定律
该内容考查大都是以生活中人类活动为题材,把生活中的常见物理现象与力学知识相结合,即考查了力学概念和规律,又体现理论与实践相结合。广东中考高频考点,题型主要是选择题、填空题、作图题、实验题等,分值在3~6分。主要命题点有:
① 对牛顿第一定律的理解、惯性的概念、生活中的惯性现象
② 平衡状态与平衡力、二力平衡条件
③ 分析物体的受力、画力的示意图
④ 摩擦力的概念、生活中的摩擦力、利用物体运动状态分析物理受到的摩擦力、生活中利用和防止摩擦力的现象
⑤ 探究阻力对物体运动的影响、探究二力平衡的条件、探究滑动摩擦力大小的影响因素等
物体的惯性
通过实验探究、理解物体的惯性;能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象
平衡力与二力平衡
理解同一直线上的二力合成;知道二力平衡的条件
摩擦力及其应用
通过常见事例或实验了解摩擦力,了解摩擦力的作用效果
探究滑动摩擦力大小的影响因素
探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
1.(新情境)(2024·广东江门·三模)如图所示,是中国科技馆展品“惯性车”,小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中错误的是( )
A.小球在下落过程速度越来越快,是由于受到重力的作用
B.相对于小火车,小球沿直线运动
C.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度
2.(跨学科)(2024·广东广州·二模)平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时的运动状态可能发生了改变
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
3.(新考法)(2024·广东广州·二模)车厢里固定桌上有小球b,忽略桌面对 b 的摩擦及空气的影响,先后拍照如图,则车( )
A.向左直线运动时加速 B.向右直线运动时减速
C.向右直线运动时加速 D.向左直线运动时减速
►考向一 牛顿第一定律及应用
1.(2024·广东深圳·中考真题)2024年6月 10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。运动员停止划桨后,龙舟会向前运动,小丁同学觉得是因为( )
A.具有摩擦力向前运动 B.具有惯性向前运动
C.受到重力停止运动 D.受到质量停止运动
2.(2023·广东·中考真题)如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东启动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.匀速倒车时突然减速
3.(2022·广东广州·中考真题)列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020·广东广州·中考真题)金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是( )
A.车向西起动
B.车做匀速直线运动
C.车向东直线运动时加速
D.车向东直线运动时减速
方法技巧:
一、牛顿第一定律及应用
(1)判断物体的运动状态:当物体不受外力作用时:① 动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时,将保持匀速直线运动状态;② 静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时,将保持静止状态。
(2)运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
二、惯性是物体本身的一种属性,即物体保持原有运动状态不变的性质,其大小只和质量有关,与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外,还需要注意惯性不是力,因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用,更不能说“惯性力"。
(1)解释生活中惯性的现象的步骤:一、确定研究对象,明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分;二、确定被研究对象原来处于什么状态;三、说明物体的运动状态要发生怎样的变化;四、由于惯性,研究对象要保持原来的什么状态,结果会出现什么现象。
(2)从“结果”出发,判断惯性的利用与惯性危害的防止:判断是利用惯性还是防止惯性的危害,可以从结果出发。若有了惯性,结果是对我们有利的,则相应措施属于利用惯性;若有了惯性,而不加以预防时,结果是对我们有害的,则相应措施属于防止惯性带来的危害。
►考向二 二力平衡
5.(2024·广东广州·中考真题)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
52.(2022·广东·中考真题)如图所示,物体A保持静止,画出A所受重力G和拉力F的示意图。
易混易错
(1)物体受平衡力作用时,几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力。
(2)若物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体不受力或受平衡力的作用,如搬而未起、推而不动时,物体受力情况随发生改变,但仍处于静止状态,其受力仍然平衡。
(3)速度为零≠静止:物体静止时速度为零,但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零,但不能保持,故在最高点时物体不是处于静止状态。
解题技巧
(1)平衡状态:平衡状态包括静止和匀速直线运动两种状态。物体在弯曲轨道上做速度大小不变的运动时,速度方向在不断变化,物体的运动状态变化,物体受到非平衡力作用。
(2)平衡力和相互作用力
平衡力与相互作用力的相同点可简记为:“等大、反向、共线”,而平衡力“同体”,即平衡力作用在同一物体上时物体平衡;相互作用力“异体”,即相互作用力作用在相互作用的两个物体上,相互作用力的描述一般都带有A对B,B对A的特征。
►考向三 摩擦力
6.(2023·广东深圳·中考真题)琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是( )
A.铅笔的长度约50cm B.铅笔的质量约为50g
C.静止在桌面上的铅笔受平衡力 D.写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
7.(2023·广东·中考真题)小明买了一个方便移动的储物箱,如题图所示。储物箱安装轮子的目的是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
8.(2020·广东深圳·中考真题)小明和爸爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承 B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸 D.在二胡的弓毛上涂抹松香
9.(2023·广东深圳·中考真题)小白同学用斜向右上的拉力拉动物体向右做匀速运动,请在图中:
①画出绳子对手的拉力F,
②物块受到的摩擦力f。
10.(2021·广东·中考真题)小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示。
(1)根据 条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,如图甲所示;
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是,他与同学们一起改进实验,如图乙所示,固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如下表,则木块所受的滑动摩擦力大小为 N;
实验次数
长木板运动情况
弹簧测力计示数/N
1
匀速
2.0
2
由慢到快
2.0
3
由快到慢
2.0
(3)写出用图乙装置的一条优点: 。
易混易错
(1)相对运动方向的理解:“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时,物体相对地面向前运动(相对运动方向向前),物体受到地面对它向后的摩擦力(摩擦力方向向后);人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后运动的趋势,地面给鞋底的摩擦力方向向前,有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,无论哪种情况,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反;
(2)判断摩擦力方向的三种方法
① 由摩擦力概念判断:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
② 由假设法判断:此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
③ 由二力平衡条件判断:一对平衡力的方向相反.可以通过与摩擦力相石平衡的另一个力方向来判断摩擦力的
方法技巧
(1)产生摩擦力必须同时满足三个条件:(1)接触面粗糙;(2)接触并相互挤压;(3)发生相对运动或有相对运动趋势。
(2)根据二力平衡判断摩擦力的大小和方向:1)确定研究对象的运动状态为平衡状态;2)分析摩擦力以外的力的
大小和方向;3)根据平衡力的条件(大小相等、方向相反)来判断摩擦力的大小和方向。
(3)静摩擦力的大小和方向:静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等、方向相反,故静摩擦力会随着外力的变化而变化,不是定值。
★易错警示
“推了但没有推动”的两种误区:1)“没推动”就是推力太小,小于物体所受静摩擦力;2)“没推动”就是不受摩擦力。
正确理解:1)“没推动”=“物体静止”=“物体受力平衡”,即推力大小等于摩擦力;2)“没推动”,物体只是没有相对运动,但存在相对运动趋势,此时有静摩擦力。
1.(2024·广东汕头·一模)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.洒水车在工作过程中,因为匀速直线行驶,所以惯性不变
B.运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上,是由于惯性力的作用
2.(2024·广东汕头·二模)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.
3.(2024·广东·二模)如图所示,小蛮用绳子拉木箱的在水平地面上做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.木箱受到平衡力的作用
B.木箱受到重力与支持力是一对相互作用力
C.木箱受到拉力与摩擦力是一对平衡力
D.木箱不受到平衡力的作用
4.(2024·广东深圳·一模)如图所示,将一个足够长的木板A放在水平桌面上,然后将弹簧测力计固定在桌面上与木板上的物块B相连,用力F拉动木板向右做匀速直线运动。下列说法不正确的是( )
A.物块受到摩擦力的大小等于拉力F的大小
B.物块受到的摩擦力方向与木板运动方向相同
C.当木板做加速运动时,也能测出物块受到摩擦力的大小
D.弹簧测力计的示数等于物块受到摩擦力的大小
5.(2024·广东东莞·一模)电动平衡车是一种时尚代步工具。如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,车是运动的
B.当人关闭电机后,平衡车仍然能继续往前运动是由于平衡车其受到惯性作用
C.平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.若平衡车运动过程中所受的力突然全部散失,则平衡车一定做匀速直线运动
6.(2024·广东佛山·三模)下列关于力学现象的解释中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦阻力
B.包子皮上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状
C.汽车刹车时,不会马上停下来,而是先向前运动一段距离,是因为汽车受到惯性
D.书本静止在课桌上,是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力平衡
7.(2024·广东·二模)一氢气球下系一黑色小球,不计空气阻力和风力的影响,黑色小球恰好能沿MN方向(图中箭头指向)的斜线做匀速直线运动,图中氢气球和黑色小球在运动中所处的位置正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024·广东东莞·二模)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=5s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s物体受到的摩擦力是 N。
9.(2024·广东广州·二模)如图1,A在水平拉力F1(恒为1N)作用下,在某一水平面从M运动到N,其图像如图3所示;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2(恒为0.6N)作用下,在另一水平面从P运动到Q,钩码始终与物体A相对静止,其图像如图4所示。
(1)在MN、PQ段,A的平均速度分别为、,A所受水平面的摩擦力分别为、,则① ,② ,依据是 ;(①和②选填“>”、“=”、“<”)
(2)如图1所示,物体A运动到N时撤去拉力,A在摩擦力的作用下开始做减速运动,经过0.05s停下来,请在图5中画出撤去后,物体A受到的地面摩擦力随时间的变化图像。( )
10.(2024·广东珠海·二模)如图所示为探究滑动摩擦力大小的影响因素实验装置,实验中 (选填“需要”或“不需要”)拉动长木板做匀速直线运动,木块受到长木板对它的摩擦力方向为水平向 。根据甲、乙两图可以初步探究滑动摩擦力大小与 的关系。
11.(2024·广东佛山·二模)如图所示,用钢尺快速击打一摞棋子中的某个棋子,该棋子快速飞出,说明力可以改变物体的 ;上面的棋子没有随之飞出,原因是上面的棋子由于 要保持原来的状态:钢尺击打棋子时,钢尺也受到棋子的作用力,说明力的作用是 。
12.(2024·广东云浮·二模)如图所示,静止在水平地面上的物体,请在图中用力的示意图画出该物体所受的重力G和地面对它的支持力F。
13.(2024·广东深圳·三模)图甲所示火箭在大气层外加速升空的场景,请在图乙中作出火箭此时的受力示意图。
14.(2024·广东汕尾·三模)如图所示,米袋随着水平传送带一起匀速向右运动,画出此时米袋受力的示意图。
15.(2024·广东阳江·二模)小华使用图甲所示的装置来探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,根据 原理可知,此时弹簧测力计的示数与木块所受的摩擦力大小相等;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”);
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,请指出实验中明显的不当之处: 。
16.(2024·广东中山·三模)小明发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关,于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动纸盒,使其做 运动,根据 的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等;
(3)小明通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想;
(4)为了减小误差,小明改进探究实验的装置,如图A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图B所示;(忽略滑轮的摩擦)木块相对地面静止时,木块受到传动带的摩擦力大小为 N,方向 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
17.(2024·广东深圳·三模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,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)比较乙、丙两图中测力计示数,可得出结论: ;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋(选填字母);
A.鞋底花纹较深
B.鞋底花纹浅
C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示:
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,拉力F大小为4N,则地面对木板的摩擦力为 N。
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主题三 力学
专题15 运动和力
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容
课标要求
命题预测
牛顿第一定律
通过实验和科学推理认识牛顿第一定律
该内容考查大都是以生活中人类活动为题材,把生活中的常见物理现象与力学知识相结合,即考查了力学概念和规律,又体现理论与实践相结合。广东中考高频考点,题型主要是选择题、填空题、作图题、实验题等,分值在3~6分。主要命题点有:
① 对牛顿第一定律的理解、惯性的概念、生活中的惯性现象
② 平衡状态与平衡力、二力平衡条件
③ 分析物体的受力、画力的示意图
④ 摩擦力的概念、生活中的摩擦力、利用物体运动状态分析物理受到的摩擦力、生活中利用和防止摩擦力的现象
⑤ 探究阻力对物体运动的影响、探究二力平衡的条件、探究滑动摩擦力大小的影响因素等
物体的惯性
通过实验探究、理解物体的惯性;能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象
平衡力与二力平衡
理解同一直线上的二力合成;知道二力平衡的条件
摩擦力及其应用
通过常见事例或实验了解摩擦力,了解摩擦力的作用效果
探究滑动摩擦力大小的影响因素
探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
1.(新情境)(2024·广东江门·三模)如图所示,是中国科技馆展品“惯性车”,小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中错误的是( )
A.小球在下落过程速度越来越快,是由于受到重力的作用
B.相对于小火车,小球沿直线运动
C.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度
【答案】C
【详解】A.小球在下落过程速度越来越快,是由于受到重力的作用,竖直向下的重力改变小球的运动状态,让它的速度越来越快,故A正确,不符合题意;
B.相对于小火车,小球竖直方向做竖直上抛运动,水平方向没有移动,因此,其轨迹为直线,故B正确,不符合题意;
CD.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持原来的运动状态,即保持与火车相同的速度,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
2.(跨学科)(2024·广东广州·二模)平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时的运动状态可能发生了改变
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.丙图中,拉环偏向西,此时拉环只受到的拉力与重力,且不在同一直线上,所以受力不平衡,说明车的运动状态发生了变化。故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
3.(新考法)(2024·广东广州·二模)车厢里固定桌上有小球b,忽略桌面对 b 的摩擦及空气的影响,先后拍照如图,则车( )
A.向左直线运动时加速 B.向右直线运动时减速
C.向右直线运动时加速 D.向左直线运动时减速
【答案】B
【详解】以路灯为参照物,车向右运动,小球突然“自动”向右滚动,小球由于惯性会运动,小球相对与桌子发生了位置的变化,这说明车子向右直线运动时减速,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
►考向一 牛顿第一定律及应用
1.(2024·广东深圳·中考真题)2024年6月 10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。运动员停止划桨后,龙舟会向前运动,小丁同学觉得是因为( )
A.具有摩擦力向前运动 B.具有惯性向前运动
C.受到重力停止运动 D.受到质量停止运动
【答案】B
【详解】运动员停止划桨后,龙舟由于具有惯性保持原有运动状态,能够继续向前运动。
故选B。
2.(2023·广东·中考真题)如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东启动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.匀速倒车时突然减速
【答案】C
【详解】A.公交车由静止突然向东启动,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的静止状态,此时乘客会都会向西倾斜,故A不符合题意;
B.车匀速前行时突然加速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动,而上半身由于惯性还保持原来的匀速运动,此时乘客会都会向西倾斜,故B不符合题意;
C.车匀速前行时突然减速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的速度运动,此时乘客会都会向东倾斜,故C符合题意;
D.匀速倒车时突然减速题,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动,而上半身由于惯性还保持原来的倒车速度运动,此时乘客会都会向西倾斜,故D不符合题意。
故选C。
3.(2022·广东广州·中考真题)列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由图可知,列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止且与路灯杆在同一竖直线上。当列车启动后,小球b由于惯性,仍保持原来的静止状态,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响,则小球b与路灯杆之间的位置不发生改变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2020·广东广州·中考真题)金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是( )
A.车向西起动
B.车做匀速直线运动
C.车向东直线运动时加速
D.车向东直线运动时减速
【答案】C
【详解】A.车向西起动,根据牛顿第一定律知识可知,小球会东偏转,故A不符合题意;
B.车做匀速直线运动,根据牛顿第一定律知识可知,小球不会偏转,故B不符合题意;
C.车向东直线运动时加速,根据牛顿第一定律知识可知,由于惯性,小球会保持原来的运动状态,故小球会西偏转,故C符合题意;
D.车向东直线运动时减速,根据牛顿第一定律知识可知,小球会东偏转,故D不符合题意。
故选C。
方法技巧:
一、牛顿第一定律及应用
(1)判断物体的运动状态:当物体不受外力作用时:① 动者恒动。即原来运动的物体在没有受到外力作用时,将保持匀速直线运动状态;② 静者恒静。即原来静止的物体在没有受到外力作用时,将保持静止状态。
(2)运动和力的关系:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
二、惯性是物体本身的一种属性,即物体保持原有运动状态不变的性质,其大小只和质量有关,与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外,还需要注意惯性不是力,因而描述惯性时不能与“受到”、“作用”等词搭配使用,更不能说“惯性力"。
(1)解释生活中惯性的现象的步骤:一、确定研究对象,明确研究对象是哪一个物体或物体的哪一部分;二、确定被研究对象原来处于什么状态;三、说明物体的运动状态要发生怎样的变化;四、由于惯性,研究对象要保持原来的什么状态,结果会出现什么现象。
(2)从“结果”出发,判断惯性的利用与惯性危害的防止:判断是利用惯性还是防止惯性的危害,可以从结果出发。若有了惯性,结果是对我们有利的,则相应措施属于利用惯性;若有了惯性,而不加以预防时,结果是对我们有害的,则相应措施属于防止惯性带来的危害。
►考向二 二力平衡
5.(2024·广东广州·中考真题)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
【答案】B
【详解】吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
52.(2022·广东·中考真题)如图所示,物体A保持静止,画出A所受重力G和拉力F的示意图。
【答案】
【详解】物体A保持静止,受到的重力和拉力是一对平衡力,这两个力大小相等,方向相反,如下图所示:
易混易错
(1)物体受平衡力作用时,几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力。
(2)若物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体不受力或受平衡力的作用,如搬而未起、推而不动时,物体受力情况随发生改变,但仍处于静止状态,其受力仍然平衡。
(3)速度为零≠静止:物体静止时速度为零,但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零,但不能保持,故在最高点时物体不是处于静止状态。
解题技巧
(1)平衡状态:平衡状态包括静止和匀速直线运动两种状态。物体在弯曲轨道上做速度大小不变的运动时,速度方向在不断变化,物体的运动状态变化,物体受到非平衡力作用。
(2)平衡力和相互作用力
平衡力与相互作用力的相同点可简记为:“等大、反向、共线”,而平衡力“同体”,即平衡力作用在同一物体上时物体平衡;相互作用力“异体”,即相互作用力作用在相互作用的两个物体上,相互作用力的描述一般都带有A对B,B对A的特征。
►考向三 摩擦力
6.(2023·广东深圳·中考真题)琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是( )
A.铅笔的长度约50cm B.铅笔的质量约为50g
C.静止在桌面上的铅笔受平衡力 D.写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
【答案】C
【详解】A.铅笔的长度约为20cm,故A错误;
B.铅笔的质量约为0.01kg,合10g,故B错误;
C.静止在桌面上的铅笔,是一种平衡状态,受平衡力,故C正确;
D.写字时铅笔和纸间的摩擦力是滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
7.(2023·广东·中考真题)小明买了一个方便移动的储物箱,如题图所示。储物箱安装轮子的目的是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
【答案】B
【详解】储物箱安装滚轮是将滑动摩擦力转换为滚动摩擦力以减小摩擦力。
故选B。
8.(2020·广东深圳·中考真题)小明和爸爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承 B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸 D.在二胡的弓毛上涂抹松香
【答案】C
【详解】A.让人坐在车上,车轮就不再打滑,是通过增大压力的方法来增大摩擦力。给机器安装滚动轴承,是变滑动为滚动,减小摩擦,故A不符合题意;
B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏刹把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,故C符合题意;
D.在二胡琴弓的弓毛上涂上松香,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
9.(2023·广东深圳·中考真题)小白同学用斜向右上的拉力拉动物体向右做匀速运动,请在图中:
①画出绳子对手的拉力F,
②物块受到的摩擦力f。
【答案】
【详解】小白同学用斜向右上的拉力拉动物体,根据力的作用的相互性,绳子对手的拉力沿着绳子向下;物体沿水平面向右匀速运动,物块受到的摩擦力水平向左。如图所示:
10.(2021·广东·中考真题)小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示。
(1)根据 条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,如图甲所示;
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是,他与同学们一起改进实验,如图乙所示,固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如下表,则木块所受的滑动摩擦力大小为 N;
实验次数
长木板运动情况
弹簧测力计示数/N
1
匀速
2.0
2
由慢到快
2.0
3
由快到慢
2.0
(3)写出用图乙装置的一条优点: 。
【答案】 二力平衡 匀速直线 2.0 不需要匀速拉动长木板,更易操作
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计拉着木块运动,若木块匀速直线运动,则根据二力平衡条件,能得出拉力与摩擦力大小相等、方向相反。
(2)[3]由数据可得,滑动摩擦力与运动速度大小无关,因此滑动摩擦力大小为2.0N。
(3)[4]用图乙装置实验时,因为滑动摩擦力与运动速度大小无关,因此不用控制长木板匀速直线运动,更易操作,弹簧测力计示数稳定,易于读数。
易混易错
(1)相对运动方向的理解:“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时,物体相对地面向前运动(相对运动方向向前),物体受到地面对它向后的摩擦力(摩擦力方向向后);人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后运动的趋势,地面给鞋底的摩擦力方向向前,有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,无论哪种情况,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反;
(2)判断摩擦力方向的三种方法
① 由摩擦力概念判断:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
② 由假设法判断:此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
③ 由二力平衡条件判断:一对平衡力的方向相反.可以通过与摩擦力相石平衡的另一个力方向来判断摩擦力的
方法技巧
(1)产生摩擦力必须同时满足三个条件:(1)接触面粗糙;(2)接触并相互挤压;(3)发生相对运动或有相对运动趋势。
(2)根据二力平衡判断摩擦力的大小和方向:1)确定研究对象的运动状态为平衡状态;2)分析摩擦力以外的力的
大小和方向;3)根据平衡力的条件(大小相等、方向相反)来判断摩擦力的大小和方向。
(3)静摩擦力的大小和方向:静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等、方向相反,故静摩擦力会随着外力的变化而变化,不是定值。
★易错警示
“推了但没有推动”的两种误区:1)“没推动”就是推力太小,小于物体所受静摩擦力;2)“没推动”就是不受摩擦力。
正确理解:1)“没推动”=“物体静止”=“物体受力平衡”,即推力大小等于摩擦力;2)“没推动”,物体只是没有相对运动,但存在相对运动趋势,此时有静摩擦力。
1.(2024·广东汕头·一模)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.洒水车在工作过程中,因为匀速直线行驶,所以惯性不变
B.运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止惯性带来的危害
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上,是由于惯性力的作用
【答案】B
【详解】A.匀速直线行驶的洒水车洒水时,洒水车的质量变小,惯性变小,故A错误;
B.冲过终点的运动员不能马上停下来是因为他具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,故B正确;
C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转是为了防止利用惯性,使得铁饼能投掷更远,故C错误;
D.锤头松动时,撞击锤柄使锤头紧套在锤柄上是利用了惯性,惯性是一种性质,不是力,故D错误。
故选B。
2.(2024·广东汕头·二模)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。
3.(2024·广东·二模)如图所示,小蛮用绳子拉木箱的在水平地面上做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.木箱受到平衡力的作用
B.木箱受到重力与支持力是一对相互作用力
C.木箱受到拉力与摩擦力是一对平衡力
D.木箱不受到平衡力的作用
【答案】A
【详解】AD.用绳子拉木箱的在水平地面上做匀速直线运动,木箱处于平衡状态,所以木箱受到平衡力的作用,故A正确,D错误;
B.由于绳子对木箱有斜向上的拉力,所以木箱受到的重力和地面对木箱的支持力大小不等,故二力不是一对相互作用力,故B错误;
C.木块受到地面的摩擦力沿水平方向向左,绳子对木块的拉力斜向右上方,二力不在同一直线上,不是一对平衡力,故C错误。
故选A。
4.(2024·广东深圳·一模)如图所示,将一个足够长的木板A放在水平桌面上,然后将弹簧测力计固定在桌面上与木板上的物块B相连,用力F拉动木板向右做匀速直线运动。下列说法不正确的是( )
A.物块受到摩擦力的大小等于拉力F的大小
B.物块受到的摩擦力方向与木板运动方向相同
C.当木板做加速运动时,也能测出物块受到摩擦力的大小
D.弹簧测力计的示数等于物块受到摩擦力的大小
【答案】A
【详解】ABD.用力F拉动木板向右做匀速直线运动时,物块在弹簧测力计拉力和滑动摩擦力的作用下处于静止状态,此时,物块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,弹簧测力计的示数等于物块受到摩擦力的大小;物块受到的摩擦力方向与拉力方向相反,摩擦力方向水平向右,即与木板运动方向相同,物块受到摩擦力的大小与拉力F的大小无关,故A错误,符合题意,BD正确,不符合题意。
C.当木板做加速运动时,物块仍在弹簧测力计拉力和滑动摩擦力的作用下处于静止状态,此时,物块受到的拉力和滑动摩擦力仍是一对平衡力,大小相等,所以,也能测出物块受到摩擦力的大小,故C正确,不符合题意。
故选A。
5.(2024·广东东莞·一模)电动平衡车是一种时尚代步工具。如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,车是运动的
B.当人关闭电机后,平衡车仍然能继续往前运动是由于平衡车其受到惯性作用
C.平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.若平衡车运动过程中所受的力突然全部散失,则平衡车一定做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.平衡车匀速行驶时,平衡车与人的位置没有发生改变,因此平衡车相对于人是静止的,故A错误。
B.关闭电机后,由于惯性,平衡车能继续前进,但是不能说受到惯性作用,因为惯性不是力,故B错误。
C.平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力,平衡车受到的重力与地面对平衡车的支持力不符合二力平衡大小相等的条件,故C错误;
D.因物体是在做匀速直线运动时突然外力全部消失的,故要保持原来的运动状态,即仍做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
6.(2024·广东佛山·三模)下列关于力学现象的解释中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦阻力
B.包子皮上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状
C.汽车刹车时,不会马上停下来,而是先向前运动一段距离,是因为汽车受到惯性
D.书本静止在课桌上,是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力平衡
【答案】B
【详解】A.人用力推车,车未动,车处于静止状态,受平衡力,是因为推力等于摩擦阻力,故A错误;
B.包子皮上捏出了漂亮的花边,包子的形状发生了改变,是力改变了物体的形状,故B正确;
C.惯性不是力,不能用受到来描述,故C错误;
D.书本静止在课桌上,是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力,这两个力的方向相同,作用在不同的物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
7.(2024·广东·二模)一氢气球下系一黑色小球,不计空气阻力和风力的影响,黑色小球恰好能沿MN方向(图中箭头指向)的斜线做匀速直线运动,图中氢气球和黑色小球在运动中所处的位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,如果不计空气阻力和风力影响,氢气球也要随着该重物做匀速直线运动,而在运动中它们都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的,所以氢气球和重物应该在同一条竖直线上,从题中给出的四个图示中,只有D图符合这一情况,故D正确,ABC错误。
故选D。
8.(2024·广东东莞·二模)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=5s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s物体受到的摩擦力是 N。
【答案】 2 4 4
【详解】[1]由图丙可知,物体在0~2s处于静止状态,属于平衡状态,受力平衡,摩擦力等于推力,由图乙可知,此时推力为2N,因此当t=1s时,物体受到的摩擦力是2N。
[2]由图丙可知,物体在4~6s处于匀速直线运动状态,属于平衡状态,受力平衡,摩擦力等于推力,由图乙可知,此时推力为4N,因此当t=5s时,物体受到的滑动摩擦力是4N。
[3]由图丙可知,物体在2~4s处于加速状态,此时物体对接触面的压力,接触面的粗糙程度都不变,则摩擦力不变,所以当t=3s物体受到的摩擦力仍为4N。
9.(2024·广东广州·二模)如图1,A在水平拉力F1(恒为1N)作用下,在某一水平面从M运动到N,其图像如图3所示;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2(恒为0.6N)作用下,在另一水平面从P运动到Q,钩码始终与物体A相对静止,其图像如图4所示。
(1)在MN、PQ段,A的平均速度分别为、,A所受水平面的摩擦力分别为、,则① ,② ,依据是 ;(①和②选填“>”、“=”、“<”)
(2)如图1所示,物体A运动到N时撤去拉力,A在摩擦力的作用下开始做减速运动,经过0.05s停下来,请在图5中画出撤去后,物体A受到的地面摩擦力随时间的变化图像。( )
【答案】 < > 见解析
【详解】(1)[1][2][3]由图3可知,物体A从M运动到N的速度为
由图3可知,物体A从P运动到Q的速度为
故v1<v2。物体A从M运动到N做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,摩擦力为
f1=F1=1N
物体A从P运动到Q做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,摩擦力为
f2=F2=0.6N
故f1>f2。
(2)[4]撤去外力后,A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为1N,所以物体A受到的地面摩擦力f1随时间的变化图像为
10.(2024·广东珠海·二模)如图所示为探究滑动摩擦力大小的影响因素实验装置,实验中 (选填“需要”或“不需要”)拉动长木板做匀速直线运动,木块受到长木板对它的摩擦力方向为水平向 。根据甲、乙两图可以初步探究滑动摩擦力大小与 的关系。
【答案】 不需要 左 压力大小
【详解】[1][2]木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,此时木块受到木板水平向左的摩擦力和弹簧测力计水平向右的拉力,两个力大小相等、方向相反、在同一条直线上,作用在同一物体,为一对平衡力,故物体不需要做匀速直线运动。
[2]甲、乙两个实验中,接触面的粗糙程度相同,木块对木板的压力大小不同,故可以初步探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
11.(2024·广东佛山·二模)如图所示,用钢尺快速击打一摞棋子中的某个棋子,该棋子快速飞出,说明力可以改变物体的 ;上面的棋子没有随之飞出,原因是上面的棋子由于 要保持原来的状态:钢尺击打棋子时,钢尺也受到棋子的作用力,说明力的作用是 。
【答案】 运动状态 惯性 相互的
【详解】[1]棋子受力快速飞出,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]棋子中的一个被击打,受到力的作用,运动状态发生改变而飞出,上面的棋子由于惯性,要保持原来运动状态不变,即水平方向上静止,但受到竖直向下的重力作用,所以下落。
[3]由于力的作用是相互的,所以钢尺击打棋子时,钢尺也受到棋子的作用力。
12.(2024·广东云浮·二模)如图所示,静止在水平地面上的物体,请在图中用力的示意图画出该物体所受的重力G和地面对它的支持力F。
【答案】
【详解】水平静止在水平地面上的物体受到的重力和地面对它的支持力,二力的大小相等、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,从物体的重心分别沿竖直向上和竖直向下画出重力和支持力的示意图,如图所示:
13.(2024·广东深圳·三模)图甲所示火箭在大气层外加速升空的场景,请在图乙中作出火箭此时的受力示意图。
【答案】
【详解】运载火箭在大气层外加速升空时受到竖直向下的重力和竖直向上的推力,且推力大于重力,力的作用点都画在火箭的重心,如图所示:
14.(2024·广东汕尾·三模)如图所示,米袋随着水平传送带一起匀速向右运动,画出此时米袋受力的示意图。
【答案】
【详解】当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,而水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用,即此时的摩擦力大小为0N;在竖直方向上,米袋受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F,这两个力是一对平衡力,米袋随传送带一起匀速运动时不受摩擦力,米袋受力示意图如图所示:
15.(2024·广东阳江·二模)小华使用图甲所示的装置来探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,根据 原理可知,此时弹簧测力计的示数与木块所受的摩擦力大小相等;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”);
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,请指出实验中明显的不当之处: 。
【答案】(1) 水平 匀速直线 二力平衡
(2) 3.4 水平向左
(3)没有控制接触面粗糙程度相同
【详解】(1)[1][2][3]实验中,应沿水平方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,受到的是平衡力作用,根据二力平衡原理可知,此时测力计的示数与木块所受的摩擦力大小相等。
(2)[1]由图乙中弹簧测力计刻度可知,弹簧测力计分度值为0.2N,根据指针位置读数,弹簧测力计示数为3.4N。
[2]木块受到的滑动摩擦力方向与木块相对运动方向相反,所以,滑动摩擦力方向为水平向左。
(3)图丙中场景①和②,在探究滑动摩擦力与压力的关系时,没有用控制变量法控制接触面粗糙程度相同。所以,明显的不当之处:没有控制接触面(或接触面粗糙程度)相同。
16.(2024·广东中山·三模)小明发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关,于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动纸盒,使其做 运动,根据 的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等;
(3)小明通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想;
(4)为了减小误差,小明改进探究实验的装置,如图A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图B所示;(忽略滑轮的摩擦)木块相对地面静止时,木块受到传动带的摩擦力大小为 N,方向 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】(1)接触面粗糙程度
(2) 匀速 二力平衡
(3)甲乙
(4) 4 水平向左
【详解】(1)汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来,而柏油马路和冰雪路面接触面粗糙程度不同,由此猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关。
(2)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是相当于水平方向上方向相反的一对力,若物体做匀速直线运动,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,此时读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,小明通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。
(4)[1][2]木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力时一对平衡力,大小相等,由图知道,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
17.(2024·广东深圳·三模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,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)比较乙、丙两图中测力计示数,可得出结论: ;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋(选填字母);
A.鞋底花纹较深
B.鞋底花纹浅
C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示:
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,拉力F大小为4N,则地面对木板的摩擦力为 N。
【答案】 当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大 A ② 无关 1.2
【详解】(1)[1]乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
[2]利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋,此时摩擦力越大,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)[3]实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)[4]在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,且滑动摩擦力大小与物体相对木板的速度大小无关,故不用匀速拉动长木板。
[5]弹簧测力计示数稳定时,示数为2.8N,由于滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N;由于力的作用是相互的,所以木块对木板的摩擦力也是2.8N,木板此时受到向右4N的拉力,木块对齐向左2.8N的摩擦力和地面对其向左的摩擦力,因此地面对木板的摩擦力为
f=4N-2.8N=1.2N
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