内容正文:
7.3摩擦力
一、滑动摩擦力
1.关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A.相互接触的物体间一定存在摩擦力
B.两个物体保持相对静止时物体也可能有摩擦力
C.摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反
D.只有相互接触的两物体间才有可能产生摩擦力
2.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
3.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的A、B、C三个实验。
(1)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 运动,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)相对于A实验,B实验中木块上加砝码是为了增大 (选填“砝码对木块”“木块对木板”或“木板对桌面”)的压力,A、B两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 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,这里使用的研究方法是:
(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A实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后进行探究,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(4)小丽同学对实验装置进行改进,如图D所示,重复实验,发现效果更好.实验中,小丽同学 (一定/不一定)要匀速拉动长木板。
二、增大或减小摩擦的方法
4.如图所示的情景中,目的是增大摩擦的是( )
A.轴承内装有滚珠 B.刹车时捏紧闸把
C.给车加润滑油 D.气垫船底部跟水面之间有一层空气垫
5.下列现象中,哪些是为了增大摩擦,哪些是为了减小摩擦?各自采取了什么措施?
(1)汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链。
(2)用力压住橡皮,擦去写错的字。
(3)移动很重的石块时,在地上铺设滚木。
(4)在衣服的拉链上涂蜡。
6.小明把一本厚厚的书放在桌面上,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铅笔,再次拉动它匀速前进,可以发现橡皮筋伸长量比前一次 ,比较两种情况下摩擦力大小,可得出 可以减小物体间摩擦。
三、摩擦力的大小和方向
7.在G20杭州峰会期间,很多地方设置了安检机,如图。小明发现大件行李放到传送带上时,先在传送带上向左滑动,稍后与传送带一起向右匀速运动。若小明的行李重200N,滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.3倍。下列说法正确的是( )
A.行李向左滑动时受到的摩擦力方向向左
B.行李随传送带一起向右匀速运动时不受摩擦力
C.行李随传送带一起向右匀速运动时,受到摩擦力,方向向左
D.行李随传送带一起向右匀速运动时受到的摩擦力大小为60N
8.冰壶掷出后,运动员用冰刷擦拭冰面使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰场表面形成一层水膜,减小摩擦力,作用一是让冰壶滑行得更远,二是微调冰壶的前行轨迹。此时冰壶受到的摩擦力为4N。请你画出掷出后正在向右运动的冰壶(如图)受到的摩擦力(冰壶重心在O点)。
9.如图所示,一粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,现将物体轻放(无初速度)在传送带上,请作出物体刚放上传送带时所受的摩擦力f的示意图。
10.如图所示,重为5N的木块A下面放一长木板,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,用沿水平向左的力F拉着长木板在粗糙的水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为2N。在长木板匀速向左运动的过程中,木块A所受摩擦力的方向为水平向 ,大小为 N,拉力F 2N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。若加快拉动长木板的速度,弹簧测力计的示数 2N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
11.如图甲所示,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的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。由图象可知当t=1s时,物体处于 状态,物体受到的摩擦力为 N;t=3 s时,物体受到的摩擦力为 N。
四、摩擦力综合应用
12.随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A.自行车刹车时捏紧刹把
B.溜冰时穿旱冰鞋
C.体操运动员在手上涂镁粉
D.运动员击球时用力握球拍
13.如图所示,在某次书法课上,小华在水平桌面上平铺一张白纸,然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸,防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时,在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态,则( )
A.镇纸受到白纸水平向左的摩擦力 B.毛笔受到白纸水平向左的摩擦力
C.白纸受到毛笔水平向左的摩擦力 D.白纸受到镇纸水平向右的摩擦力
14.如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和。两区域示数不同的原因是( )
A.在区域1中A对木板的压力更大 B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大 D.木板上区域2的粗糙程度更大
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.为了擦净玻璃上的污渍要用力压抹布,这是通过 的方法来增大摩擦;用圆珠笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 摩擦;用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 摩擦。
17.小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是没有 拉动木块。纠正错误后,继续实验应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 。
18.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”)。
19.如图,物块正在沿粗糙斜面向上运动,受到沿斜面向下的拉力F的作用,请作出物块所受的重力和摩擦力的示意图。
20.小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(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,此时测力计的示数与摩擦力大小相等;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 ;
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: ;
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程—时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填“>”、“<”或“=”)。
试卷第1页,共3页
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《7.3摩擦力》参考答案
题号
1
2
4
7
12
13
14
15
答案
A
A
B
B
C
B
D
D
1.A
【详解】A.相互接触的物体要发生相对运动或者有相对运动的趋势,才存在摩擦力,故A错误,A符合题意;
B.两个物体保持相对静止,但有相对运动的趋势,也会有摩擦力,故B正确,B不符合题意;
C.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,不一定与物体运动的方向相反,例如人向前走,脚要向后蹬地,地面对脚的摩擦力方向也向前,与人的运动方向相同。故C正确,C不符合题意;
D.两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的,不接触是没有摩擦力的,故D正确,D不符合题意。
故选A。
2.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。
3.(1)匀速直线
(2) 木块对木板 压力大小 AC 控制变量法
(3) 错误 没有控制压力大小不变
(4)不一定
【详解】(1)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,根据二力平衡,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]实验中探究的是木块和木板间的摩擦力,因此B实验中木块上加砝码是为了增加木块对木板的压力。
[2]A、B两个实验说明中,接触面粗糙程度相同,B中压力大,弹簧测力计的示数较大,说明滑动摩擦力也大,故滑动摩擦力的大小与压力有关。
[3][4]研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,要控制压力相同,故AC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,该过程中运用了控制变量法。
(3)[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,于是他在上述A实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后进行探究,这种做法错误,理由是没有控制压力大小不变。
(4)如图D所示,木块相对地面是静止的,由二力平衡,受到的拉力与摩擦力为平衡力,大小相等,故实验中,小丽同学不一定要匀速拉动长木板。
4.B
【详解】A.轴承内装有滚珠,用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.捏紧车把,在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B符合题意;
C.给自行车车轴加润滑油,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.气垫船底部跟水面之间有一层空气垫,使接触面脱离,可减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
5.见解析
【详解】(1)汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)用力压住橡皮,擦去写错的字,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
(3)移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是用滚动代替滑动来减小摩擦力。
(4)在衣服的拉链上涂些蜡,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。
6. 小(短) 变滑动为滚动
【详解】[1][2]第一次用一根橡皮筋拉动书匀速前进,第二次在书和桌面间垫几支圆柱形铅笔,再次拉动它匀速前进,通过比较橡皮筋的伸长量可知滑动摩擦力的大小变化。比较发现第二次比第一次橡皮筋伸长量变小,可以得出变滑动为滚动可以减小物体间摩擦。
7.B
【详解】A.因为行李刚放上去时,相对于皮带方向向左运动,因此行李受到的摩擦力方向向右,故A错误;
BCD.当行李与传送带一起匀速运动时, 行李受力平衡,即行李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,因此行李不受摩擦力作用,故B正确,CD错误。
故选B。
8.
【详解】根据题意可知,掷出后正在向右运动的冰壶,所以滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此从重心O开始,沿水平向左画出冰壶所受摩擦力f,并标注其大小为4N,如图所示:
9.
【详解】由于粗糙水平传送带始终顺时针匀速转动,将物体轻放(无初速度)在传送带上的一瞬间,物体相对于传送带向左滑动,所以物体受到水平向右的摩擦力f,从物体的重心,沿水平向右的方向画一条有向线段,用f表示,如图所示:
10. 左 2 大于 等于
【详解】[1]弹簧测力计示数稳定后,木板向左匀速运动,所以木块相对于木板向右匀速运动,木块在受到向左的滑动摩擦力。
[2]木块在水平方向上受到向左的滑动摩擦力和弹簧测力计对木块水平向右的拉力,它们是一对平衡力,所以
A所受摩擦力的大小为2N。
[3]木板水平方向上受到向左的拉力F,木块对木板向右的摩擦力为2N,还有地面对木板向右的摩擦力,木板匀速运动,受力平衡,则拉力大于2N。
[4]加快拉动长木板的速度,木块压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,则弹簧测力计示数也不变。
11. 静止 2 4
【详解】[1][2]由丙图可知,t=1s时,物体的速度为零,所以物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力属于静摩擦力,此时水平方向上受力平衡,摩擦力大小等于推力大小
[3]由图丙知在4到6s间,物体做匀速直线运动,所以此时推力和摩擦力平衡,由F-t图象知,此时推力为4N,所以摩擦力也等于4N;当t=3s时,物体做加速运动,运动状态发生变化,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力也为4N。
12.C
【详解】在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的。
AD.自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍,都通过增大压力来增大摩擦,故AD不符合题意;
B.溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的,故C符合题意。
故选C。
13.B
【详解】AD.镇纸始终处于静止状态,一定受平衡力的作用,镇纸在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力;若镇纸受到白纸对它的摩擦力,则在水平方向上要有另一个力与镇纸受到的摩擦力平衡,但事实上找不到第4个力与镇纸受到的摩擦力平衡,所以镇纸一定没有受到摩擦力的作用,同时镇纸对白纸没有摩擦力,故AD不符合题意;
BC.白纸始终处于静止状态,毛笔相对于纸向右运动的过程中,受到纸的摩擦力的方向向左,白纸受到毛笔水平向右的摩擦力,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
14.D
【详解】AB.根据图可知,在区域1、区域2中,A的质量没变,根据重力和质量的关系可知,重力不变,水平放置时,对木板的压力不变,故AB不符合题意;
CD.木板做匀速直线运动,根据二力平衡可知,拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;物体的对水平木板的压力不变,但是弹簧测力计的示数(拉力大小)不同,说明滑动摩擦力的大小不同,经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和,所以在区域2时受到的摩擦力更大,木板上区域2的粗糙程度更大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
15.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. 增大压力 滚动 滑动
【详解】[1]摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,用力压抹布,是通过增大压力来增大抹布与玻璃之间的摩擦。
[2]圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠在纸面写字时不停地滚动,所以两者之间的摩擦为滚动摩擦。
[3]用钢笔写字时,笔尖在纸面上滑动,笔尖与纸面之间的摩擦为滑动摩擦。
17. 水平 匀速直线 变大
【详解】[1][2]摩擦力的方向:沿接触面,与物体相对运动的方向相反;当木块做匀速直线运动时,木块受平衡力,弹簧的拉力与摩擦力相等,所以拉力的方向必须沿着水平方向,并且拉着木块做匀速直线运动。
[3] 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙摩擦力越大;还与压力有关,压力越大,摩擦力越大;当在木块上再放一个砝码时,木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
18. 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。
19.
【详解】物块沿粗糙斜面向上运动,物块与斜面发生相对运动,为阻碍物块发生斜向上相对运动,所以物块受到的摩擦力方向沿斜面向下,物块受到的重力竖直向下,作用点可都标在物块重心上,据此画出物块的重力G和摩擦力f的示意图如图所示:
20. 水平 匀速直线 二力平衡 3.4 水平向左 见详解 =
【详解】(1)[1][2][3]沿水平方向拉动弹簧测力计,木块在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡原理可知,此时测力计的示数与摩擦力大小相等。
(2)[4]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。
[5]木块受到的滑动摩擦力方向与木块运动方向相反,所以滑动摩擦力方向为水平向左。
(3)[6]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。
(4)[7]由图可知0~t1和t1~t2时间内,木块都在做匀速直线运动,所以拉力都等于滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与速度无关,所以滑动摩擦力大小不变,所以等量代换,拉力大小相等。
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