内容正文:
8.3摩擦力
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一.选择题
二.填空题
三.实验探究题
四.解答题
五.计算题
六.科普阅读题
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一.选择题
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1.“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( ____ )
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
【解析】解:A、鱼体内的鱼鳔通过改变体积,故A不符合题意;
B、大象的脚掌可以在压力一定时,故B不符合题意;
C、掌纹和指纹可以在压力一定时,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。
D
4
故选:D。
5
2.物块A放在粗糙程度相同的水平桌面上,用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连,如图所示。现向小桶B中加入细沙,物块A恰好做水平向右的匀速直线运动A(忽略滑轮轴间的摩擦)。下列说法正确的是( ____ )
A.物块A受到的滑动摩擦力小于mg
B.物块A的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物块A受到的滑动摩擦力与小桶B受到的拉力是一对相互作用力
D.继续向小桶B中加入沙子,会使物块A在水平桌面上加速运动
D
6
【解析】解:
A、沙桶与沙的总重力为G=mg,则物块受到的拉力大小为mg,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,故A错误;
B、物块A的重力与它对桌面的压力,所以不是一对平衡力;
C、物块A受到的滑动摩擦力与水平方向,不在同一直线上,故C错误;
D、继续向小桶中加入沙子,接触面的粗糙程度不变,拉力变大,则物块做加速运动。
故选:D。
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3.如图所示,用100N的力把一个重力为10N的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状态,物体沿竖直墙面匀速下滑时,这时物体受到的摩擦力方向和大小分别为( ____ )
A.竖直向上,10N
B.竖直向下,10N
C.竖直向下,40N
D.竖直向上,50N
【解析】解:物体匀速下滑时,受力平衡,故摩擦力大小等于重力,摩擦力方向与重力方向相反,故A符合题意。
故选A。
A
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4.如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( ____ )
A.___
车轴处装有滚动轴
B.___
给木箱上装轮子
C.___
D
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给合页加润滑剂
D.____
运动员在手上涂防滑粉
【解析】解:A、车轴处装有滚动轴,故A不合题意。
B、给木箱上装轮子,故B不合题意。
C、给合页加润滑剂,故C不合题意。
D、运动员在手上涂防滑粉,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故选:D。
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5.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
【解析】解:A.摩擦力不都是有害的,故A正确;
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,故BD正确。
故选:C。
C
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6.如图,在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小南将弹簧测力计圆环固定在墙上,木块A下面是一长木板B,实验时用F=5N的拉力拉着长木板B在粗糙水平面上向左做匀速直线运动,则( ____ )
A.实验时必须匀速拉动长木板
B.若增大拉力F,测力计的示数会变大
C.物块A受到的摩擦力为5N
D.砝码受到物体A的摩擦力为0N
【解析】解:A、滑动摩擦力大小只跟压力大小,
D
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与物体运动速度大小无关,故A错误;
B、若增大拉力F,而木块A相对地面静止,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以弹簧测力计的拉力不变;
C、木块A相对地面静止,由图知弹簧测力计的拉力为2.4N,所以木块A受到的摩擦力也为5.4N,故C错误;
D、砝码和木块之间相对静止,故砝码不受摩擦力。
故选:D。
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二.填空题
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7.如图所示,小华把一根筷子插在玻璃杯中间,装满糙米压紧并加少许水后,这是因为:用糙米,通过 _________________________ 增大摩擦;糙米吸水后发涨,通过 __________ 增大摩擦。当筷子提着糙米、杯子在空中静止时,糙米对筷子的摩擦力方向 __________ 。
【解析】解:(1)筷子提米,用糙米;
糙米吸水后发涨,增大了米对筷子和米对玻璃杯的压力;
(2)筷子提米实验中,人的提力竖直向上,向下的力是摩擦力。
故答案为:增大接触面的粗糙程度;增大压力。
增大接触面的粗糙程度
增大压力
竖直向下
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8.如图所示,小九用不计重力的弹簧测力计拉着一物块A以1m/s的速度在水平地面上匀速前进,则物块受到的滑动摩擦力的大小为 _____ N;当物块以2m/s速度在水平地面上匀速前进时,物块受到的滑动摩擦力 _____ (选填“增大”“减小”或“不变”);若弹簧测力计用4.8N的力拉物块A在水平地面上前进时,物块受到的滑动摩擦力 _____ N。
【解析】解:读图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,当拉着一物块以6m/s的速度在水平地面上匀速前进时;物块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力;
2.8
不变
2.8
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当速度增加到2m/s时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,仍为2.2N。
若弹簧测力计用4.8N的力拉物块A在水平地面上前进时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,为2.8N。
故答案为:2.4;不变。
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9.在“创建全国文明典范城市”活动中,同学们用砂纸清除校园周边的“小广告”。同学们用力按住砂纸是采取了 __________ 的方式增大摩擦力。
【解析】解:同学们用力按住砂纸,是在接触面粗糙程度不变时。
故答案为:增大压力。
增大压力
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10.如图是一款自动送货机器人,若该机器人匀速直线上坡,其运动状态 _____ (选填“改变”或“不变”);轮胎上的花纹能 _____ (选填“增大”或“减小”)轮胎与地面之间的摩擦力。
【解析】解:(1)机器人匀速直线上坡时,机器人的运动方向和运动速度都保持不变;
(2)机器人轮胎上有许多凹凸不平的花纹,这是在压力一定时。
故答案为:不变;增大。
不变
增大
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11.如图所示,一物体重20N静止在水平地面上,现用F=6N方向水平向右的力拉它时,则此时的摩擦力为 ____ N;后在其上放置一重10N的小物块,仍用F=6N方向水平向右的力拉它 _____ 6N(选填:“大于”、“小于”或“等于”),方向 __________ 。
【解析】解:用F=6N方向水平向右的力拉它时,静止在水平地面上,物体受到的拉力和摩擦力是平衡力;
后在其上放置一重10N的小物块,接触面的粗糙程度不变,摩擦力增大,物体处于静止状态,此时的摩擦力:f'=F=6N。
故答案为:2;等于。
6
等于
水平向左
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三.实验探究题
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12.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:
______
(1)为了使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力,小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须水平拉动弹簧测力计并使物块做 __________ 直线运动;
(2)由甲、丙两图可得出论:
匀速直线
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__________________________________________________________ ;
(3)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丁所示的实验装置,该装置 ________ (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。此时A所受摩擦力方向向 ____ (填“左”或“右”)。
【解析】解:(1)摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度等因素有关,采用的是控制变量法,由二力平衡条件知道,这样滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由甲、丙两图知道,接触面受到的压力越大。
(3)丁图所示的实验装置,由于A相对于地面静止,
接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大
不一定
左
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故该装置的优点是不一定使木板做匀速直线运动。
故答案为:(1)匀速直线;(2)接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力就越大;左。
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四.解答题
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13.为方便广大顾客,京东已使用无人配送车。如图所示,该车空载时质量为100kg,车轮与地面的总接触面积为50cm2,g取10N/kg。求:
(1)无人配送车的轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了 _____ (选填“增大”或“减小”)与地面间的摩擦力。无人配送车匀速转弯时运动状态 ____ (选填“有”或“没有”)发生改变。
(2)空载时京东无人配送车所受的重力;
(3)满载时,京东无人配送车以40km/h的速度沿平直公路匀速行驶时,所受阻力为车重的0.1倍
增大
有
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【解析】解:(1)无人配送车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时;
无人配送车匀速转弯时,运动方向发生了变化;
(2)空载时京东无人配送车所受的重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
(3)满载时,无人配送车所受的阻力:
F阻=0.1G总=7.1m总g=0.4×(100kg+200kg)×10N/kg=300N;
因为无人配送车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,所以F=f=300N。
答:(1)增大;有;
(2)空载时京东无人配送车所受的重力为1000N;
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(3)满载时,无人配送车所受的牵引力的大小为300N。
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五.计算题
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14.质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,运动过程中物体受到地面的摩擦阻力f是它所受重力的 (g取10N/kg)。
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体受到地面的摩擦阻力f是多少?
(3)若水平拉力增大为22N,请从影响滑动摩擦力因素的角度,分析此时物体受到的滑动摩擦力f′是多少。
【解析】解:(1)物体受到的重力:
G=mg=20kg×10N/kg=200N;
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(2)根据题意可得:物体受到的摩擦力f= G= ;
(3)物体水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,所以F=f=22N;
拉力增大为22N,物体的水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力f′=20N。
答:( 8)物体受到的重力是200N;
(2)物体受到地面的摩擦阻力f是20N;
(4)若水平拉力增大为22N,物体受到的摩擦力是20N。
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六.科普阅读题
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15.阅读下面的短文,回答问题。
冰雪运动装备与力学知识
如图所示是冬奥会的三个比赛项目:短道速滑、单板滑雪和冰壶。参加这些比赛项目的运动员各有不同的装备,在运动员的装备中都蕴含着有趣的力学知识。
___________
为什么短道速滑运动员要穿紧身衣,而单板滑雪运动员穿的较宽松呢?这与空气阻力有关。空气阻力大小跟相对运动速度大小有关,
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速度越大;空气阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,因此也就不像短道速滑运动那么在乎空气阻力的影响,所以单板滑雪运动员并没有穿那种紧身的衣服。
冰壶运动员比赛时脚穿的运动鞋,如图所示。两脚鞋底材料是不同的:蹬冰鞋底是橡胶制成的,穿在蹬冰脚上,穿在支撑脚上。蹬冰时,地面给运动员蹬冰脚施加静摩擦力,支撑脚在冰面上滑行,受到冰面的滑动摩擦力要尽量小。因此,支撑脚穿的鞋为塑料底。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)相比单板滑雪运动员,短道速滑运动员更追求速度。速滑运动员比赛服更紧身,是为了减少 __________ 对运动的影响。
(2)冰壶运动鞋中的“蹬冰鞋”的鞋底是 _____ 底,目的是 _____ 摩擦(
空气阻力
橡胶
增大
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选填“增大”或“减小”)。
(3)蹬冰时,冰面对鞋的静摩擦力方向 _____ (“向前”“向后”);滑行时,冰面对鞋的摩擦力方向 _____ (“向前”“向后”)。
(4)冰壶运动员蹬冰结束后,仍能向前滑行一段距离,是因为运动员具有 _____ 。
【解析】解:(1)因为空气阻力大小跟相对运动速度大小和物体的横截面积有关,相比单板滑雪运动员,所以短道速滑运动员比赛服更紧身。
(2)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,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,目的是在压力一定时。
向前
向后
惯性
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(3)摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。蹬冰时,所以冰面对鞋的静摩擦力方向向前,鞋运动方向向前。
(4)冰壶运动员蹬冰结束后,因为运动员具有惯性。
故答案为:(1)空气阻力;(2)橡胶;(3)向前;(4)惯性。
36
$$