第8章《运动和力》8.3 摩擦力-2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)
2025-02-17
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2份
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46页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 摩擦力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2025-02-17 |
| 更新时间 | 2025-02-17 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50471608.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:
2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第八章 运动和力
8.3 摩檫力
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:定义 2
知识点02:摩擦力产生条件 2
知识点03:怎样测出摩擦力的大小 2
知识点04:增大有益摩擦的方法 2
知识点05:减小有害摩擦的方法 2
考点讲练 3
考点01:摩擦力的分类 3
考点02:摩擦力的产生条件 4
考点03:摩擦力的大小 6
考点04:摩擦力的方向 7
考点05:摩擦力的示意图 9
考点06:影响摩擦力大小的因素 11
考点07:测量滑动摩擦力 12
考点08:探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验 14
考点09:增大有益摩擦的方法 17
考点10:减小有害摩擦的方法 18
优选真题培优练 20
1.了解摩擦力的基本概念和产生条件,知道静摩擦力和滑动摩擦力的区别和特点,以及摩擦力的大小和方向。学生应该能够判断实际生活中摩擦力的方向,了解摩擦力在生活和生产中的应用和影响。
2.通过实验和探究活动,掌握研究摩擦力大小和方向的方法,了解控制变量法和比较法等科学方法的应用。学生应该能够设计简单的实验来探究摩擦力的大小和方向,并能够分析实验数据和现象,得出结论。
3.培养对摩擦力的探究活动产生兴趣和热情,愿意积极参与探究活动,主动思考和交流。学生应该能够认识到摩擦力在生活和生产中的重要性和作用,理解科学知识在实际应用中的价值。
知识点01:定义
两个相互接触的物体,当它们发生 相对运动 或具有 相对运动趋势 时,就会在接触面上产生 阻碍相对运动或相对运动趋势 的力,这种力就叫做摩擦力。
知识点02:摩擦力产生条件
①两物体 相接触 且接触面 不光滑 ;②两物体间有 压力 ;③两物体有 相对运动的趋势 或者 相对运动 。
知识点03:怎样测出摩擦力的大小
(1)木块放在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做 匀速直线运动 。根据 二力平衡 的知识,木块在水平桌面上做匀速直线运动,拉力和摩擦力平衡,读出拉力即测出摩擦力。
(2)主要实验方法: 控制变量法 、 转换法 。
(3)滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 越大 。
(4)滑动摩擦力的大小跟 接触面的粗糙程度 有关。压力相同时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力 越大 。
(5)摩擦力的大小与 压力的大小 和 接触面的粗糙程度 有关,而与接触面积的大小和运动速度无关。
知识点04:增大有益摩擦的方法
① 增大压力 ;② 增大接触面粗糙程度 ;③ 变滚动为滑动 。
知识点05:减小有害摩擦的方法
① 减小压力 ;② 减小接触面粗糙程度 ;③ 用滚动代替滑动 ;④ 使两个相互接触的表面隔开 。
考点01:摩擦力的分类
【例题精讲】(2023春•淮北月考)下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.用铅笔在纸上写字时,笔尖受到的摩擦力
D.车正常行驶时,车与地面之间的摩擦力
【思路点拨】摩擦力的概念是:两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
【规范解答】解:A、人正常步行时,鞋底受到的摩擦力是静摩擦力,故A错误;
B、人向上爬杆时,手受到的摩擦力是静摩擦力,故B错误;
C、用铅笔在纸上写字时,笔尖受到的摩擦力是滑动摩擦力,故C正确;
D、车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力,属于滚动摩擦力,故D错误。
故选:C。
【考点评析】抓住物体的运动情况,可判断题目中各属于何种摩擦力。
【巩固训练一】(2023春•宣城期末)滚铁环是一种古老的传统儿童游戏,在二十世纪六七十年代风靡全国(如图所示),在推动铁环向前运动的过程中,铁钩与铁环之间的摩擦属于 滑动 摩擦(选填“静”、“滑动”或“滚动”)。
【思路点拨】当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的阻碍物体运动的力叫滑动摩擦力。
【规范解答】解:在推动铁环向前运动的过程中,铁钩与铁环之间的摩擦属于滑动摩擦。
故答案为:滑动。
【考点评析】本题考查的是摩擦力的种类,知道滑动摩擦力产生的条件。
【巩固训练二】(2022春•定远县校级月考)用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 滑动 摩擦;用圆珠笔写字时,笔里头的小钢珠与纸面之间的摩擦为 滚动 摩擦;人走路时,鞋底与地面之间的摩擦是 静 摩擦。
【思路点拨】摩擦力的产生原因是由于两个物体之间发生相对运动或相对运动趋势。
摩擦力分为三种,一是静摩擦力,二是滑动摩擦力,三是滚动摩擦力。
根据这个特点,结合生活经验,对各个实例进行分析。
【规范解答】解:笔尖与纸面之间发生了滑动,所以两者之间的摩擦为滑动摩擦。
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。
人走路时,鞋底与地面之间发生了相对运动趋势,但并没有在表面滑动,所以两者之间的摩擦是静摩擦。
故答案为:滑动;滚动;静。
【考点评析】本题考查学生对生活中具体的摩擦力现象的分析能力,要求结合所学内容,做出具体的判断。
考点02:摩擦力的产生条件
【例题精讲】(2024•安庆一模)在过安检门时,箱包随皮带一起水平向右做匀速直线运动(如图),下列说法正确的是( )
A.箱包受到重力、支持力和摩擦力
B.箱包受到的重力和它对皮带的压力是一对平衡力
C.箱包受到的重力和支持力是一对相互作用的力
D.箱包不受摩擦力
【思路点拨】(1)摩擦力产生的条件有:两物体相互接触且接触面粗糙、有正压力、有相对运动或相对运动的趋势;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(3)相互作用力是:作用在不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【规范解答】解:AD.箱包和传送带一起向右做匀速直线运动,箱包相对于传送带没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,所以箱包和传送带间没有摩擦力,箱包受到重力、支持力,故A错误,D正确;
B、箱包受到的重力和它对皮带的压力都是竖直向下的,因而不是平衡力,故B错误;
C、箱包受到的重力和支持力,用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;是一对平衡力,故C错误。
故选:D。
【考点评析】本题考查了学生对摩擦力产生的条件和二力平衡条件、相互作用力的特点,是一道较为简单的力学综合题。
【巩固训练一】(2023春•南谯区校级期中)如图所示,一长方体木块放置在斜面上处于静止状态,下列关于木块受力说法中正确的是( )
A.木块受到的重力和支持力是一对平衡力
B.木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.木块对斜面的压力与木块受到的支持力是作用力与反作用力
D.木块受到的摩擦力有可能为零
【思路点拨】一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力等大、反向、作用在同一直线上、作用在两个物体上,据此分析答题。
【规范解答】解:A.木块受到的重力竖直向下,而支持力垂直于斜面向上,不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B.木块受到的重力竖直向下,摩擦力沿斜面向上,不在同一直线上,不是一对平衡力,故B错误;
C.木块对斜面的压力与木块受到的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,且在不同物体上,是作用力与反作用力,故C正确;
D.木块在斜面上静止,受力平衡,如果木块受到的摩擦力为零,而重力和支持力不能平衡,则木块就不可能静止,故D错误。
故选:C。
【考点评析】本题考查了平衡力、相互作用力的判断,知道二力平衡和相互作用力的条件、正确受力分析即可正确解题。
【巩固训练二】(2023春•瑶海区期末)地铁已成为合肥市的主要绿色交通工具之一,如图所示是地铁安检时传送带运行的示意图。小明把一行李箱放在水平传送带上。忽略空气阻力,在行李箱随传送带一起匀速直线运动的过程中,行李箱 不受 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用。行李箱离开传送带还能继续前进一段距离,是因为行李箱具有 惯性 。
【思路点拨】(1)要根据产生摩擦力的条件去分析摩擦力,两物体间没有发生相对运动(或没有相对运动趋势)时不会产生摩擦力。
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【规范解答】解:(1)忽略空气阻力,在行李箱随传送带一起匀速直线运动的过程中,水平方向上不受力,处于平衡状态,因此,行李箱不受摩擦力的作用;
(2)行李箱离开传送带还能继续前进一段距离,是因为行李箱具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
故答案为:不受;惯性。
【考点评析】本题考查了对摩擦力产生条件的了解,对惯性的认识,属基础题,难度不大。
考点03:摩擦力的大小
【例题精讲】(2024春•义安区期末)如图所示,物体A、B重均为20N,用30N的力将A垂直压在墙上静止不动。物体B受到15N的水平推力静止不动,物体A和物体B所受的摩擦力大小分别是f1、f2,则f1= 20 N,f2= 15 N。
【思路点拨】物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。根据两个物体的具体运动情况,分析受到的摩擦力即可。
【规范解答】解:A处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,A的重力的大小为20N,所以摩擦力f1也是20N。
B处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与推力是一对平衡力,推力的大小为15N,所以摩擦力f2也是15N。
故答案为:20;15。
【考点评析】本题考查学生对平衡状态判断的具体掌握情况,静止状态和匀速直线匀速状态都属于平衡状态,都受平衡力的作用,这是得出摩擦力大小的关键。
【巩固训练一】(2024春•庐阳区校级期中)如图,物体A重10N,用F为20N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 10 N。
【思路点拨】物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。
【规范解答】解:A处于静止状态,所以A受到的是平衡力;在竖直方向上摩擦力与重力是一对平衡力,A的重力的大小为10N,所以摩擦力也是10N,方向与重力相反,即摩擦力的方向竖直向上。
故答案为:10。
【考点评析】本题考查二力平衡条件的应用,属于中档题。
【巩固训练二】(2024春•安庆期末)如图所示,重60N的两个完全相同的长方体物块A、B叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在物块A上,A、B一起向右做匀速直线运动。则A受到的摩擦力大小是 20 N,方向为 水平向左 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
【思路点拨】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;以A为研究对象,对其进行受力分析。
【规范解答】解:以A为研究对象,A向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力;所以A受到B对它的摩擦力作用,方向水平向左,大小为:f=F=20N。
故答案为:20;水平向左。
【考点评析】本题考查了摩擦力的大小和方向,属于基础题目。
考点04:摩擦力的方向
【例题精讲】(2024春•蜀山区期中)滑动摩擦力的方向总是 平行于接触面 (选填“沿着接触面”“垂直于接触面”或“平行于接触面”),与物体间相对运动的方向相反。
【思路点拨】物体受到摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【规范解答】解:滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反,且平行于接触面的。
故答案为:平行于接触面。
【考点评析】本题考查了摩擦力的方向,属于基础题目。
【巩固训练一】(2024春•阜南县期末)如图所示,小明在喝水时,用手端起玻璃杯,在整个饮水过程中,玻璃杯会经历上升和下降的运动过程,分析上升和下降的过程中玻璃杯所受摩擦力的方向和玻璃杯的运动方向可知,摩擦力的方向与物体的运动方向 不一定 (选填“一定”或“不一定”)相反。
【思路点拨】被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反,摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的。
【规范解答】解:玻璃杯受到的重力方向始终是竖直向下的。当玻璃杯上升时,由于重力方向竖直向下,为了保持玻璃杯与手相对静止,玻璃杯所受摩擦力方向必须竖直向上,与重力方向相反,此时摩擦力的方向与玻璃杯的运动方向(上升)相同。当玻璃杯下降时,由于玻璃杯相对于手仍然静止,且重力的方向竖直向下,则玻璃杯所受摩擦力仍然需要竖直向上。此时,摩擦力的方向与玻璃杯的实际运动方向(下降)相反。综上所述,可以得出结论:摩擦力的方向与物体的运动方向不一定相反。
故答案为:不一定。
【考点评析】此题考查了摩擦力的方向,属于基础知识。
【巩固训练二】(2024春•无为市期末)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
【思路点拨】摩擦力产生的条件:接触面粗糙、相互接触挤压、有相对运动或相对运动趋势;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
【规范解答】解:
A.拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,B处于受力平衡状态,若A对B具有水平向右的摩擦力,则B在水平方向上受力不平衡,故A错误;
B.对B受力分析可知,B受到竖直向下的重力和竖直向上的A对B的支持力,B在这两个力的作用下做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故B的重力和A对B的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.对A受力分析可知,A受到向下的重力、向上的地面对A的支持力和向下的B对A的压力,A在这三个力的作用下处于受力平衡状态,故A的重力和地面对A的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D.B对A的压力竖直向下,B的重力竖直向下,这两个力的方向相同,所以这两个力不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【考点评析】本题考查了二力平衡的辨别和二力平衡条件的应用以及摩擦力存在的条件,要注意平衡力与相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
考点05:摩擦力的示意图
【例题精讲】(2023春•淮北期末)如图所示,木块在5N的水平拉力F的作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动。请作出木块所受摩擦力的示意图。
【思路点拨】木块在水平方向做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。
据此确定摩擦力的大小与方向,然后按照力的示意图的画法画出木块所受摩擦力的示意图。
【规范解答】解:木块在2N的水平拉力F作用下沿水平桌面向右匀速直线运动,处于平衡状态,故受到的摩擦力的方向水平向左,大小为f=F=5N,作图时应注意表示摩擦力的线段与表示拉力的线段等长。如图所示:
【考点评析】画力的示意图,要标出力的符号,知道力的大小的,还要写出力的大小。
【巩固训练一】(2023春•宣城月考)一条形磁铁A放在水平面上静止,用细线将小铁球B悬挂起来,当B静止时如图所示。请画出A所受摩擦力fA和小铁球B的重力示意图。
【思路点拨】力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
【规范解答】解:
由图可知,条形磁铁A对铁球B有吸引力的作用,因为物体间力的作用是相互的,铁球B也给A一个反作用力,所以A有向右运动的趋势,则A所受摩擦力方向水平向左,作用点在A的底面与桌面的接触面的中点上;
重力的方向是竖直向下的,过铁球B重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【考点评析】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
【巩固训练二】(2024春•霍邱县期末)如图所示,一物体沿着粗糙的斜面下滑,请画出物体在下滑过程中所受摩擦力f和支持力F支的示意图。
【思路点拨】斜面的支持力是垂直于斜面的,然后结合物体向下上运动,得出物体还要受到摩擦力,然后画出受力图即可。
【规范解答】解:一物体沿着粗糙的斜面下滑,受到斜面垂直于斜面向上的支持力F支和沿斜面向上的摩擦力f,作用点都画在O点,如图所示:
【考点评析】本题考查摩擦力和支持力的示意图,属于中档题。
考点06:影响摩擦力大小的因素
【例题精讲】(2024春•怀宁县期末)抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。如图所示,使用时打开封口,抽出一张就会带出下一张。如果纸巾盒里装的纸比较多,抽起来很困难,这是因为 压力增大,餐巾纸之间的摩擦力增大 。
【思路点拨】物体之间有相对运动或相对运动趋势时,且接触面粗糙、存在压力会产生摩擦力。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:根据题意知道,抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里,说明接触面粗糙且有压力,当抽出第一张面巾纸时,两张纸之间则存在相对运动,所以,上一张面巾纸带起下一张面巾纸,主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力;
如果纸巾盒里装的纸比较多,餐巾纸之间的压力增大,摩擦力增大,所以抽起来很困难。
故答案为:压力增大,餐巾纸之间的摩擦力增大。
【考点评析】此题通过生活中的一个特定场景考查摩擦力的存在、增大摩擦的方法,与实际生活联系密切,难度适中,是一道好题。
【巩固训练一】(2024春•安庆期中)用弹簧测力计沿水平方向拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为2N。当绳子突然断开时,则( )
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力等于2N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于2N
C.物体速度逐渐变大,受到的摩擦力等于8N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
【思路点拨】解答此题要抓住两点:
①物体的运动状态:匀速直线运动,即平衡状态,根据二力平衡的条件可得到物体所受的滑动摩擦力;
②影响滑动摩擦力的因素在绳子断开前后没有变化,因此摩擦力不会改变。
【规范解答】解:由于物体在水平面上做匀速直线运动,那么在水平方向上,物体受到一对平衡力的作用:拉力和摩擦力;
即这两个力的大小相同,由弹簧测力计的示数可知拉力为2N,因此摩擦力等于2N;
当绳子断开后,拉力消失,平衡状态被打破,在摩擦力的作用下,小车慢慢停下来,但影响滑动摩擦力的因素没有发生变化,因此摩擦力仍等于2N,只有B符合题意;
故选:B。
【考点评析】此题主要考查了二力平衡条件的运用以及摩擦力的大小;准确的对绳子断开前后,物体的受力情况进行分析,是解答此题的关键。
【巩固训练二】(2023春•桐城市期末)为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速,则( )
A.车的惯性减小 B.车的运动状态不变
C.车受到的是非平衡力 D.车受到的摩擦力变小
【思路点拨】(1)惯性的大小只与物体的质量有关,质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;
(2)物体的运动状态发生变化时,受到的合力不为0,物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;
(3)同等情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【规范解答】解:ABC、骑行中若刹车减速,自行车的运动状态发生了变化,受到的合力不为0,受到的不是平衡力,但质量不变,故惯性不变,故AB错误,C正确;
D、骑行中车轮与地面的摩擦力为滚动摩擦力,刹车时车轮与地面的摩擦力为滑动摩擦力,同等情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以摩擦力变大,故D错误。
故选:C。
【考点评析】本题考查了惯性、影响动能大小的因素、物体运动状态的改变、摩擦力的大小等知识,难度不大。
考点07:测量滑动摩擦力
【例题精讲】(2024•合肥模拟)如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.4 N 向左 B.4 N 向右
C.6 N 向右 D.6 N 向左
【思路点拨】要解决此题,需要判断出物体B所受摩擦力方向,并且要知道其在水平方向上受的力:弹簧测力计的拉力和A对其向右的摩擦力。
要掌握二力平衡条件及应用。作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【规范解答】解:
匀速向右拉动物块A时,物块B相对于A向左运动,则B所受摩擦力方向向右;
B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用,因为B静止,所以这两个力平衡,大小相等,则B所受摩擦力f=F示=4N,方向向右。
故选:B。
【考点评析】此题主要考查了摩擦力方向的判断和二力平衡条件的应用。因为A受向右6N的拉力,所以其此题很容易忽略A与地面间的摩擦而错选C。
【巩固训练一】(2023春•桐城市校级期中)如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 右 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 12 N。
【思路点拨】物体B处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对A进行受力分析,再进一步确定地面对A的摩擦力大小。
【规范解答】解:弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为3N;摩擦力水平向右;
以A为研究对象,它受到向右的拉力为15N,同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力,二者之和为15N,
所以地面对物体A的摩擦力为15N﹣3N=12N。
故答案为:右;12。
【考点评析】本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断,要学会对物体进行受力分析,知道各个力之间的关系是正确解答的关键。
【巩固训练二】(2023春•花山区校级期中)小荣同学用图示装置研究滑动摩擦力,用大小为3N的水平向右的拉力F拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。下列说法正确的是( )
A.木块所受的摩擦力大于0.8N
B.木块所受摩擦力方向水平向右
C.力F增大时,木块所受滑动摩擦力变大
D.拉动木板速度变快时,木块所受滑动摩擦力变大
【思路点拨】木块处于静止状态,受到的合力为0,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小和方向;
滑动摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【规范解答】解:A、弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为0.8N,所以木块受到的摩擦力为0.8N,故A错误;
B、木块保持静止不动,水平方向上受力平衡,弹簧测力计对木块的拉力水平向左,则木块受到的摩擦力水平向右,故B正确;
CD、力F增大或拉动木板速度变快时,木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变,所以木块所受滑动摩擦力大小不变,故CD错误。
故选:B。
【考点评析】物体只要是保持匀速直线运动状态,其就一定是平衡状态,此时所受的力一定是平衡力,故据平衡力的特点分析判断即可。
考点08:探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
【例题精讲】(2024春•铜官区校级期中)某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是 改变力的方向 。
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是 ② (填“①”或“②”)。
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向 左 (填“左”或“右”)运动。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小F= G2﹣G3 (用测得的物理量表示)。
【思路点拨】(1)定滑轮不能省力和省距离,能改变力的方向;
(2)测量滑动摩擦力的大小,利用二力平衡,摩擦力大小等于拉力大小,故要保持拉力始终水平拉;
(3)滑块受到的拉力方向只能是水平向右,故摩擦力的方向需水平向左,摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
根据二力平衡,拉力大小等于摩擦力的大小;对压块受力分析可得拉力大小。
【规范解答】解:(1)定滑轮的作用是改变力的方向;
(2)启动传送带,当滑块稳定后,滑块相对于地面始终是静止的(即滑块始终处于平衡状态),所以本实验中不需要控制传送带匀速运转;但要保证滑块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则二力都应该在水平方向上,所以还需控制的条件是定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平,故选②;
(3)皮带轮上的传送带应向左运动,滑块相对于传送带向右运动,滑块受到的摩擦力水平向左;
滑块相对于地面静止,故拉力大小等于摩擦力大小,对压块受力分析,拉力等于压块的重力减去电子秤的示数,即F=G2﹣G3。
故答案为:(1)改变力的方向;(2)②;(3)左;G2﹣G3。
【考点评析】本题考查测量滑动摩擦力大小的改进实验,其基本原理是二力平衡条件。
【巩固训练一】(2024春•蜀山区期中)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力大小,进行了多次实验,如图所示:
(1)图中甲、乙两次实验探究的是滑动摩擦力大小与 压力大小 的关系。以下事例中,用到以上探究结论的是 D (填字母)。
A.鞋底的槽纹
B.机器转轴处加润滑油
C.体操运动员在手上涂镁粉
D.自行车刹车时用力捏闸
(2)如图丙所示,以v1的速度匀速拉动木块,进行了正确的实验操作,弹簧测力计的示数为2.0N,此过程中,木块上表面的砝码受到的摩擦力大小为 0 N;又以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验,已知v2>v1,弹簧测力计的示数仍为2.0N,这说明棉布对木块的摩擦力大小与 速度 无关。
【思路点拨】(1)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,根据控制变量法分析;
(2)根据滑动摩擦力产生的条件和实验现象进行分析。
【规范解答】解:(1)图中甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,故甲、乙两次实验探究的是滑动摩擦力大小压力大小的关系;
A.鞋底的槽纹,是增大粗糙程度来增大滑动摩擦力,不符合题意;
B.机器转轴处加润滑油,是减小摩擦力,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增大摩擦力的,不符合题意;
D.自行车刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦力的,符合题意,故选:D;
(2)如图丙所示,以v1的速度匀速拉动木块,物体处于平衡状态。此时木块上表面的砝码也处于平衡状态,由于砝码在水平方向上没有受到拉力,所以砝码受到的摩擦力大小为0 N;又以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验,已知v2>v1,弹簧测力计的示数仍为2.0 N,由此可知摩擦力大小仍为2.0 N没有改变,这说明棉布对木块的摩擦力大小与物体运动速度无关。
故答案为:(1)压力大小;D;(2)0;速度。
【考点评析】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
【巩固训练二】(2023春•颍东区校级期末)如图所示,在“研究影响滑动摩擦力大小因素”实验中,在木块上放一个砝码,用弹簧测力计拉动木块和砝码一起在长木板上滑动。当木块和砝码一起匀速滑动时,弹簧测力计的读数是3N,此时木块受到长木板的滑动摩擦力大小是 3 N,砝码 不受 (选填“受”或“不受”)木块的静摩擦力作用。
【思路点拨】物体做匀速直线运动时受力平衡,相对静止的物体之间不受摩擦力。
【规范解答】解:
由于木块和砝码一起做匀速滑动,因此受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计的示数为3N,则木块受到长木板的滑动摩擦力也为3N;砝码与木块保持相对静止,砝码相对于木块没有运动的趋势,因此砝码在水平方向上不受木块的静摩擦力作用。
故答案为:3;不受。
【考点评析】本题考查二力平衡及产生静摩擦力的条件,难度不大,但对学生的理解能力有一定的要求。
考点09:增大有益摩擦的方法
【例题精讲】(2024春•临泉县期末)新年伊始,我省多地迎来2024年首场大雪。为保障出行安全,下列各项中,增大摩擦的方式与其他三个不同的是( )
A.在结冰的路面铺上稻草
B.铲雪时戴防滑手套
C.出行时给车安装防滑链
D.铲雪时握紧铲子
【思路点拨】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【规范解答】解:A、在结冰的路面铺上稻草,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;
B、铲雪时戴防滑手套,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;
C、出行时给车安装防滑链,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;
D、铲雪时握紧铲子,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
综上分析可知,增大摩擦的方式与其他三个不同的是D。
故选:D。
【考点评析】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
【巩固训练一】(2024春•贵池区期末)如图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向 右 的。小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦 小于 滑动摩擦。
【思路点拨】(1)物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反。
(2)在一般情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
【规范解答】解:物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反,推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向右的;
在一般情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
故答案为:右;小于。
【考点评析】本题考查了摩擦力方向的判断、滚动摩擦和滑动摩擦的大小等知识,难度不大。
【巩固训练二】(2024春•无为市期末)汨罗江畔迎端午,搏桨跃浪赛龙舟。每年端午节期间无为市都会举办龙舟赛,比赛过程中以鼓为参照物,鼓所在的龙舟是 静止 (选填“运动”或“静止”)的。划龙舟运动员戴的手套掌心处很粗糙,是通过 增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦力。
【思路点拨】(1)被研究物体是龙舟,参照物是鼓,判断龙舟的运动状态关键看龙舟与鼓之间的位置有无变化;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:以龙舟上的鼓为参照物,龙舟与鼓之间的位置没有发生变化,龙舟是静止的;
划龙舟运动员戴的手套掌心处很粗糙,压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:静止;增大接触面的粗糙程度。
【考点评析】本题考查运动和静止的相对性及增大摩擦力的方法,属于基础题。
考点10:减小有害摩擦的方法
【例题精讲】(2024春•谯城区期末)下列有关自行车的实例中,是为了减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏闸
B.自行车的闸皮用橡胶制作
C.轴承中装有滚珠
D.轮胎上有凹凸的花纹
【思路点拨】减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
【规范解答】解:A.刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故A不正确;
B.自行车的闸皮用橡胶制作,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。故B不正确;
C.轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故C正确;
D.轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故D不正确。
故选:C。
【考点评析】滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,从滑动摩擦力大小的影响因素进行分析。
【巩固训练一】(2023春•涡阳县校级月考)自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A.车把套上制作了花纹
B.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
C.轮胎的表面做得凹凸不平
D.给车轴加润滑油
【思路点拨】自行车的结构和使用过程中涉及到不少有关摩擦的知识,有的需要增大摩擦力,增大摩擦力的方法通常是增大压力的大小和接触面的粗糙程度;有的需要减小摩擦力,减小摩擦力的方法有:减小压力大小、使接触面更光滑、使接触面彼此分离、变滑动为滚动等。
【规范解答】解:A、车把套上制作了花纹,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,故A不合题意;
B、刹车时用力捏刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故B不合题意;
C、轮胎上制有花纹,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,故C不合题意;
D、给车轴加润滑油是形成一层油膜,使接触面变光滑来减小摩擦,故D符合题意。
故选:D。
【考点评析】在自行车的结构上,由不少地方涉及到摩擦知识,有的是为了增大摩擦,有的是为了减小摩擦,分析时掌握增大和减小摩擦的方法是关键。
【巩固训练二】(2023春•颍州区校级期中)如图所示,小明在水平路面上滑轮滑,当她用右轮向后蹬地,左脚会向前滑行,说明力的作用是 相互的 ;轮滑鞋底装有轮子,轮滑是通过将滑动变为滚动来 减小 摩擦力的;地面对小明的支持力是由于 地面 的形变产生的。
【思路点拨】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(3)发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,叫做弹力。
【规范解答】解:
小明在水平路面上滑轮滑,当他用右轮向后蹬地,左脚会向前滑行,说明物体间力的作用是相互的;
轮滑鞋底装有轮子的目的是变滑动为滚动,可以减小摩擦力;
支持力是弹力的一种,小明的脚和地面接触并相互挤压,地面对小明的支持力,是由于地面发生形变而产生对人向上的支持力。
故答案为:相互的;减小;地面。
【考点评析】本题考查力的作用相互性、增大和减小摩擦的方法、弹力等知识点,是一道综合性很强的题目,但总体难度不大。
1.(2024•怀远县二模)如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.A 不受到摩擦力
B.B 受到 A 和地面所施加的摩擦力
C.A受到的摩擦力为2N,方向水平向左
D.B受到的摩擦力为2N,方向水平向左
【思路点拨】对整体受力分析,通过共点力平衡,求出地面对B的摩擦力,隔离对A分析,得出B对A的摩擦力大小。
【规范解答】解:A、对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N,故A错误;
B、把AB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,由于两力拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,地面对B没有摩擦力,故B错误;
CD、由于物体间力的作用是相互的,A受到B水平向右的摩擦力,同时,B也会受到A水平向左的摩擦力,其大小都是2N,故C错误、D正确。
故选:D。
【考点评析】解决本题的关键是能够正确地受力分析,注意整体法和分割法的运用。
2.(2023春•无为市期末)下雪天,同学们在外出时都要穿鞋底刻有凹凸不平花纹的鞋子,其主要是为了( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压力 D.减小弹性
【思路点拨】摩擦力大小的影响因素:压力大小、接触面的粗糙程度;增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度等。
【规范解答】解:鞋底都刻有“凹凸不平的花纹”,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止打滑,故只有选项A正确。
故选:A。
【考点评析】知道摩擦力大小的影响因素。掌握增大和减小摩擦力的方法,并能利用摩擦力大小的影响因素解释生活中有关问题,学以致用。
3.(2023春•界首市校级期末)在日常生活中,摩擦现象普遍存在。有益的摩擦需要增大,有害的摩擦需要减小。下列实例中是为了减小摩擦的是( )
A.下雪后往路面撒煤渣 B.给机器轴承加润滑油
C.瓶盖侧表面刻有竖纹 D.拔河时用力握紧绳子
【思路点拨】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【规范解答】解:A、下雪后往路面撒煤渣,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,故A不合题意。
B、给机器轴承加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意。
C、瓶盖侧表面刻有竖纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意。
D、拔河时用力握紧绳子,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
【考点评析】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
4.(2023春•天长市校级期中)小明同学参加了中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A.小明掷实心球时手对球施加了力的作用,球对手没有施加力的作用
B.小明掷实心球时,球离手后在空中运动的过程中受到重力和推力的作用
C.小明立定跳远时,离开地面后在空中的运动状态不变
D.小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
【思路点拨】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)球离开手后,在空中运动过程中受到重力和空气阻力的作用;
(3)物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化,如果速度大小和方向不变,说明运动状态不变;
(4)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:A、小明掷实心球时手对球施加了力的作用,由于物体间力的作用是相互的,则球对手也施加力的作用,故A错误;
B、球离手后在空中运动的过程中受到重力和空气阻力的作用,手与球之间没有力的作用,故B错误;
C、小明立定跳远时,离开地面后在空中的运动速度大小和运动方向都发生变化,所以运动状态改变,故C错误;
D、小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D正确。
故选:D。
【考点评析】该题考查了增大摩擦的方法、物体运动状态变化的判断、力的作用的相互性等,是一道综合题,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
5.(2023春•颍东区校级期末)如图所示,某乘客将一行李箱放在水平传送带上,当行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,不计空气阻力,则此时行李箱 不受 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;当传送带突然停止运动,行李箱由于惯性继续向前运动,在行李箱停下来之前,其所受摩擦力的大小 不变 (选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
【思路点拨】(1)要根据产生摩擦力的条件去分析摩擦力,两物体间没有发生相对运动(或没有相对运动趋势)时不会产生摩擦力。
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【规范解答】解:(1)在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱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;
(2)在行李箱停下来之前,压力大小和接触面的粗糙程度不变,因此,所受摩擦力不变。
故答案为:不受;不变。
【考点评析】本题主要考查了对摩擦力产生条件、摩擦力的影响因素的理解与掌握,属力学基础题。
6.(2023春•蒙城县校级期末)如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=60N的水平力作用在B物块上,A、B一起向右做匀速直线运动:若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,使它们一起向右做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为 60 N。
【思路点拨】此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与推力无关。
【规范解答】解:甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以AB受到的推力F1与摩擦力平衡,因此此时A所受的摩擦力为60N;以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为60N;
若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为60N。
故答案为:60。
【考点评析】本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
7.(2024春•淮南期末)如图所示,叠放在一起的物体A、B,在大小为F=3N的恒力作用下均沿水平面做匀速直线运动,则在甲图中A受到水平面的摩擦力等于 3 N,在乙图中A受到B对它的摩擦力的方向是水平向 右 。
【思路点拨】在分析时,分别以整体、A为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【规范解答】解:甲图中AB同时向前做匀速直线运动,以AB整体为研究对象,在水平方向受地面水平向左的摩擦力f和水平向右的拉力F,这两个力相互平衡,则地面的摩擦力是f=F=3N,
乙图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受地面水平向左的摩擦力f 和B对它的水平向右的静摩擦力作用。
故答案为:3;右。
【考点评析】此题考查了摩擦力大小的判定,将甲、乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
8.(2024春•定远县期末)矿泉水瓶的瓶盖的外缘常有一些竖条纹,这样做是为了通过增大接触面的 粗糙程度 来增大摩擦力,用手握住瓶子,让瓶身保持竖直,如果增大握力,则瓶子受到的摩擦力 不变 (选填“变大“变小”或“不变”)。
【思路点拨】(1)为了顺利的拧开瓶盖,就需要提供较大的动力,这个力是由手与瓶盖之间的摩擦力来提供的,将题目中提到的竖纹与增大摩擦联系起来,即可得到答案。
(2)通过对瓶子所处的状态进行分析,利用二力平衡的条件,可以得到瓶子所受的摩擦力大小变化。
【规范解答】解:在瓶盖上刻有竖条纹,是通过增加接触面的粗糙程度来增大受与瓶盖之间的摩擦力的。
当瓶子在竖直方向静止时,其处于平衡状态,所以要受到平衡力的作用。此时瓶子在竖直方向上受到重力和手对它的摩擦力。这两个力是一对平衡力,根据平衡力的条件可知这两个力等大;如果增大握力,由于重力不变,所以手对瓶子的摩擦力也不变。
故答案为:粗糙程度;不变。
【考点评析】在此题中,第二问的迷惑性很大:根据摩擦力的决定因素很容易得出这样的结论,压力增大,摩擦力增大。而忽视了瓶子始终处于静止状态,没有从力的平衡入手方分析。
9.(2024春•太和县月考)如图甲所示,重为6N的正方体铁块,被大小为15N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑,这时铁块受到的摩擦力大小为 6 N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,如图乙所示,使该铁块匀速竖直向上运动,则F拉= 12 N。
【思路点拨】物体静止或匀速向上运动,物体受到平衡力的作用,据此分析;根据二力平衡条件分析滑动摩擦力和拉力的大小。
【规范解答】解:甲图中,铁块匀速下滑,铁块匀速下滑时,铁块处于平衡状态,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,此时摩擦力和重力属于一对平衡力,所以摩擦力等于重力,即摩擦力为6N;对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,该铁块匀速竖直向上运动,竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的拉力,拉力的大小等于重力和摩擦力的大小之和,无论铁块向上运动还是向下运动,铁块受到的摩擦力均为滑动摩擦力,由于压力大小以及接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,即铁块匀速竖直向上运动时摩擦力为6N,拉力大小:F拉=G+f=6N+6N=12N。
故答案为:6;12。
【考点评析】本题考查了二力平衡的条件,属于基础题。
10.(2023春•铜陵期末)如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在C点。请作出物体在B、C两处所受摩擦力的示意图。
【思路点拨】根据摩擦力的方向总是与物体运动的方向或相对运动趋势的方向相反确定木块在B、C两处所受摩擦力的方向,然后根据力的示意图的画法画出摩擦力。
【规范解答】解:
物体冲上粗糙斜面,物体向上运动,故物体在B点受到的摩擦力方向沿斜面向下;
物体冲上粗糙斜面后最终静止在C点,此时物体由于受重力的作用具有向下运动的趋势,所以物体在C点受到的摩擦力方向沿斜面向上;
两种情况下摩擦力的作用点都可以画在木块与斜面的接触面的中点上。如图所示:
【考点评析】此题考查摩擦力的示意图的画法,关键是确定木块在B、C两处所受摩擦力的方向。力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
11.(2023春•太湖县校级期中)如图所示,一粗糙水平传送带始终以v匀速运动(顺时针),现将一质量为m的物体轻放于A端,请作出物体刚放入传送带时,传送带对物体的摩擦力f。
【思路点拨】传送带水平向右匀速运动,物体竖直轻放在该传送带上的瞬间,相对于传送带向左运动,故受到水平向右的摩擦力,作用点在物体的重心。据此根据力的示意图的画法作图。
【规范解答】解:由于传送带以速度v匀速直线运动,物体竖直轻放在该传送带上的一瞬间,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;过物体的重心,沿水平向右的方向画一条有向线段,用f表示,如图所示:
【考点评析】此题考查摩擦力示意图的画法,难度不大,关键是摩擦力方向的确定。
12.(2024春•和县校级期末)小明按图甲、乙、丙步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)该实验中应该沿水平方向匀速拉动小木块,根据 二力平衡 原理测量滑动摩擦力的大小;
(2)以下各种现象中,利用甲、丙两次实验得到的结论的是 A 。
A.要让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸
B.冰壶比赛时,运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成
C.下雪天,给汽车轮胎装防滑链
D.轮滑鞋的底部装有滚珠
(3)在丙图实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码的重为1N,此时弹簧测力计的示数为1.4N,砝码受到的摩擦力是 0 N;
(4)实验后小林把实验改进为如丁图所示的实验装置,其优点是 不需要 (选填“需要”或“不需要”)拉长木板做匀速直线运动。
【思路点拨】(1)实验中弹簧测力计应该沿水平方向匀速直线拉动木块,根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小;
(2)(3)滑动摩擦力大小跟接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法进行分析;
(4)如图中丁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。
【规范解答】解:(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应该沿水平方向匀速直线拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小;
(2)由图中甲、丙两图可知,接触面粗粗程度一定,压力大小不同,所以利用甲、丙两次实验得到的结论: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;
A、要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸是为了增大压力,从而增大摩擦力是利用甲、丙两次实验得到的结论,故A符合题意;
B、冰壶比赛时,运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成,两个鞋一个增大摩擦,一个减小摩擦,是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦,故B不符合题意;
C、下雪天,给汽车轮胎装防滑链,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C不符合题意;
D、轮滑鞋的底部装有滚珠,通过变滑动为滚动改变摩擦,故D不符合题意,故选A;
(3)在丙图实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码与木块保持相对静止,没有相对运动和相对运动趋势,故不受到摩擦力的作用,砝码受到的摩擦力是0 N;
(4)如图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。
故答案为:(1)二力平衡;(2)A;(3)0;(4)不需要。
【考点评析】本题探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,利用控制变量法进行分析。
13.(2024春•义安区期末)在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,所用装置如图所示。
(1)从弹簧测力计直接读出的是对木块的拉力大小,实验中需要用测力计拉动木块做 水平匀速 运动,原因是 匀速直线运动时,拉力等于摩擦力 。
(2)拉动木块前,应将测力计沿 水平 方向放置,然后进行调零。
(3)利用如图所示的装置进行相关试验后,再将长木块侧放和竖放在木板上进行实验。分析和对比长木块侧放和竖放两种情况下对应的数据,是为了验证下列猜想的 D 。
A.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
D.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
(4)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是 D 。
A.木板的长度太长
B.木块与木板的接触面积太大
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木板的粗糙程度不均匀
【思路点拨】(1)物体做匀速直线运动时,根据二力平衡条件,拉力与摩擦力是一对平衡力;
(2)从弹簧自重对测量结果影响的角度进行考虑;
(3)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关,根据控制量和变化量可做出判断;
(4)滑动摩擦力受接触面的粗糙程度的影响,据此判断影响弹簧测力计示数不稳定的原因。
【规范解答】解:(1)由二力平衡可知,只有当物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力才是一对平衡力,二者的大小才相等;
(2)弹簧测力计自身有一定的重力,当弹簧测力计水平放置时,才能减小由于弹簧自身重力对实验结果带来的误差;
(3)滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,将长木块侧放和竖放在木板上进行实验,所以验证的猜想是滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,即选项D符合题意;
(4)A、木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A错误;
B.木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故B错误;
C、弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C错误;
D.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故D正确。
故选:D;
故答案为:(1)匀速直线;匀速直线运动时,拉力等于摩擦力;(2)水平;(3)D;(4)D。
【考点评析】在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,注意控制变量法和二力平衡原理的运用,熟练掌握影响滑动摩擦力的因素,能结合实验现象进行分析,是解答本题的关键。
14.(2024春•淮北期末)小明在观看冰壶比赛时,发现运动员蹬冰脚的鞋底由橡胶制成,滑行脚的鞋底由塑料制成。结合生活实际,他了解到防滑性是运动鞋应具备的基本性能之一,也是判断鞋子好穿与否的重要指标。鞋子的防滑性直接影响着鞋子的舒适性和安全性,良好的防滑性更有利于行走稳定,从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性。
(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 1.8 N;
(2)按图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验不方便操作。思考后他将装置进行了优化,优化装置如图乙所示,让弹簧测力计和运动鞋保持静止,拉动运动鞋下面的橡胶垫,依次进行测量,记录的实验数据如下表;
次数
款式
鞋与填充物的总重G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.2
3
B款
4
2.4
4
B款
5
2.6
(3)分析实验数据可知:① B (选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性较好;
②在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越 大 。
【思路点拨】(1)根据二力平衡的条件分析;由测力计分度值读数;
(3)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,据此分析回答;
根据鞋子相对地面处于静止状态,由二力平衡的条件分析。
【规范解答】解:(1)由图甲得,测力计的分度值为0.1N,示数为1.8N,运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为与拉力是平衡力,大小相等,为1.8N。
(3)分析实验数据可知:鞋与填充物的总重相同时,斜面对橡胶垫的压力相同,B款鞋受到的测力计的示数较大,说明B款鞋受到的滑动摩擦力较大,则说明B款运动鞋的防滑性较好。
由表格中12或34数据得,在接触面粗糙程度一定时,鞋与填充物的总重越大,压力越大,测力计的示数越大,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)1.8;(3)B;大。
【考点评析】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
15.(2024春•庐江县校级月考)用如图的实验器材探究影响滑动摩擦力大小的因素,获得的实验数据如表所示。
次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
木块放置情况
1
一个木块
长木板
平放
2.6
2
一个木块
长木板
侧放
2.6
3
一个木块
长木板
立放
4
将一个砝码放在木块上
长木板
平放
3
5
将一个砝码放在木块上
铺有毛巾的表面
平放
3.2
6
将两个砝码放在木块上
铺有棉布的表面
平放
3.2
(1)测量滑动摩擦力时,让弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 匀速直线 运动,此时弹簧测力计所显示的对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力;
(2)比较 1、4 (写序号)次实验,可得到接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(3)表格中漏记了第3次实验时弹簧测力计的示数,此示数应该是 2.6 N;若第6次实验时,加速拉动木块运动,则木块受到的摩擦力为 3.2 N。
【思路点拨】(1)实验中,用测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,根据二力平衡,测力计示数等于摩擦力的大小;
(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,找出相关实验中相同量和不同量,分析得出滑动摩擦力与变化量的关系。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变分析。根据摩擦力产生的原因分析。
【规范解答】解:(1)实验中,弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时,木块在水平方向所受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即为滑动摩擦力的大小;
(2)要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,应保持接触面不变,木块的放置情况相同,所以比较第1和4次实验可得出结论;
(3)由表格数据知,第1、2、3次实验的压力相同,接触面的粗糙程度相同,木块放置情况不同,但木块平放及侧放时,测力计的示数相同,即摩擦力相同,所以滑动摩擦力与木块放置情况无关,那么木块立放时,滑动摩擦力与前两次的相同,为2.6N;
第6次实验中,木块匀速运动时,所受的滑动摩擦力与拉力相等,即等于测力计的示数,为3.2N,加速拉动木块时,接触面的粗糙程度不变,压力不变,滑动摩擦力大小也不变,仍为3.2N。
故答案为:(1)匀速直线;(2)1、4;(3)2.6;3.2。
【考点评析】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
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2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第八章 运动和力
8.3 摩檫力
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:定义 2
知识点02:摩擦力产生条件 2
知识点03:怎样测出摩擦力的大小 2
知识点04:增大有益摩擦的方法 2
知识点05:减小有害摩擦的方法 2
考点讲练 2
考点01:摩擦力的分类 3
考点02:摩擦力的产生条件 3
考点03:摩擦力的大小 3
考点04:摩擦力的方向 4
考点05:摩擦力的示意图 5
考点06:影响摩擦力大小的因素 5
考点07:测量滑动摩擦力 6
考点08:探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验 7
考点09:增大有益摩擦的方法 8
考点10:减小有害摩擦的方法 9
优选真题培优练 9
1.了解摩擦力的基本概念和产生条件,知道静摩擦力和滑动摩擦力的区别和特点,以及摩擦力的大小和方向。学生应该能够判断实际生活中摩擦力的方向,了解摩擦力在生活和生产中的应用和影响。
2.通过实验和探究活动,掌握研究摩擦力大小和方向的方法,了解控制变量法和比较法等科学方法的应用。学生应该能够设计简单的实验来探究摩擦力的大小和方向,并能够分析实验数据和现象,得出结论。
3.培养对摩擦力的探究活动产生兴趣和热情,愿意积极参与探究活动,主动思考和交流。学生应该能够认识到摩擦力在生活和生产中的重要性和作用,理解科学知识在实际应用中的价值。
知识点01:定义
两个相互接触的物体,当它们发生 或具有 时,就会在接触面上产生 的力,这种力就叫做摩擦力。
知识点02:摩擦力产生条件
①两物体 且接触面 ;②两物体间有 ;③两物体有 或者 。
知识点03:怎样测出摩擦力的大小
(1)木块放在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做 。根据 的知识,木块在水平桌面上做匀速直线运动,拉力和摩擦力平衡,读出拉力即测出摩擦力。
(2)主要实验方法: 、 。
(3)滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 。
(4)滑动摩擦力的大小跟 有关。压力相同时, ,滑动摩擦力 。
(5)摩擦力的大小与 和 有关,而与接触面积的大小和运动速度无关。
知识点04:增大有益摩擦的方法
① ;② ;③ 。
知识点05:减小有害摩擦的方法
① ;② ;③ ;④ 。
考点01:摩擦力的分类
【例题精讲】(2023春•淮北月考)下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.用铅笔在纸上写字时,笔尖受到的摩擦力
D.车正常行驶时,车与地面之间的摩擦力
【巩固训练一】(2023春•宣城期末)滚铁环是一种古老的传统儿童游戏,在二十世纪六七十年代风靡全国(如图所示),在推动铁环向前运动的过程中,铁钩与铁环之间的摩擦属于 摩擦(选填“静”、“滑动”或“滚动”)。
【巩固训练二】(2022春•定远县校级月考)用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 摩擦;用圆珠笔写字时,笔里头的小钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;人走路时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。
考点02:摩擦力的产生条件
【例题精讲】(2024•安庆一模)在过安检门时,箱包随皮带一起水平向右做匀速直线运动(如图),下列说法正确的是( )
A.箱包受到重力、支持力和摩擦力
B.箱包受到的重力和它对皮带的压力是一对平衡力
C.箱包受到的重力和支持力是一对相互作用的力
D.箱包不受摩擦力
【巩固训练一】(2023春•南谯区校级期中)如图所示,一长方体木块放置在斜面上处于静止状态,下列关于木块受力说法中正确的是( )
A.木块受到的重力和支持力是一对平衡力
B.木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.木块对斜面的压力与木块受到的支持力是作用力与反作用力
D.木块受到的摩擦力有可能为零
【巩固训练二】(2023春•瑶海区期末)地铁已成为合肥市的主要绿色交通工具之一,如图所示是地铁安检时传送带运行的示意图。小明把一行李箱放在水平传送带上。忽略空气阻力,在行李箱随传送带一起匀速直线运动的过程中,行李箱 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用。行李箱离开传送带还能继续前进一段距离,是因为行李箱具有 。
考点03:摩擦力的大小
【例题精讲】(2024春•义安区期末)如图所示,物体A、B重均为20N,用30N的力将A垂直压在墙上静止不动。物体B受到15N的水平推力静止不动,物体A和物体B所受的摩擦力大小分别是f1、f2,则f1= N,f2= N。
【巩固训练一】(2024春•庐阳区校级期中)如图,物体A重10N,用F为20N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 N。
【巩固训练二】(2024春•安庆期末)如图所示,重60N的两个完全相同的长方体物块A、B叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在物块A上,A、B一起向右做匀速直线运动。则A受到的摩擦力大小是 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
考点04:摩擦力的方向
【例题精讲】(2024春•蜀山区期中)滑动摩擦力的方向总是 (选填“沿着接触面”“垂直于接触面”或“平行于接触面”),与物体间相对运动的方向相反。
【巩固训练一】(2024春•阜南县期末)如图所示,小明在喝水时,用手端起玻璃杯,在整个饮水过程中,玻璃杯会经历上升和下降的运动过程,分析上升和下降的过程中玻璃杯所受摩擦力的方向和玻璃杯的运动方向可知,摩擦力的方向与物体的运动方向 (选填“一定”或“不一定”)相反。
【巩固训练二】(2024春•无为市期末)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
考点05:摩擦力的示意图
【例题精讲】(2023春•淮北期末)如图所示,木块在5N的水平拉力F的作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动。请作出木块所受摩擦力的示意图。
【巩固训练一】(2023春•宣城月考)一条形磁铁A放在水平面上静止,用细线将小铁球B悬挂起来,当B静止时如图所示。请画出A所受摩擦力fA和小铁球B的重力示意图。
【巩固训练二】(2024春•霍邱县期末)如图所示,一物体沿着粗糙的斜面下滑,请画出物体在下滑过程中所受摩擦力f和支持力F支的示意图。
考点06:影响摩擦力大小的因素
【例题精讲】(2024春•怀宁县期末)抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。如图所示,使用时打开封口,抽出一张就会带出下一张。如果纸巾盒里装的纸比较多,抽起来很困难,这是因为 。
【巩固训练一】(2024春•安庆期中)用弹簧测力计沿水平方向拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为2N。当绳子突然断开时,则( )
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力等于2N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于2N
C.物体速度逐渐变大,受到的摩擦力等于8N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
【巩固训练二】(2023春•桐城市期末)为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速,则( )
A.车的惯性减小 B.车的运动状态不变
C.车受到的是非平衡力 D.车受到的摩擦力变小
考点07:测量滑动摩擦力
【例题精讲】(2024•合肥模拟)如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.4 N 向左 B.4 N 向右
C.6 N 向右 D.6 N 向左
【巩固训练一】(2023春•桐城市校级期中)如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N。
【巩固训练二】(2023春•花山区校级期中)小荣同学用图示装置研究滑动摩擦力,用大小为3N的水平向右的拉力F拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。下列说法正确的是( )
A.木块所受的摩擦力大于0.8N
B.木块所受摩擦力方向水平向右
C.力F增大时,木块所受滑动摩擦力变大
D.拉动木板速度变快时,木块所受滑动摩擦力变大
考点08:探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
【例题精讲】(2024春•铜官区校级期中)某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是 。
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是 (填“①”或“②”)。
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向 (填“左”或“右”)运动。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小F= (用测得的物理量表示)。
【巩固训练一】(2024春•蜀山区期中)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力大小,进行了多次实验,如图所示:
(1)图中甲、乙两次实验探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。以下事例中,用到以上探究结论的是 (填字母)。
A.鞋底的槽纹
B.机器转轴处加润滑油
C.体操运动员在手上涂镁粉
D.自行车刹车时用力捏闸
(2)如图丙所示,以v1的速度匀速拉动木块,进行了正确的实验操作,弹簧测力计的示数为2.0N,此过程中,木块上表面的砝码受到的摩擦力大小为 N;又以v2的速度匀速拉动木块再次进行实验,已知v2>v1,弹簧测力计的示数仍为2.0N,这说明棉布对木块的摩擦力大小与 无关。
【巩固训练二】(2023春•颍东区校级期末)如图所示,在“研究影响滑动摩擦力大小因素”实验中,在木块上放一个砝码,用弹簧测力计拉动木块和砝码一起在长木板上滑动。当木块和砝码一起匀速滑动时,弹簧测力计的读数是3N,此时木块受到长木板的滑动摩擦力大小是 N,砝码 (选填“受”或“不受”)木块的静摩擦力作用。
考点09:增大有益摩擦的方法
【例题精讲】(2024春•临泉县期末)新年伊始,我省多地迎来2024年首场大雪。为保障出行安全,下列各项中,增大摩擦的方式与其他三个不同的是( )
A.在结冰的路面铺上稻草
B.铲雪时戴防滑手套
C.出行时给车安装防滑链
D.铲雪时握紧铲子
【巩固训练一】(2024春•贵池区期末)如图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向 的。小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦 滑动摩擦。
【巩固训练二】(2024春•无为市期末)汨罗江畔迎端午,搏桨跃浪赛龙舟。每年端午节期间无为市都会举办龙舟赛,比赛过程中以鼓为参照物,鼓所在的龙舟是 (选填“运动”或“静止”)的。划龙舟运动员戴的手套掌心处很粗糙,是通过 来增大摩擦力。
考点10:减小有害摩擦的方法
【例题精讲】(2024春•谯城区期末)下列有关自行车的实例中,是为了减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏闸
B.自行车的闸皮用橡胶制作
C.轴承中装有滚珠
D.轮胎上有凹凸的花纹
【巩固训练一】(2023春•涡阳县校级月考)自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A.车把套上制作了花纹
B.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
C.轮胎的表面做得凹凸不平
D.给车轴加润滑油
【巩固训练二】(2023春•颍州区校级期中)如图所示,小明在水平路面上滑轮滑,当她用右轮向后蹬地,左脚会向前滑行,说明力的作用是 ;轮滑鞋底装有轮子,轮滑是通过将滑动变为滚动来 摩擦力的;地面对小明的支持力是由于 的形变产生的。
1.(2024•怀远县二模)如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.A 不受到摩擦力
B.B 受到 A 和地面所施加的摩擦力
C.A受到的摩擦力为2N,方向水平向左
D.B受到的摩擦力为2N,方向水平向左
2.(2023春•无为市期末)下雪天,同学们在外出时都要穿鞋底刻有凹凸不平花纹的鞋子,其主要是为了( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压力 D.减小弹性
3.(2023春•界首市校级期末)在日常生活中,摩擦现象普遍存在。有益的摩擦需要增大,有害的摩擦需要减小。下列实例中是为了减小摩擦的是( )
A.下雪后往路面撒煤渣 B.给机器轴承加润滑油
C.瓶盖侧表面刻有竖纹 D.拔河时用力握紧绳子
4.(2023春•天长市校级期中)小明同学参加了中考体育模拟测试,下列说法正确的是( )
A.小明掷实心球时手对球施加了力的作用,球对手没有施加力的作用
B.小明掷实心球时,球离手后在空中运动的过程中受到重力和推力的作用
C.小明立定跳远时,离开地面后在空中的运动状态不变
D.小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
5.(2023春•颍东区校级期末)如图所示,某乘客将一行李箱放在水平传送带上,当行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,不计空气阻力,则此时行李箱 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;当传送带突然停止运动,行李箱由于惯性继续向前运动,在行李箱停下来之前,其所受摩擦力的大小 (选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
6.(2023春•蒙城县校级期末)如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=60N的水平力作用在B物块上,A、B一起向右做匀速直线运动:若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,使它们一起向右做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为 N。
7.(2024春•淮南期末)如图所示,叠放在一起的物体A、B,在大小为F=3N的恒力作用下均沿水平面做匀速直线运动,则在甲图中A受到水平面的摩擦力等于 N,在乙图中A受到B对它的摩擦力的方向是水平向 。
8.(2024春•定远县期末)矿泉水瓶的瓶盖的外缘常有一些竖条纹,这样做是为了通过增大接触面的 来增大摩擦力,用手握住瓶子,让瓶身保持竖直,如果增大握力,则瓶子受到的摩擦力 (选填“变大“变小”或“不变”)。
9.(2024春•太和县月考)如图甲所示,重为6N的正方体铁块,被大小为15N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑,这时铁块受到的摩擦力大小为 N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,如图乙所示,使该铁块匀速竖直向上运动,则F拉= N。
10.(2023春•铜陵期末)如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在C点。请作出物体在B、C两处所受摩擦力的示意图。
11.(2023春•太湖县校级期中)如图所示,一粗糙水平传送带始终以v匀速运动(顺时针),现将一质量为m的物体轻放于A端,请作出物体刚放入传送带时,传送带对物体的摩擦力f。
12.(2024春•和县校级期末)小明按图甲、乙、丙步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)该实验中应该沿水平方向匀速拉动小木块,根据 原理测量滑动摩擦力的大小;
(2)以下各种现象中,利用甲、丙两次实验得到的结论的是 。
A.要让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸
B.冰壶比赛时,运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成
C.下雪天,给汽车轮胎装防滑链
D.轮滑鞋的底部装有滚珠
(3)在丙图实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码的重为1N,此时弹簧测力计的示数为1.4N,砝码受到的摩擦力是 N;
(4)实验后小林把实验改进为如丁图所示的实验装置,其优点是 (选填“需要”或“不需要”)拉长木板做匀速直线运动。
13.(2024春•义安区期末)在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,所用装置如图所示。
(1)从弹簧测力计直接读出的是对木块的拉力大小,实验中需要用测力计拉动木块做 运动,原因是 。
(2)拉动木块前,应将测力计沿 方向放置,然后进行调零。
(3)利用如图所示的装置进行相关试验后,再将长木块侧放和竖放在木板上进行实验。分析和对比长木块侧放和竖放两种情况下对应的数据,是为了验证下列猜想的 。
A.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
D.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
(4)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是 。
A.木板的长度太长
B.木块与木板的接触面积太大
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木板的粗糙程度不均匀
14.(2024春•淮北期末)小明在观看冰壶比赛时,发现运动员蹬冰脚的鞋底由橡胶制成,滑行脚的鞋底由塑料制成。结合生活实际,他了解到防滑性是运动鞋应具备的基本性能之一,也是判断鞋子好穿与否的重要指标。鞋子的防滑性直接影响着鞋子的舒适性和安全性,良好的防滑性更有利于行走稳定,从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性。
(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 N;
(2)按图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验不方便操作。思考后他将装置进行了优化,优化装置如图乙所示,让弹簧测力计和运动鞋保持静止,拉动运动鞋下面的橡胶垫,依次进行测量,记录的实验数据如下表;
次数
款式
鞋与填充物的总重G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.2
3
B款
4
2.4
4
B款
5
2.6
(3)分析实验数据可知:① (选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性较好;
②在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越 。
15.(2024春•庐江县校级月考)用如图的实验器材探究影响滑动摩擦力大小的因素,获得的实验数据如表所示。
次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
木块放置情况
1
一个木块
长木板
平放
2.6
2
一个木块
长木板
侧放
2.6
3
一个木块
长木板
立放
4
将一个砝码放在木块上
长木板
平放
3
5
将一个砝码放在木块上
铺有毛巾的表面
平放
3.2
6
将两个砝码放在木块上
铺有棉布的表面
平放
3.2
(1)测量滑动摩擦力时,让弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,此时弹簧测力计所显示的对木块的拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力;
(2)比较 (写序号)次实验,可得到接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大的结论;
(3)表格中漏记了第3次实验时弹簧测力计的示数,此示数应该是 N;若第6次实验时,加速拉动木块运动,则木块受到的摩擦力为 N。
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