第31期 摩擦力 力改变物体的运动状态（答案见33期）-【数理报】2024-2025学年新教材八年级下册物理学案（教科版2024）

书 一、选择题 １．如图１所示，水泥梁在受力后会发生形变，此时它的上、下表面（沿 表面）的受力是 （　　） Ａ．梁的上表面受到压力，下表面受到压力 Ｂ．梁的上表面受到压力，下表面受到拉力 Ｃ．梁的上表面受到拉力，下表面受到压力 Ｄ．梁的上表面受到拉力，下表面受到拉力 ２．如图２所示为简易混凝土桥梁，为提高承载力，设计时计划在水泥 混凝土桥梁中加入钢筋．你认为钢筋应加在支承梁的 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．近上端 Ｂ．中间 Ｃ．近下端 Ｄ．各处，分布均匀 ３．当我们要测试纸桥的承重时，轻轻地往纸桥上放钩码，放到第 ５个时，纸桥塌了，这说明桥的承重能力的最大钩码数是 （　　） Ａ．３ Ｂ．４ Ｃ．５ Ｄ．６ ４．下列几种说法中正确的是 （　　） Ａ．三张纸做的纸桥一定比一张同样的纸做的纸桥承重能力强 Ｂ．在做正方体框架时，加８根斜杆的效果一定比加５根斜杆好 Ｃ．球形在各个方向上都是拱形，这使得它比其他形状要坚固 Ｄ．同样的材料，无论形状怎样变化，它的抗弯曲能力都不会改变 二、实验探究题 ５．如图３所示，阳阳用纸板分别搭建了梁桥、拱桥和斜拉桥，然后用 钩码测试了各种桥的承重能力，根据实验记录和所学知识回答下列问题． 桥的形状 梁桥 拱桥 斜拉桥 承重力的大小 （钩码数量 ／个） 预测 ２ ５ ４ 实测 ３ ８ ６ （１）根据实验数据可知 （选填“梁桥”“拱桥”或“斜拉桥”） 的承重能力最强． （２）实验中我们需要保持相同的因素是 （选填“桥的种 类”“纸的种类”或“桥面上的钩码数量”）                                    ． 书 摩擦力 一、滑动摩擦力 想一想：用手压在桌面上滑动时，手有什么 感觉？手是否受到力的作用？从滑梯上滑下的小 朋友，在水平面上滑行一段距离后会停下来，为 什么会停下来呢？是因为小朋友受到了什么力 的作用呢？ 填一填：一个物体在另一个物体表面上发 生 时，在两个物体 之 间会产生阻碍物体相对运动的力，这种力叫作 滑动摩擦力． 点一点：（１）滑动摩擦力产生的条件：① 两 个物体相互接触并挤压；②接触面不光滑；③发 生相对运动． （２）滑动摩擦力的方向：与物体相对运动的 方向相反． 二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 【提出问题】影响滑动摩擦力大小的因素有 哪些？ 【猜想与假设】 ①滑动摩擦力大小可能与接触面受到的压 力大小有关； ②滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程 度有关； ③滑动摩擦力大小可能与接触面的面积大 小有关； …… 【实验器材】 ．（请同 学们阅读课本有关探究内容后自己总结） 【实验过程】 步骤一：如图１所示，将一长方体木块平放 在水平桌面上，用弹簧测力计 、 拉动木块，记下此时弹簧测力计的示 数Ｆ１，记录在表１中． 表１ 实验 次数 钩码 个数 弹簧测力计示数 实验结论 １ ０ Ｆ１ ＝ Ｎ ２ １ Ｆ２ ＝ Ｎ ３ ２ Ｆ３ ＝ Ｎ 步骤二：保持接触面的粗糙程度不变，在木 块上分别放１个、２个钩码，重复步骤一并记录 弹簧测力计的示数Ｆ２、Ｆ３，记录在表１中． 步骤三：保持压力大小不变（木块上不放物 体或一直放同一物体），逐渐改变接触面的粗糙 程度，重复步骤一并记录弹簧测力计的示数Ｆ４、 Ｆ５、Ｆ６，记录在表２中． 表２ 实验 次数 接触面的 粗糙程度 弹簧测力计 示数 实验结论 ４ 较光滑 Ｆ４ ＝ Ｎ ５ 较粗糙 Ｆ５ ＝ Ｎ ６ 粗糙 Ｆ６ ＝ Ｎ 步骤四：保持压力大小、接触面的粗糙程度 不变，将木块平放、侧放、竖放，然后重复步骤一 并记录弹簧测力计的示数 Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９，记录在 表３中． 表３ 实验 次数 放置 方式 弹簧测力计 示数 实验结论 ７ 平放 Ｆ７ ＝ Ｎ ８ 侧放 Ｆ８ ＝ Ｎ ９ 竖放 Ｆ９ ＝ Ｎ 【实验结论】实验结果表明，滑动摩擦力的 大小跟接触面受到的 和接触面的 有关，与 无关．在 一定的情况下，压力越 ，滑动摩擦力越大；在 一定的 情况下，接触面越 ，滑动摩擦力越大． 【交流与讨论】 （１）实验时，为什么必须水平、匀速拉动 木块？ （２）本实验主要采用的是什么研究方法？ 三、静摩擦和滚动摩擦 想一想：（１）如图２所示，在 “竹筷提米”的实验中，是什么作 用使一根小小的竹筷能将一玻璃 杯的米提起来？ （２）草坪上滚动的足球最终 也会停下来，是因为足球受到了 什么力的作用呢？ 读一读：摩擦力有三种，除了滑动摩擦力 外，还有静摩擦力和滚动摩擦力．一个物体在另 一个物体表面有相对运动的趋势，接触面间产 生阻碍它们相对运动趋势的力叫静摩擦力（如 竹筷提米）；一个物体在另一个物体表面滚动 时，接触面间产生阻碍它们相对运动的力叫滚 动摩擦力（如足球的滚动）． 在一般情况下，滚动摩擦比滑动摩擦小得 多．所以，在搬动笨重物体时，在物体下垫上滚 木，移动起来要省力得多． 四、摩擦的利和弊 填一填：（１）增大摩擦的方法：① 增大 ；②增大接触面 ． （２）减小摩擦的方法：① 减小 ； ②减小接触面 ；③ 用滚动代替滑 动；④使两个相互接触的表面分离． 力改变物体的运动状态 想一想：牛顿第一定律告诉我们，物体在不 受外力时，总保持静止或匀速直线运动状态．如 果物体受到的几个力合力为零，物体同样处于 平衡状态．若物体受到一个力或所受合力不为 零时，它的运动状态将怎样呢？ 一、力改变物体运动的快慢 填一填：物体由静止变为运动，或由运动变 为静止，或者运动快慢发生改变，这些现象都是 物体 的变化．如关闭发动机后的 火车越来越慢，运动状态 ；弦对箭的作 用力使箭飞速射出，箭的运动状态 ． 二、力改变物体运动的方向 填一填：力的作用不仅可以改变物体的速 度大小，也可以改变物体运动的 ．我们 周围的一切物体，只要受到的力 ，它 的运动状态就会改变． 桥 填一填：桥梁 表面受到压力， 表面受到拉力．当负载增加时，桥梁 程度会随之增加；如果超过桥梁 允许的形变范围，桥梁就可能发生坍塌． 形是现代桥梁的基本结构元素，具有 相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力， 在设计上常常利用此结构来加固桥梁． 【即学即练】 １．如图３所示是小聪“探究滑动摩擦力大小 与哪些因素有关”的实验装置，下列说法中正确 的是 （　　） Ａ．实验前，一定要把弹簧测力计放在竖直 方向上来进行调零 Ｂ．应沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力 计，这样才能准确测出滑动摩擦力的大小 Ｃ．木块分别平放、侧放时，所受木板给它的 滑动摩擦力的大小不同 Ｄ．其他条件不变，当以不同的速度匀速直 线拉动木块时，测力计的示数不同 ２．水平面上的一物体，在水平向右的拉力Ｆ 作用下做匀速直线运动，当撤去拉力 Ｆ后，该物 体的运动状态将 （选填“不变”或“改 变”），物体将做 （选填“加速”“匀速” 或“减速”）运动． 书 一、选择题 １．关于运动和力，下列说法正确的是 （　　） Ａ．运动的物体不受力，将会慢慢停下来 Ｂ．静止的物体受力，运动状态一定会发生改变 Ｃ．运动的物体不受力，将会做匀速直线运动 Ｄ．物体只有受力才能运动，不受力总保持静止状态 ２．下列生活现象中，物体运动状态发生改变的是 （　　） Ａ．火箭在地面准备发射 Ｂ．钟表的秒针有规律地转动 Ｃ．空中匀速竖直下降的降落伞 Ｄ．飞机在平流层沿直线航道定速飞行 ３．在下列几种现象中，不需要对物体施加力的是 （　　） Ａ．物体从静止变为运动 Ｂ．物体从运动变为静止 Ｃ．物体做圆周运动 Ｄ．物体在光滑水平面上做匀速直线运动 ４．一个重１００Ｎ的物体，受到１００Ｎ竖直向上的拉力时，则该物体 （　　） Ａ．一定处于静止状态 Ｂ．一定处于匀速上升状态 Ｃ．一定处于匀速下降状态 Ｄ．以上三种状态都有可能 ５．如图１所示是小强在体育课上某次投掷 实心球的场景，实心球最后静止在Ｄ位置．下列 说法正确的是 （　　） Ａ．实心球从Ａ到Ｂ的过程中，受到平衡力 的作用 Ｂ．实心球从Ｂ到Ｃ的过程中，受到平衡力的作用 Ｃ．实心球从Ｃ到Ｄ的过程中，受到平衡力的作用 Ｄ．实心球在Ｄ位置受到平衡力的作用 ６．元宵节期间舞狮表演吸引了很多游客，“舞狮” 是中国优秀的民间艺术．如图２为“狮子乙”站在水平 地面上舞动，“狮子甲”站在“狮子乙”身上静止时的情 景，下列说法正确的是 （　　） Ａ．此时“狮子甲”和“狮子乙”都处于平衡状态 Ｂ．“狮子乙”受到的重力与地面对“狮子乙”的支 持力是一对平衡力 Ｃ．“狮子乙”抬起一只脚后对地面的压力不变 Ｄ．“狮子甲”竖直向上跃起后到达最高点的瞬间受力平衡 二、填空题 ７．当骑自行车的人停止蹬车后，行驶在水平路面上的自行车仍继续 向前运动一段距离，这是因为自行车具有 ，自行车最终会停下 来，是因为它受到了 ；若自行车在运动过程中受到的一切力都突 然消失，自行车将 （选填“静止”“做减速直线运动” 或“做匀速直线运动”）． ８．国庆阅兵时，检阅车在水平地面上匀速直线行驶，此时它受到的是 （选填“平衡”或“非平衡”）力，它受到的牵引力 （选填 “大于”“等于”或“小于”）它受到的阻力，它在竖直方向上受到的合力 （选填“等于”或“不等于”）零． 三、实验探究题 ９．一个重８Ｎ的物体只受重力和竖直向上的拉力 Ｆ两个力的作用， 拉力Ｆ随时间变化的图像如图３甲所示． （１）０～２ｓ，以“·”代表物体，物体的运动状态可能是图３乙中的 ．（填字母） （２）２～４ｓ，物体的运动状态 （选填“一定”“可能”或“一定 不”）会发生改变． （３）４～６ｓ，物体所受合力的大小为 Ｎ，方向为                                                      ． !" !!"# # "$"% $ ! % "& &'(#) * # !" ! !"#$% +,-./012 3 45/06789:;1 !"#$%#&'$&() <5=>6?@AB;1 *"#$+#&'$&,) &'()*+,- &'(*./012345,6 789:;<=> :?@ABC DEFGHI=>JK@!"#$%&'()(*L+M NOPKQ,-./01 !"#$ %&'()*+ "#&,0&!&# !"#$% &'()*+,-( ./0"123456 " §¨ ©ª« !-&",# !-&",# $ ! - ! & ! 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" 书 【项目提出】 如图１甲所示，悬索桥是建桥工程上的壮观景 色，其主要承重构件是悬索，它主要承受拉力．小 明观察了悬索桥后，想知道两个拉力产生的作用 效果与互成的角度有什么关系，于是他进行了下 面的探究． 【查阅资料】 悬索桥，也被称为吊桥，是一种桥梁类型，其 主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空 中．这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上，并通过 吊杆将桥面吊起．在悬索桥中，吊杆起到将垂直载 荷传递给缆索的作用，而加劲梁则主要负责承受 风荷载和其他横向水平力．索塔是悬索桥的一个 重要支撑构件，它主要以受压状态工作．为了减小 由于荷载引起的挠度和振动，通常在桥面和吊杆 之间设置加劲梁，并与缆索形成一个组合体系，从 而提高桥梁的整体稳定性和安全性．因此，悬索桥 的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何形状、 材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量， 以达到安全可靠的承载能力． 【项目设计】 如图１乙所示，用两个互成角度的弹簧测力计 拉固定在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸 长量成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可 以认为这两个拉力产生的作用效果相同． 【项目实施】 （１）按照设计方案，小明用两个大小相等的拉 力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录 如下表（拉力Ｆ是拉橡皮筋到达预定位置的力）： 角度 ０° ３０° ４５° ６０° ９０° １２０° 拉力Ｆ１／Ｎ ２ ２．１ ２．２ ２．３ ２．８ ４ 拉力Ｆ２／Ｎ ２ ２．１ ２．２ ２．３ ２．８ ４ 拉力Ｆ／Ｎ ４ ①分析上表可知，两个拉力Ｆ１与Ｆ２产生的作 用效果与互成的角度有关，即当作用效果相同时， 互成的角度越大，两个拉力 （选填“越大” 或“越小”）． ②在上表中，当两个拉力互成角度为０°时，拉 力Ｆ１与Ｆ２之和与拉力Ｆ的大小 ．当两个 拉力相等且互成 １８０°时，此时 Ｆ１与 Ｆ２是一对 力，橡皮筋保持静止状态． （２）以上实验中力Ｆ与Ｆ１和Ｆ２两个力产生的 作用效果相同，物理学中把 Ｆ叫作 Ｆ１和 Ｆ２的合 力，Ｆ１、Ｆ２叫作Ｆ的分力，有人说合力一定比任意 一个分力大，根据上表数据你判断这种说法是 的，请根据表格中的具体数据，举例说 明： ． 【项目交流】 （３）根据实验结果，请你提出家中正确的安装 晾衣架承重钢丝（如图２所示）的建议： ． 解析：（１）①由表中数据可知，角度不同，则力 的大小是不同的，即两个拉力Ｆ１与Ｆ２产生的作用 效果与互成的角度有关；互成的角度越大，两个拉 力越大；②当两个拉力互成角度为０°时，拉力 Ｆ１ 与Ｆ２之和为４Ｎ，拉力Ｆ也为４Ｎ，即Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２； 当两个拉力相等且互成１８０°时，这两个力作用在 同一个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一 直线上，是一对平衡力． （２）由表中数据可知，当角度为１２０°时，每个 分力的大小与合力的大小是相同的，故合力一定 比任意一个分力大的说法是错误的． （３）根据实验结果可知，当合力大小不变时， 两个分力的夹角越大，两个分力也越大，所以安装 晾衣架时，考虑到两条钢丝的承拉能力，其夹角不 宜过大． 答案：（１）①越大　②相等　平衡 （２）错误　当角度为１２０°时，每个分力的大 小与合力的大小是相同的 （３）考虑到两条钢丝的承拉能力，夹角不宜 过大 书 １．如图１所示，叠 放在一起的 Ａ、Ｂ两木 块在力 Ｆ的作用下沿 水平方向一起向右做 匀速直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的 是 （　　） Ａ．木块Ａ、Ｂ间的摩擦力为０ Ｂ．木块Ａ在水平方向受力是不平衡的 Ｃ．木块Ｂ在水平方向受力是不平衡的 Ｄ．地面对木块 Ｂ施加了一个向左的摩擦 力，其大小等于Ｆ ２．装有水的容器在大小为１０Ｎ的拉力 Ｆ 作用下运动，图２甲为容器在两段路程运动的 示意图，Ｆ的方向始终沿着容器运动方向，ＯＰ 段、ＭＮ段均为水平地面．在 ＭＮ段容器中的水 少于ＯＰ段，容器在ＯＰ段、ＭＮ段的ｖ－ｔ图像如 图２乙所示． （１）容器在ＯＰ段和 ＭＮ段受到摩擦力分 别为ｆ１、ｆ２，则ｆ１ ｆ２（选填“＞”“＝”或 “＜”）． （２）ＯＰ段和 ＭＮ段的粗糙程度 （选填“相同”或“不相同”），依据是 ． 书 一、选择题 １．关于摩擦力，下列说法正确的是 （　　） Ａ．相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的 Ｂ．具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力 Ｃ．静止的物体一定受到静摩擦力的作用 Ｄ．一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时，才有可 能受到摩擦力 ２．如图１所示，物块Ａ沿斜面匀速下滑，下列有关物 块Ａ受力分析正确的是 （　　） Ａ．受到摩擦力的方向沿斜面向下 Ｂ．受到摩擦力的方向沿斜面向上 Ｃ．受到支持力的方向为竖直向上 Ｄ．受到重力的方向垂直于斜面向下 ３．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 ４．用弹簧测力计沿水平方向拉动水平桌面上的木块，肯定能增大木块受 到的滑动摩擦力的操作是 （　　） Ａ．增大拉木块的力 Ｂ．改变木块运动的方向 Ｃ．往木块上加钩码 Ｄ．增大木块运动的速度 ５．如图２甲，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板 上做匀速直线运动，图２乙是它运动的ｓ－ｔ图像，下列说法正确的是（　　） Ａ．图甲中木块受到的拉力为３．２Ｎ Ｂ．木块第一次和第二次速度之比为１∶２ Ｃ．木块两次受到的拉力之比为１∶１ Ｄ．木块两次受到的滑动摩擦力之比为２∶１ ６．如图３所示是小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时设计的实 验方案．以下说法正确的是 （　　） Ａ．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 Ｂ．通过甲、丁对比，可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响 Ｃ．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 Ｄ．通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响 二、填空题 ７．劣质橡皮硬，擦字时打滑，字擦不干净，这是因为物体表面越光滑， 越小．小星用橡皮轻轻擦字没擦干净，然后他稍加用力就擦干净了， 这是通过增大 来增大橡皮与纸间的摩擦． ８．装满沙的车子总重为５００Ｎ，在１４０Ｎ的水平推力作用下在地面上做 匀速直线运动，此时车子受到地面的摩擦力是 Ｎ；当推力增大到 １５０Ｎ时，车子受到地面的摩擦力是 Ｎ；在推车过程中，有一部分沙 子掉在地上，车子受到的摩擦力将 （选填“减小”或“增大”）． 三、作图题 ９．小白同学用斜向右上方的拉力拉动物体向右做匀速直线运动，请在图 ４中画出绳子对手的拉力Ｆ和物体受到的摩擦力ｆ． 四、实验探究题 １０．如图５所示，小明在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的 实验： （１）如图甲，实验前小明先将弹簧测力计在水平方向调零，然后在水平 方向上拉动弹簧测力计做 运动，目的是使拉力 （选填“大 于”“等于”或“小于”）摩擦力． （２）他又做图乙和丙实验，对比这两组实验数据可得：当接触面粗糙程 度一定时， ．在丙图实验中，若将弹簧测力计 的示数增大到８Ｎ，使木块做加速运动，则木块所受的滑动摩擦力 （选填“变大”“不变”或“变小”）． （３）如图丁所示，小明将甲图中的木块沿竖直方向切成相同的两块Ａ和 Ｂ，并把 Ｂ叠放在Ａ上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉动Ａ，使Ａ和Ｂ在木板 面上做匀速直线运动，则丁图中弹簧测力计的示数 （选填“大 于”“等于”或“小于”）甲图中弹簧测力计的示数． （４）下列现象中，应用了甲、乙两图实验结论的是 ． Ａ．自行车刹车时用力捏手闸 Ｂ．汽车的轮胎有很多花纹 （５）本实验产生误差的原因是 ． （写出一条即可） １１．小华在学习完“探究滑动摩擦力与什么有关”的实验后，在家里想验 证结论．如图６甲所示，她用弹簧测力计拉着运动鞋在橡胶垫上沿水平方向 运动，测量滑动摩擦力的大小． （１）小华拉着运动鞋以０．１ｍ／ｓ的速度沿水平方向做匀速直线运动，弹 簧测力计的示数如图甲所示，则运动鞋所受的滑动摩擦力为 Ｎ． （２）小华采用向鞋里放置若干个同规格钩码、更换桌面上垫片的材料、 改变鞋的运动速度等方法，进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素，并收集 有关数据如下表： 实验次数 垫片材料 放置钩码的数量 ／个 运动速度 ／（ｍ·ｓ－１） 弹簧测力计的示数 ／Ｎ １ 橡胶垫 ０ ０．１ ２ 橡胶垫 １ ０．１ ３．２ ３ 毛巾 ２ ０．２ ３．８ ４ 毛巾 ３ ０．２ ４．３ ①分析以上实验数据可知，在接触面的粗糙程度相同时， 越大， 滑动摩擦力越大． ②小华发现第３、４两次实验测得的滑动摩擦力都比第１、２两次的大，她 认为这是因为毛巾表面比橡胶垫粗糙导致的，你认为这个结论是 （选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是 ． （３）小华在实验中发现很难保持运动鞋匀速运动，于是她又设计了如图 ６乙所示的实验，以不同速度抽出垫片，当运动鞋相对桌面 （选填 “运动”或“静止”）时，读取弹簧测力计的示数，测得滑动摩擦力的大小是 （选填“不变”或“变化”）的                                                                                             ． ! !" !" 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