专题06 摩擦力 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期
2025-03-11
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内容正文:
专题06 摩擦力
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋•曲阜市期末)奥运会上,许多比赛项目涉及到了物理知识,下列分析不正确的是
A.射击运动员瞄准时“三点成一线”,利用了光沿直线传播的知识
B.体操运动员上杆前,往手上涂上镁粉的目的是为了增大摩擦力
C.篮球撞击篮板时,篮板对篮球的力只改变了篮球的运动状态
D.掷出去的铅球最终会落回地面,是由于铅球受到重力的作用
2.(2024秋•仁怀市期末)下列生活现象中的各种摩擦力,不属于有利摩擦的是
A.夹取食物时,食品夹与食物的摩擦
B.走路时,鞋子与地面间的摩擦
C.手拧瓶盖时,瓶盖与手之间的摩擦
D.机器转动时,转轴受到的摩擦
3.(2024秋•海沧区期末)小燕在写作业时,下列动作可以减小对纸面摩擦的是
A.写题时放慢书写的速度 B.书写时换用顺滑的水性笔
C.用橡皮擦用力擦铅笔印 D.手用力压住纸面避免移动
4.(2024秋•漳州期末)骑自行车时,下列摩擦应设法减小的是
A.脚与脚蹬之间的摩擦 B.手与车把手之间的摩擦
C.后车轮与地面之间的摩擦 D.车轮的轴与轴承之间的摩擦
5.(2024秋•济南期末)在一堂物理活动课上,同学们正以“假如没有了”为主题展开讨论。以下是同学们提出的四个观点:
①假如没有了摩擦力,人步行的速度更快。
②假如没有了重力,人一跳就会离开地球。
③假如没有了摩擦力,一阵微风可以吹动停在平直轨道上的火车。
④假如没有了重力,弹簧测力计将无法使用。
其中合理的是
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
6.(2024秋•滨城区校级期末)2024年初始,湖北出现了大范围雨雪冰冻天气。一场突如其来的大雪配合冻雨,给春运带来了前所未有的挑战。京港澳高速湖北段变成了一条静止的铁流,车辆和人们被困数日。在这种极端环境下,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,下列说法正确的是
A.结冰后,汽车刹车距离变长,与前车的安全车距应该变大
B.光滑的冰面可以减小摩擦力利于汽车行驶
C.戴防滑手套铲雪是通过增大压力来增大摩擦
D.汽车刹车时在冰面上的滑行距离变长是因为惯性变大
7.(2024秋•思明区期末)动物在进化过程中形成了与环境相适应的特征,下列特征可以减小摩擦的是
A.蚯蚓腹部的刚毛 B.壁虎脚底的吸盘
C.泥鳅体表的黏液 D.猩猩掌上的纹路
8.(2024秋•南安市期末)如图所示的措施中,为了增大摩擦的是
A.图甲,机械表保养时上油
B.图乙,机器上面的滚珠轴承
C.图丙,运动员将冰面磨得更光滑
D.图丁,用起瓶器夹紧瓶盖
9.(2024秋•包河区期末)“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力的作用下,平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为,下列说法正确的是
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为
B.水平拉力大小一定等于
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为
10.(2024秋•丰都县期末)以下实例中,目的是为了减小摩擦的是
A.瓶盖上的纹路 B.雪天给轮胎绕链条
C.车轴里有滚珠 D.擦黑板时用力压黑板擦
11.(2024•济南)小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是
A.骑自行车刹车时用力捏闸 B.使劲擦黑板擦得更干净
C.装滚轮的储物箱更易推动 D.凹凸花纹的地砖更防滑
12.(2024•即墨区一模)小海同学拖地时,用力下按拖把头,并使它沿水平地面向右运动,则下按拖把头的目的。地面对拖把头的摩擦力方向分别是
A.减小摩擦、水平向左 B.增大摩擦、水平向左
C.减小摩擦、水平向右 D.增大摩擦、水平向右
13.(2024•芜湖三模)小明乘坐地铁过安检时,将自己的书包放在水平传送带上,如图所示,书包随传送带一起做匀速直线运动。下列说法正确的是
A.书包与传送带之间有摩擦
B.若传送带的运动速度增大,则书包的惯性增大
C.传送带突然停止运动时,书包将向右倾倒
D.书包受到的重力与传送带对其的支持力是一对相互作用力
14.(2024•深圳模拟)如图,一位同学将装有王老吉的杯子竖直握在手里,让杯子竖直向上匀速直线运动,下列说法正确的是
A.增大手的握力,手对杯子的摩擦力增大
B.如果一切外力消失,杯子将静止在空中
C.因为杯子向上运动,所以它受到的摩擦力方向向下
D.手对杯子的摩擦力与杯子和液体的总重力是一对平衡力
15.(2024秋•淮阳区校级期末)寒冷的冬天,小华发现自己的羽绒服拉链较难拉动,于是她在拉链上涂蜡,就可以轻松拉动拉链。在拉链上涂蜡是为了
A.改变施力的作用点 B.改变施力的方向
C.增大摩擦 D.减小摩擦
16.(2024•临高县校级模拟)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是
A.自行车刹车时用力捏车闸
B.体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
D.在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
二.填空题(共4小题)
17.(2024秋•郸城县期末)比赛中,运动员奋力一掷,铅球飞向空中,此现象说明力可以改变物体的 (选填“形状”或“运动状态” ;为了防止手心出汗而影响成绩,投掷前,运动员的双手都要抹上镁粉,这是为了 (选填“增大”或“减小” 摩擦力。
18.(2024秋•埇桥区期末)如图所示,甲是放在水平桌面上的重为的木块,重为的物块乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,当物块乙接触地面时,甲木块做 运动,所受的摩擦力大小为 。(不计绳重、绳与滑轮间的摩擦)
19.(2024秋•天桥区期末) 2024年12月8日,国际滑联短道速滑世界巡回赛北京站中,中国队夺得混合团体接力和男子5000米接力两枚金牌。如图所示,运动员如划破冰面的闪电,以卓越的速度诠释着短道速滑的魅力。运动员所穿的冰刀,受力面积很小,运动过程中使部分冰熔化成水,冰刀与接触的冰面有一层很薄的水膜,可以 (选填“增大”或“减小” 两者之间的摩擦;运动员向后蹬脚时,冰刀所受的摩擦力方向 (选填“向前”或“向后” 。
20.(2024秋•浦东新区期末)用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于 (选填“滑动”或“滚动” 摩擦;当球场上运动员在跑动的过程中,脚和地面之间的摩擦属于 (选填“有益”或“有害” 摩擦;自行车的轴承中装有滚珠是为了 (选填“增大”或“减小” 摩擦。
三.实验探究题(共5小题)
21.(2024秋•金山区期末)某同学在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关之后,研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,实验操作如图所示,为了测出滑动摩擦力的大小,该实验应该拉着木块做 运动。
序号
接触面
压力
弹簧测力计示数
滑动摩擦力大小
1
木板
不放置砝码
0.3
2
放置1个砝码
0.4
3
放置2个砝码
0.5
①把上表中滑动摩擦力的大小一栏填写完整。
②根据上表可得结论是: ;
③该同学猜测研究滑动摩擦力的大小还可能与接触面的面积有关,为了设计实验来验证他的猜想,他应该控制 不变,改变 ,并用弹簧测力计测出滑动摩擦力的大小来进行研究。
22.(2024秋•田阳区期末)(1)如图1所示,分别读出以下仪器测量的数值。
刻度尺: ;量筒: 。
(2)如图2所示的是某考生答题时的情景,用力握笔可以 摩擦力,使手不易打滑;在答题的过程中,笔的质量 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
(3)小明在探究平面镜成像特点时,准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和、两只大小相同的蜡烛,如图3。用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 ;选用两支外形完全相同的蜡烛和,目的是得到像和物的 的关系。
23.(2024秋•济南期末)小英发现家里有两种不同的拖鞋如图所示,图一中的拖鞋感觉更重、更硬,防滑效果更好;图二中的拖鞋感觉更轻、更软,但容易打滑。查阅资料发现,这是市面上常见的两类不同材质的拖鞋,图一为(聚氯乙烯)材质,图二为(乙烯醋酸乙烯共聚物)材质。
(1)小英观察到两双鞋底的花纹不同,猜想可能是 不同,进而影响了滑动摩擦力的大小,使得两双拖鞋的防滑能力不同。并进行了实验探究
(2)小明则认为是材料不同导致滑动摩擦力大小不同,因此找来器材进行实验。实验中需要选择两个材料不同,底面花纹 (选填“相同”或“不同” 的长方体物块。
(3)如图三甲所示,他将质量和底面积相同、材料分别为、的两个物块先后放在同一木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格。
实验次数
物块个数
不同材料
弹簧测力计示数
1
1
1.0
2
1
0.8
3
2
2.0
4
2
1.6
如图三乙所示,他将上述两个物块叠放在一起,并调换两物块上下位置,重复上述实验,记录下3、4两次实验数据。
通过比较 两次数据,可以得出在无花纹影响时,材料防滑效果更好。
综合对比表格数据,也可以得出滑动摩擦力与压力的关系为: 。
(4)在探究结束后,小明接着想到,除了以上增大摩擦的方式外,汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,在路面上留下长长的黑色印迹,于是猜想变滚动摩擦为滑动摩擦也可以增大摩擦力。于是做了模拟实验:小明用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,如图三丙所示,此时滚动摩擦力大小为 。为测量滑动摩擦力的大小,将车轮 (选填“卡住”或“拆下” ,重复上述操作。
24.(2024秋•云岩区期末)为了探究两款防滑垫的效果,小陈用弹簧测力计、运动鞋做了如下的实验。
(1)实验时将防滑垫固定于水平地面,用弹簧测力计沿水平方向拉运动鞋,使其做 直线运动,此时弹簧测力计的示数反映了滑动摩擦力的大小;
(2)小陈将运动鞋分别放置在、两款防滑垫上,拉动弹簧测力计待示数稳定后,则图甲中运动鞋受到的摩擦力大小为 。
(3)对比甲、乙两图可判断出 (选填“”或“” 款防滑垫防滑效果更好,判断依据是:当 一定时,接触面越粗糙,摩擦力越 。
25.(2024秋•同安区期末)小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行如下实验。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,图1乙中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为 。
(2)比较 两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关:比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与 有关。
(3)实验现象说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重 (选填“大”或“小” 的同学参加比赛,同时在比赛中选用图2中 (选填“(a)”、“(b)”或“(c)”类型的鞋。
参
考
答
案
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
B
D
B
A
C
D
A
C
D
题号
12
13
14
15
16
答案
B
C
D
D
D
一.选择题(共16小题)
1.【答案】
【解答】解:、射击瞄准时“三点成一线”,是应用了光的直线传播原理,故正确;
、体操运动员上杆前,手上涂上镁粉是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故正确;
、篮球撞击篮板时,篮板对篮球的力改变了篮球的运动状态,同时改变了篮球的形状,故错误;
、掷出去的铅球最终会落回地面,是由于铅球受到重力的作用,故正确。
故选:。
2.【答案】
【解答】解:两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力叫摩擦力。
产生摩擦时对摩擦一方进行磨损并是不利磨损时,称为有害摩擦;机器运转时,各部件之间的摩擦属于有害摩擦。
对人类有益的摩擦为有益摩擦;拔河时,手与绳子间的摩擦属于有益摩擦、夹取食物时,食品夹与食物的摩擦、手拧瓶盖时,瓶盖与手之间的摩擦、走路时,鞋子与地面间的摩擦。故不符合题意,符合题意。
故选:。
3.【答案】
【解答】解:、写题时放慢书写的速度,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,摩擦力大小不变,故不合题意。
、书写时换用顺滑的水性笔,减小了接触面的粗糙程度,可以减小对纸面的摩擦,故符合题意。
、用橡皮擦用力擦铅笔印,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故不合题意。
、手用力压住纸面避免移动,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故不合题意。
故选:。
4.【答案】
【解答】解:脚与脚蹬之间的摩擦、骑自行车时,手与车把手之间的摩擦、后车轮与地面之间的摩擦,都属于有益摩擦,要设法增大;
而车轮的轴与轴承之间的摩擦属于有害摩擦,应设法减小。
故选:。
5.【答案】
【解答】解:①人行走时的动力是地面对人的摩擦力,如果失去了摩擦力,人将寸步难行。故①说法不合理;
②人能够站在地面上是重力的作用,如果没有重力,人轻轻一跳就会离开地球。故②说法合理;
③失去了摩擦力,火车运动时就没有了阻力,故给火车很小的力就可改变它的运动状态,即一阵微风就可以吹动停在平直轨道上的火车。故③说法合理;
④如果没有了重力,弹力仍然存在,仍然可以利用弹簧测力计测量力的大小。故④说法不合理。
所以,说法合理的是②③。
故选:。
6.【答案】
【解答】解:.结冰后,路面变的光滑,汽车受到的摩擦力减小,汽车刹车距离变长,与前车的安全车距应该变大,故正确;
、光滑的冰面可以减小摩擦力,不利于汽车行驶,故错误;
、戴防滑手套铲雪是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故错误;
.汽车刹车后在冰面上的滑行距离变长是因为冰面的摩擦力小,而汽车的质量不变、惯性不变,故错误。
故选:。
7.【答案】
【解答】解:、蚯蚓腹部的刚毛,增加了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可增大摩擦,故不合题意。
、壁虎脚底的吸盘,增大了压力,在接触面的粗糙程一定时,可增大其与墙壁之间的摩擦,故不合题意。
、泥鳅体表的黏液,减小了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可以减小摩擦,故符合题意。
、猩猩掌上的纹路,增加了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可增大摩擦,故不合题意。
故选:。
8.【答案】
【解答】解:.机械表保养时上油,是在压力一定的情况下,通过使接触面脱离,属于减小摩擦,故不符合题意;
.机器上面的滚珠轴承,是通过变滑动为滚动来减小摩擦力,故不符合题意;
.运动员将冰面磨得更光滑,减小了接触面的粗糙程度、减小摩擦力,故不符合题意;
.用起瓶器夹紧瓶盖,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故符合题意。
故选:。
9.【答案】
【解答】解:、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右为,则铁块受到的摩擦力水平向左也为,故正确;
、小车不一定是做匀速直线运动,所以不能确定小车受到的拉力大小,故错误;
、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右,则铁块受到的摩擦力水平向左,故错误;
、铁块对平板小车的压力,等于铁块的重力,铁块重力未知,故错误。
故选:。
10.【答案】
【解答】解:、瓶盖上的纹路,雪天给轮胎绕链条,都属于在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故不符合题意;
、车轴里有滚球,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故符合题意;
、擦黑板时用力压黑板擦,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故不符合题意。
故选:。
11.【答案】
【解答】解:垫毛巾更容易拧开罐头盖,是在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦;
、骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力,故不符合题意;
、使劲擦黑板,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力,故不符合题意;
、装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小了摩擦,故不符合题意;
、凹凸花纹的地砖,是在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦,故符合题意。
故选:。
12.【答案】
【解答】解:拖地时,用力下按拖把头,使得压力变大,在接触面粗糙程度一定时,增大了摩擦力,并使它沿水平地面向右运动,摩擦力分析与相对运动方向相反,地面对拖把头的摩擦力方向为水平向左。
故选:。
13.【答案】
【解答】解:书包随传送带一起做匀速直线运动,没有相对运动或相对运动趋势,书包与传送带之间没有摩擦,故错误;
若传送带的运动速度增大,则书包的质量不变,则惯性不变,故错误;
传送带突然停止运动时,书包上方部分由于惯性保持原来的运动状态继续运动,下方受摩擦力减慢,故将向右倾倒,故正确;
书包受到的重力与传送带对其的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故错误。
故选:。
14.【答案】
【解答】解:
.杯子做匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡,在竖直方向上,手对杯子的摩擦力与杯子和液体的总重力是一对平衡力;手对杯子的静摩擦力大小等于杯子的总重力大小,方向与重力方向相反即竖直向上,与杯子的速度方向无关,故错误、正确;
.如果一切外力消失,杯子具有一定的速度,将保持原来的速度做匀速直线运动,故错误。
故选:。
15.【答案】
【解答】解:在拉链上涂蜡是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
故选:。
16.【答案】
【解答】解:、自行车刹车时用力捏车闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故不符合题意;
、体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉和缠上绑带,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故不符合题意;
、矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故不符合题意;
、在冰壶运动中,刷冰使冰熔化,在冰壶和冰之间产生水,使冰壶与冰面分离,减小摩擦,故符合题意。
故选:。
二.填空题(共4小题)
17.【答案】运动状态;增大。
【解答】解:(1)铅球从运动员手中掷出后,运动的方向和运动速度大小变化,这表明力可以改变物体的运动状态。
(2)投掷前,运动员的双手都要抹上镁粉,是在压力一定时,通过增大手和铅球接触面的粗糙程度,增大摩擦力,防止铅球滑落影响成绩。
故答案为:运动状态;增大。
18.【答案】减速;6。
【解答】解:物块乙通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动时,甲受到水平向右拉力,滑动摩擦力水平向左,这两个力是平衡力,故,
①当物块乙接触地面时,甲物块只受水平向左的摩擦力,做减速运动;
②物体与水平面间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,受的摩擦力大小仍为。
故答案为:减速;6。
19.【答案】减小;向前。
【解答】解:运动员在冰面上滑动时,在冰刀与冰面之间熔化的冰形成一层水膜,将接触面分离,可减小摩擦力,运动员向后蹬冰面时,脚给冰面一个向后的力,则冰面会给脚一个向前的摩擦力,所以冰刀所受的摩擦力方向向前。
故答案为:减小;向前。
20.
【解答】解:用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间发生相对滑动,所以这种摩擦属于滑动摩擦;
当球场上运动员在跑动的过程中,脚和地面之间的摩擦即可以使其获得动力,又不会使运动员滑倒,所以属于有益摩擦;
自行车的轴承中装有滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,为了减小摩擦。
故答案为:滑动;有益;减小。
三.实验探究题(共5小题)
21.【答案】(1)匀速直线;(2)①0.3;0.4;0.5;②接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;③压力大小和接触面的粗糙程度;接触面的面积。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)①由(1)可知,拉力的大小等于滑动摩擦力的大小,此时,故滑动摩擦力的大小一栏依次为:0.3、0.4、0.5;
②根据表格数据可知,接触面的粗糙程度是一定的,压力是不同的,弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的,这就说明摩擦力的大小和压力大小有关,即:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
③由控制变量法可知,研究滑动摩擦力的大小与接触面的面积的关系,应该控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,改变接触面的面积。
故答案为:(1)匀速直线;(2)①0.3;0.4;0.5;②接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;③压力大小和接触面的粗糙程度;接触面的面积。
22.【答案】(1)2.90;60;(2)增大;减小;(3)位置;大小。
【解答】解:(1)由图可知,刻度尺的分度值为,其示数为:;量筒的分度值为,其示数为;
(2)图2中,用力握笔可以增大摩擦力,使手不易打滑;在答题的过程中,笔内的墨水有消耗,所以笔的质量减小;
(3)图3中,用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置;选用两支外形完全相同的蜡烛和,目的是得到像和物的大小的关系。
故答案为:(1)2.90;60;(2)增大;减小;(3)位置;大小。
23.【答案】(1)接触面的粗糙程度;(2)相同;(3)3、4;接触面材料相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(4)0.4;卡住。
【解答】解:(1)观察到两双鞋底的花纹不同,猜想滑动摩擦力大小可能与接触面粗糙程度有关;
(2)探究滑动摩擦力大小与材料的关系,需要控制其他因素不变,故需要选择两个材料不同,底面花纹相同的物体;
(3)通过3、4次实验可知,压力大小相同,接触面的材料不同,且材料对应的滑动摩擦力大,可以得出在无花纹影响时,材料防滑效果更好;
比较表格数据1、3可知,接触面的材料相同,压力大小不同,且压力越大,滑动摩擦力越大,故可得接触面材料相同时,压力越大,滑动摩擦力越大:
(4)由图丙可知,弹簧测力计的示数为,根据二力平衡可知,滚动摩擦力大小为;
为测量滑动摩擦力的大小,应该控制其他因素不变,将滚动改为滑动,故将车轮卡住,再重复实验。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)相同;(3)3、4;接触面材料相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(4)0.4;卡住。
24.【答案】(1)匀速直线;(2)2.6;(3);压力;大。
【解答】解:(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉运动鞋,使其在水平做匀速直线运动,表明运动鞋受到的拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,运动鞋受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由甲图可知,弹簧测力计的分度值是,示数为,则运动鞋受到的摩擦力为。
(3)乙图中运动鞋受到的摩擦力为,两图中压力相同,表明接触面的粗糙程度比大,由此判断款更防滑,判断依据是:当压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
故答案为:(1)匀速直线;(2)2.6;(3);压力;大。
25.【答案】(1);(2)甲、乙;接触面粗糙程度;(3)大;。
【解答】解:(1)图甲中测力计分度值为,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为;
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,
结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关;研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图2中类型的鞋。
故答案为:(1);(2)甲、乙;接触面粗糙程度;(3)大;。
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专题06 摩擦力
◆ 知 识 清 单 ◆
1.摩擦力的产生
2.摩擦力的分类
3.摩擦力的大小及计算
4.摩擦力方向的判断
5.摩擦力的利用与防止
6.探究滑动摩擦力大小的影响因素
知识归纳
知识点1.摩擦力
1.摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们相对运动(或有两对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力。一般用符号f摩表示。
2.摩擦力产生的条件:(1)两个物体相互接触并挤压;(2)接触面粗糙;(3)两物体有相对运动或相对运动趋势。
3.摩擦力的分类
(1)静摩擦力:将要发生相对运动但又没有运动时产生的摩擦力叫静摩擦力. 在水平面上,静摩擦力与物体所受的推力或拉力是一对平衡力;在竖直面上静止的物体,所受的静摩擦力与自身重力是一对平衡力。
(2)滑动摩擦力:相对运动属于滑动,则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。
(3)滚动摩擦力:相对运动属于滚动,则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。在相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。
知识点2.影响滑动摩擦力大小的因素
1.决定因素:物体间的压力大小、接触面的粗糙程度。
2.方向:与物体运动方向相反。
3.探究方法:控制变量法。
知识点3.增大与减小摩擦的方法
1.增大摩擦力的方法:
(1)在接触面粗糙程度相同时,增大压力;
(2)在压力相同时,增大接触面的粗糙程度。
2.减小摩擦力的方法:
(1)在接触面粗糙程度相同时,减小压力;
(2)在压力相同时,减小接触面的粗糙程度;
(3)改变接触面:如加润滑油等;
(4)变滑动摩擦为滚动摩擦。
知识点4.做摩擦力示意图
1.摩擦力f示意图画法:用带箭头的线段表示物体所受到的力。线段起点表示力的作用点;线段长度表示力的大小;箭头表示力的方向。
注意:摩擦力的方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反.作用点在物体的接触面上。
2.做摩擦力f示意图要求:
(1)要做到“三定二标”。定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点。摩擦力的作用点在物体的接触面上。
(3)用箭头标出力的方向。摩擦力方向一定与接触面平行且与物体相对运动(或相对运动的趋势)方向相反。
(4)用英文字母标出力的符号。如摩擦力用f表示。
知识点5.初中阶段计算摩擦力的方法
(1)物体在水平方向上做匀速直线运动或者在竖直方向上做匀速直线运动,可根据平衡力特点求出摩擦力。
(2)若物体滑动,则利用公式Ff=μFN计算摩擦力大小。其中,FN为两接触面间的正压力,与物体的重力没有必然联系,不一定等于物体的重力.滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关,与接触面积的大小也无关.
(3)若物体静止,静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解.
技巧总结
1.常见的摩擦除了滑动摩擦和静摩擦,还有滚动摩擦。一般情况下,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
2.区分滑动摩擦力和静摩擦力的关键是,判断两个相互接触的物体间是否发生相对运动,若发生相对运动,是滑动摩擦力,若只有相对运动趋势,则是静摩擦力。
3.产生摩擦力需要同时满足三个条件,所以两个相互挤压的物体只有发生相对运动或者相对运动趋势时,物体间才会产生摩擦力。如果两个物体相对静止且没有相对运动趋势,则物体间不会产生摩擦力。
4.滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”;
(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
5.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(静止或者匀速直线运动);
(2)分析摩擦力以外的力的大小和方向;
(3)根据两个平衡力大小相等、方向相反来判断摩擦力的大小和方向。
6.运用平衡力解决多个受力问题的思路
(1)确定研究对象的运动状态,如果是静止或匀速直线运动状态就说明处于平衡状态,物体受到平衡力的作用,合力为零。
(2)对研究对象受力分析,画成受力示意图。
(3)运用合力知识,将物体在同一方向上的力合成为一个力,然后再利用二力平衡解题。
题型突破
题型1 摩擦力的产生
【典例1】(2024秋•滑县校级期末)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
【答案】
【分析】摩擦力产生的条件是;一是两个物体互相接触且有压力,二是接触面粗糙,三是两物体间有相对运动或存在相对运动的趋势。
【解答】解:.摩擦力不都是有害的,譬如人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦,故正确;
.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,才会有摩擦力产生,故正确,错误。
故选:。
【典例2】(2024•白云区校级三模)如图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带,如图乙是其俯视示意图。与传送带保持相对静止的行李箱、运动到如图位置时。下列分析正确的是
A.此时不受摩擦力
B.此时受力平衡
C.此时不受摩擦力
D.对传送带的压力和受到的重力是一对平衡力
【答案】
【分析】(1)两个相互接触的物体,要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力是摩擦力;
(2)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。
【解答】解:、由图可知,行李箱做匀速直线运动,处于平衡状态,受到重力和支持力是平衡力,没有受到摩擦力,故正确;
、运动的方向发生改变,处于非平衡状态,受到非平衡力,受到摩擦力的作用,故错误;
、对传送带的压力和受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故错误。
故选:。
【典例3】(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
【答案】
【分析】(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。
【解答】解: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,故错误,正确;
、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,故错误;
、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,故错误。
故选:。
题型2 摩擦力的分类
【典例4】(2024秋•黄浦区期末)下列实例中,属于静摩擦的是
A.铅笔写字时,笔尖与纸的摩擦
B.擦黑板时,黑板擦与黑板的摩擦
C.扫地时,扫帚与地面的摩擦
D.手握瓶子时,手与瓶子之间的摩擦
【答案】
【分析】两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,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。抓住物体的运动情况,可判断题目中各属于何种摩擦力。
【解答】解:、铅笔写字时,笔尖相对纸滑动,笔尖与纸的摩擦属于滑动摩擦;擦黑板时,黑板擦相对黑板滑动,黑板擦与黑板的摩擦属于滑动摩擦;扫地时,扫帚相对地面滑动,扫帚与地面的摩擦属于滑动摩擦;
、手握瓶子时,瓶子相对手处于静止状态,但瓶子有向下运动的趋势,故手握瓶子时,手与瓶子之间的摩擦属于静摩擦。
故选:。
【典例5】(2024春•德阳期中)摩擦与我们息息相关,老师在黑板上写字是利用粉笔与黑板间的 摩擦;同学们用圆珠笔做作业,是利用圆珠笔尖与纸间的 摩擦。正常步行时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。
【答案】滑动;滚动;静。
【分析】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;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;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。
【解答】解:(1)写粉笔字时,粉笔总是在黑板面上滑动,粉笔和黑板之间的摩擦是滑动摩擦;
(2)圆珠笔上有一个小球,所以其在纸上写字时的摩擦是滚动摩擦;
(3)正常步行时,鞋底与地面之间的摩擦属于静摩擦。
故答案为:滑动;滚动;静。
【典例6】(2023•寿光市校级模拟)如图所示,关于滚铁环,下列说法中正确的是
A.铁环与地面之间的摩擦是滑动摩擦
B.铁钩与铁环之间的摩擦是滚动摩擦
C.人脚与地面之间不存在摩擦
D.铁钩与手之间的摩擦是静摩擦
【答案】
【分析】(1)一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦,叫做滚动摩擦;
(2)铁钩与铁环之间发生了相对滑动,产生滑动摩擦力;
(3)人在地面上跑时,脚与地面之间有相对运动趋势,存在静摩擦力;
(4)铁钩与手之间有相对运动趋势,存在静摩擦力。
【解答】解:、滚铁环时,铁环在地面上滚动,则铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦,故错误;
、铁钩推着铁环向前滚动时,铁钩在铁环上滑动,存在滑动摩擦力,故错误;
、人在地面上跑动,脚与地面之间没有滑动,但有相对运动趋势,存在静摩擦力,故错误;
、人拿着铁钩推动铁环滑动,手与铁钩没有滑动,铁钩受重力使得手和铁钩有相对运动趋势,存在静摩擦力,故正确。
故选:。
题型3 摩擦力的大小及计算
【典例7】(2024秋•市中区期末)如图阳阳正在用毛刷清洗家中的地垫,地垫保持静止,下列说法正确的是
A.地垫对毛刷的摩擦力向右,刷毛越弯曲显示受到的摩擦力越大
B.地垫对毛刷的摩擦力向左,刷毛越弯曲显示受到的摩擦力越大
C.地垫对毛刷的摩擦力向左,刷毛越弯曲显示受到的摩擦力越小
D.地垫对毛刷的摩擦力向右,刷毛越弯曲显示受到的摩擦力越小
【答案】
【分析】摩擦力产生的条件有:两物体相互接触且接触面粗糙、有压力、有相对运动或相对运动的趋势;摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显。
【解答】解:地垫始终保持静止,毛刷水平向右移动,地垫会阻碍毛刷向右运动,所以地垫给毛刷一个向左的摩擦力,由力的作用效果可知,刷毛越弯曲显示受到的摩擦力越大,故错误、正确。
故选:。
【典例8】(2024秋•埇桥区期末)如图所示,甲是放在水平桌面上的重为的木块,重为的物块乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,当物块乙接触地面时,甲木块做 运动,所受的摩擦力大小为 。(不计绳重、绳与滑轮间的摩擦)
【答案】减速;6。
【分析】物块乙通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动时,甲受到水平向右拉力大小等于乙的重力,滑动摩擦力与拉力是平衡力,可得摩擦力的大小;
当物块乙接触地面时,绳子松弛,拉力变为零,甲物块只受水平向左的摩擦力,做减速运动;
而物体与水平面间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变。
【解答】解:物块乙通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动时,甲受到水平向右拉力,滑动摩擦力水平向左,这两个力是平衡力,故,
①当物块乙接触地面时,甲物块只受水平向左的摩擦力,做减速运动;
②物体与水平面间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,受的摩擦力大小仍为。
故答案为:减速;6。
【典例9】(2024秋•台江区期末)如图甲所示,完全相同的木块和叠放在水平桌面上,在的水平拉力作用下,、一起做匀速直线运动,此时木块所受地面的摩擦力为 ;若将、紧靠着放在水平桌面上,用水平力推使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 .
【分析】此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,并知道,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关。
【解答】解:图甲中,在的水平拉力作用下,、一起做匀速直线运动,因此,、都受平衡力,在水平方向不受拉力,因此摩擦力为0;受的拉力,因此摩擦力也为;
图乙中,若将、紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力。
故答案为:12;12。
题型4 摩擦力方向的判断
【典例10】(2024秋•贵港期末)如图所示,木板放在粗糙的水平面上,木块放在的上面,的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力向左拉动,使以的速度做匀速运动,则受到水平向 (选填“左”或“右” 的 (选填“静”或“滑动” 摩擦力。
【答案】左;滑动。
【分析】物体静止或做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,在水平面上的物体在水平方向和竖直方向分别受平衡力作用。
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫做滑动摩擦力。
【解答】解:对、受力分析:由于时刻静止,则受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于间有位置的变化,所以是滑动摩擦力。
故答案为:左;滑动。
【典例11】(2024秋•鼓楼区校级期末)如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则米对筷子的摩擦力的方向是
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
【答案】
【分析】物体间力的作用是相互的,根据力的相互性判定摩擦力的方向。
【解答】解:玻璃杯中的处于静止状态,玻璃杯和米受到重力的作用,还会受到筷子对米竖直向上的摩擦力的作用,根据物体间力的作用是相互的,则米对筷子的摩擦力的方向上竖直向下的。
故选:。
【典例12】(2024秋•内乡县期末)北京冬奥会后,许多群众喜爱上了冰壶运动。如图所示,一个冰壶在水平冰面上向右滑动,则地面对冰壶支持力的方向、冰壶对冰面摩擦力的方向分别为
A.垂直冰面向上、水平向左 B.垂直冰面向上、水平向右
C.垂直冰面向下、水平向左 D.垂直冰面向下、水平向右
【答案】
【分析】物体发生弹性形变时产生的力叫弹力;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。
【解答】解:水平地面对冰壶的支持力是弹力,方向是竖直向上的,即垂直于冰面向上;
冰壶在水平冰面上向右滑动时,则冰壶受到水平向左的摩擦力(该摩擦力阻碍冰壶向右滑动);因为物体间力的作用是相互的,且一对相互作用力的方向相反,所以冰壶对冰面摩擦力的方向是水平向右的,故正确。
故选:。
题型5 摩擦力的利用与防止
【典例13】(2024秋•砀山县期末)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是
A.带有鞋钉的旅游鞋
B.给自行车轴加润滑油
C.气垫船
D.磁浮列车
【答案】
【分析】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。
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。
【解答】解:.带有鞋钉的旅游鞋,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,故符合题意;
.给自行车轴加润滑油,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,故不符合题意;
.气垫船底和水面间的空气垫,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故不符合题意;
.磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故不符合题意。
故选:。
【典例14】(2024秋•海沧区期末)如图是工人用扳手拧螺栓的场景,下列说法错误的是
A.戴手套可以避免打滑,是因为增大了摩擦力
B.用力向下转动扳手说明力可以改变物体运动状态
C.手施力时没看到扳手形变,说明扳手没有受到力
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的作用点会影响力的作用效果
【答案】
【分析】(1)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。
(2)力可以改变物体的形状和运动状态。
(3)施力时,手对扳手施加了力的作用。
(4)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。
【解答】解:、戴手套转动扳手,增大接触面的粗糙程度,在压力一定时增大了摩擦力,所以可以避免打滑,故正确。
、用力向下转动扳手,螺栓的运动状态发生变化,说明力可以改变物体运动状态,故正确。
、手施力时,手对扳手施加了力的作用,故错误。
、压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的作用点会影响力的作用效果,故正确。
故选:。
【典例15】(2024秋•沙坪坝区校级期末)下列生活实例中,属于减小摩擦的是
A.冰壶运动员将冰面磨的更光滑
B.地砖上有凹凸不平的花纹
C.拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子
D.体操运动员在手上涂防滑粉
【答案】
【分析】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。
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;用滑动代替滚动。
【解答】解:、冰壶运动员将冰面磨的更光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,可减小摩擦,故符合题意;
、地砖上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故不合题意;
、拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故不合题意;
、体操运动员在手上涂防滑粉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故不合题意。
故选:。
题型6 探究滑动摩擦力大小的影响因素
【典例16】(2024秋•广饶县期末)某同学使用拉力传感器探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)该实验使用力传感器的优点: 。
(2)如图甲,应沿 方向拉动传感器,使木块做 。
(3)使用甲、丙两图装置,可研究 。
(4)若使用甲图装置,先后拉动同一木块以不同的速度匀速运动,两次实验中传感器的示数分别为、,则其大小关系是: 。
【答案】(1)高精度、高可靠性和多功能等优点;(2)水平;匀速直线运动;(3)摩擦力与压力之间的关系;(4)。
【分析】(1)力传感器具有高精度、高可靠性和多功能等优点;
(2)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(3)(4)摩擦力与接触面的粗糙程度、压力有关,利用控制变量法分析。
【解答】解:(1)拉力传感器具有高精度、高可靠性和多功能等优点优点;
(2)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;因此应沿水平方向拉动传感器,使木块做匀速直线运动;
(3)甲、丙两图装置,两实验接触面的粗糙程度相同,压力不同,可研究摩擦力与压力之间的关系;
(4)由图甲可知,两次均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即。
故答案为:(1)高精度、高可靠性和多功能等优点;(2)水平;匀速直线运动;(3)摩擦力与压力之间的关系;(4)。
【典例17】(2024秋•淮阳区期末)如图所示,小明用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做 运动,弹簧测力计的示数如图所示,则图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为 。
(2)对比 两次实验,小明得到了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)对比分析甲、乙两次实验可以得出结论 。
【答案】(1)匀速直线;4.2;(2)甲、丙;(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析,由测力计分度值读数;
(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;
(3)分析比较甲、乙两次实验,找到相同的量和不同的量,分析得出摩擦力与变化量的关系。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,弹簧测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为,示数为,即木块受到的滑动摩擦力大小为;
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度,故选甲、丙两实验;
(3)分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。
故答案为:(1)匀速直线;4.2;(2)甲、丙;(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。
【典例18】(2024秋•沙坪坝区校级期末)(1)如图1所示,是探究“阻力对物体运动影响”的实验过程:
①小车到达斜面底部后由于 会继续向前滑行。
②小车从斜面上同一位置静止释放,目的是使小车到达斜面底端的 相同;小车在水平方向上滑动的距离越远说明受到的阻力越 。
(2)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小开利用完全相同的两块铁块、设计了如图2所示的实验,图2甲、乙、丙和丁中弹簧测力计都拉动铁块一起向右做匀速直线运动。
①比较图2中甲、乙两次实验可知:滑动摩擦力的大小与 有关;比较图2中 两次实验可以探究压力大小对滑动摩擦力的影响;
②根据图2丙可推出图2丁中弹簧测力计的示数 。
【答案】(1)惯性;速度;小;(2)接触面粗糙程度;乙、丙;1.2。
【分析】(1)一切物体都具有惯性;
根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同;根据实验现象分析。
(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,据此分析回答;滑动摩擦力产生的条件:两接触面粗糙,且相互挤压,有相对运动的趋势或相对运动
【解答】解:(1)小车到达底部后,由于惯性,继续保持原来的运动状态向前运动;
(2)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部时具有相同的速度;木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,平面越光滑,小车受到的阻力越小,滑动的距离越远。
(2)由图甲、乙所示实验可知,物体间的压力相同接触面的粗糙程度不同,可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系;探究滑动摩擦力与压力的大小,需控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力大小,故选乙、丙两实验;
图丁与图丙的压力和接触面的粗糙程度都相同,所受的滑动摩擦力也相同,所以弹簧测力计的示数也相同,所以图2丁中弹簧测力计的示数。
故答案为:(1)惯性;速度;小;(2)接触面粗糙程度;乙、丙;1.2。
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