内容正文:
专题二 摩擦力的分析及实验探究
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
1.摩擦力的方向
(1)滑动摩擦力的方向:当一个物体在另一物体表面上发生相对运动时,二者之间产生了滑动摩擦力,这时该物体受到的摩擦力与物体相对运动的方向相反。
(2)静摩擦力的方向:当一个物体在另一物体表面上有发生相对运动的趋势时,二者之间产生了静摩擦力,这时该物体受到的摩擦力与物体相对运动趋势的方向相反。
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2.摩擦力的大小
(1)水平方向上的摩擦力:物体静止放在水平面上,当它受到推力仍保持静止状态时,摩擦力等于推力;当它在推力作用下做匀速直线运动时,摩擦力等于推力。
(2)竖直方向上的摩擦力:当物体紧贴在竖直接触面上不动时,它受到的摩擦力等于重力;当物体紧贴在竖直接触面上匀速下降时,它受到的摩擦力等于重力。
(3)滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度两个因素有关,只要这两个因素不变,滑动摩擦力的大小就不变。
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类型一 摩擦力的相关分析
1.为了探究滑动摩擦力,文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速直线拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲。对这一实验的分析正确的是( )
A.刷毛弯曲越厉害,说明牙刷受到的力越小
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
C
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2.(2023·三门峡质检)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子,下列说法中正确的是( )
A.如果箱子没有被推动,此时箱子所受推力小于所受摩擦力
B.如果箱子没有被推动,此时箱子所受推力大于所受摩擦力
C.如果小明推着箱子做匀速直线运动,此时箱子所受推力等于所受摩擦力
D.如果小明推着箱子做匀速直线运动,此时箱子所受推力大于所受摩擦力
C
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3.(2023·驻马店月考)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1<v2<v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
C
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4.(2023·河南模拟)如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.a在竖直方向受到二力平衡
B.a对地面的摩擦力大小是2F,方向向右
C.若增大拉力F,则a与地面间的摩擦力也随之增大
D.b在水平方向不受力
D
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5.(2023·济源模拟)如图所示,甲是放在水平桌面上的重为10 N的木块,重为6 N的钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为( )
A.4 N B.6 N C.12 N D.16 N
C
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6.(双选)如图,用8 N的水平推力把重6 N的书压在竖直黑板上静止时,说法正确的是( )
A.书对黑板的压力与黑板对书的支持力是一对平衡力
B.黑板对书的摩擦力为6 N
C.书受到摩擦力的方向竖直向下
D.书受到两对平衡力的作用
BD
10
7.(双选)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平向右的推力F作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系图如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.4~6 s物体受到的摩擦力是2 N
B.2~4 s物体受到的摩擦力是2 N
C.0~2 s物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
D.6~7 s物体受到的摩擦力方向水平向右
AB
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8.用力踩脚踏板使自行车前进时,前后轮与地面间的摩擦力的方向不同,其中前轮受到地面的摩擦力朝__________,后轮受到地面的摩擦力朝________。(均选填“前”或“后”)
后
前
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9.如图所示,在玻璃杯里装上大半杯米,把一根筷子插在中间,将米压紧并使筷子直立,再往杯内加少许水,过一会儿拿起筷子,可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来。这是因为米吸水后发涨发涩,既增大了米对筷子和米对玻璃杯的_________,又增大了它们接触面的_______________,从而增大了摩擦力。若吸水后的米重2 N,玻璃杯重1 N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为_________N。
压力
粗糙程度
3
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类型二 摩擦力的实验探究
10.(2022·焦作期末)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:
①与物体间接触面积大小有关;
②与物体间接触面的粗糙程度有关;
③与物体对接触面的压力大小有关。
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(1)请你写出一个支持猜想③的生活现象_________________________________________________________________。
(2)进行探究时,弹簧测力计应该____________拉动物体,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示,其中实心铜块和木块的形状完全相同,丁图中木块与铜块固定在一起。
(3)比较甲、乙两图可得出结论:________________________________________ _______________________,比较_______________两图,可验证猜想②。
(4)小明通过比较丙、丁两图,得出滑动摩擦力与物体间接触面积大小有关,你认为正确么?____________,理由:__________________________________。
用更大的力捏车闸,自行车能更快停下来
水平匀速
在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力也越大
乙、丙
不正确
没有控制接触面的粗糙程度相同
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11.(2023·济南)小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想:摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢?
为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了图乙所示的实验装置。
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(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小刚把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做_____________________运动。根据____________________可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
匀速直线
二力平衡条件
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(2)小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。
喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12
摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6
请描点,并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。
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(3)小刚分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大___________________________。
(4)小强了解了小刚的实验结论后说:“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说:“你上次数作业本的页数时,还往手上沾唾液呢!”在这两个实例中,都是通过改变接触面的潮湿程度来______________的。
(5)驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶:_________________。
先增大后减小再不变
增大摩擦力
雨天路滑,小心慢行
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