内容正文:
第01讲 力(复习篇)
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
(1)能通过实验,认识力的作用是相互的,知道力的三要素,会画力的示意图,知道力的作用效果。
(2)能认识弹力及其产生的条件;了解弹簧测力计的原理,会用弹簧测力计测量力。
(3)了解重力及重力的方向。通过实验,探究并了解重力与质量的关系。会应用公式G=mg计算物体的重力。
(4)通过实验,探究并了解影响摩擦力大小的因素,知道增大和减小摩擦的方法。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
1. 力及其测量
2024.河南、2024.江苏
2. 弹力及弹簧测力计
2024天津、2024广东
3. 重力
2024四川、2024广东
4. 摩擦力
2024湖南、2024浙江、2024广西
5. 力的图示和力的示意图:
2024. 江苏、2024深圳
考点一 力及其测量
1.力的定义:
力是一个物体对另一个物体的作用。力通常用字母F表示。
2.施力物体和受力物体:
凡是讨论力现象时,总会涉及两个物体:一个是施力物体,一个是受力物体。
3.力的作用特点:物体间力的作用是相互的。
强调:相互作用力(即作用和反作用力):
大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上。
4.力的作用效果:
(1)力可以使物体的形状发生改变。
(2)可以使物体的运动状态发生改变。
5.力的三要素:
力的大小、方向和作用点(影响力的作用效果)。
6.力的单位:
牛顿,简称牛,用符号N表示。
7.力的示意图:用一条带箭头的线段表示力。
A.作用点:线段的起点或终点表示力的作用点。
B.方 向:箭头表示力的方向。
C.大 小:在同一图中,线段越长表示力越大。
考点二 用弹簧测力计测力
1.弹力:
(1)定义:
因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
(2)几种常见弹力:
我们通常说的推力、拉力、支持力、压力等都是弹力。
2.用弹簧测力计测力:
(1)作用:测量力的大小。
(2)工作原理:
在一定范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。因此,弹簧的伸长量能反映弹力的大小。
(3)使用方法:
A.在使用弹簧测力计前,应观察量程和分度值;应注意所测力不能超过它的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。
B.要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,要调节至对齐(校零)。
C.测量时,要使测力计内弹簧的轴线跟所测的力在一条直线上,弹簧不能靠在刻度盘上。
D.读数时,视线和刻度板垂直。
考点三 重力
1.重力的定义:
重力是地球附近一切物体都受到的力,它是由于地球对物体的吸引而产生的。用字母G表示。
2.方向:重力的方向总是竖直向下的。
3.作用点:
重力的作用点叫做物体的重心。
(1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上。
(2)质量分布不均匀、形状不规则的物体: 可以用支撑法或悬挂法确定重心。
4.重力的测量:
重把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,当物体静止时,弹簧测力计的示数就可看成物体所受重力的大小。
特别强调:(1)弹簧测力计竖直放置;物体静止。
(2)实验方法:转换法。
(3)实验原理:二力平衡。
5.重力与质量的关系:
(1)实验器材:弹簧测力计、钩码等。
(2)实验步骤:将弹簧测力计竖直放置并调零,然后在其挂钩上依次增加1个相同的钩码,待钩码重新静止后记下弹簧测力计的每一次示数(等于钩码所受重力的大小)。
(3)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。其比值是定值,约等于9.8 N/kg。
(4)论证依据:
①算出每组钩码的物重和质量之比,发现比值是个定值;
②画出钩码的G-m图像,发现图像是一条过原点的倾斜直线(也就是正比例函数)。
(5)计算公式: G=mg
G:表示重力,单位N。
m:表示质量,单位Kg。
g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受重力为9.8N(粗略计算,取10N/k)。
考点4 摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
(2)摩擦力产生条件:
①两物体相互接触,并且相互挤压。
②两物体的接触面粗糙。
③两物体有相对运动或相对运动趋势。
(3)方向:与物体间相对运动的方向相反。
(4)作用点:
在受力物体接触面上。(若只画摩擦力也可以画在物体重心)
(5)影响滑动摩擦力的因素:
滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度有关,在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
压力越大,滑动摩擦力越大。
2.实验:滑动摩擦力与哪些因素有关:
(1)测量方法:
用弹簧测力计水平拉动物块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)实验原理:二力平衡。
(3)实验器材:弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物等。
(4)实验方法:A、转换法。B、控制变量法。
(5)实验结论:
A.在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
B.在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
3.增大和减小摩擦:
(1)增大摩擦:
①增大接触面的粗糙程度:如足球场上,守门员戴上手套;运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹;运动员手上擦镁粉等。
②增大物体间的压力: 如用力踩刹车;皮带打滑时,要张紧皮带;拉二胡时,用力拉弦等。
③变滚动为滑动:
(2)减小摩擦:
①减小压力:
②使接触面变光滑: 雨天路滑容易出交通事故。
③变滑动为滚动: 滚动轴承。
④使接触面分离:加润滑油、气垫船、磁悬浮列车。
1.弹力:
(1)弹力产生的条件:
①物体必须相互接触。
②物体间必须发生相互挤压或拉伸(发生弹性形变)。
(2)弹力产生的原因:
施力物体发生弹性形变而产生的;如脚对地面的压力属于弹力,它是由于脚(或鞋)发生弹性形变造成的。
(3)弹力产生的方向:
与作用在物体上,使物体产生弹性形变力的方向相反。
(4)弹力产生的大小:
在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
2.如何确定物体的重心:
(1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上。
(2)质量分布不均匀、形状不规则的物体: 可以用支撑法或悬挂法确定重心。
3.静摩擦和滚动摩擦:
(1)静摩擦:
A、两个相互接触的物体具有相对运动趋势时产生的阻碍物体间发生相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。
B、大小: 始终等于使它有运动趋势的力。
C、方向: 始终与使它有运动趋势力的方向相反。
(2)滚动摩擦:
A、定义: 一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。
B、方向: 相同条件下,滚动摩擦仅有滑动摩擦的十分之一大小。
真题感知
1.(2024·山东菏泽)如图所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是 的;使小明后退的力的施力物体是 。
2.(2024·黑龙江哈尔滨)“嫦娥六号”探测器于2024年6月2日成功着陆在月球表面,实现人类首次在月球背面采样。探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,探测器获得向上的制动力,使其减速,最后稳稳地停在月球表面。请你分析上述内容,找出三个现象及对应的物理知识。
(1)现象: 物理知识:
(2)现象: 物理知识:
(3)现象: 物理知识:
3.(2024·四川宜宾)如图所示的测量工具中,属于测量力的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·江苏盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
5.(2024·江苏苏州)生活中的事物都有合适的尺度和范围,以下符合实际的是( )
A.一支2B铅笔的质量约80g
B.吃饭常用的筷子长约27cm
C.中学生的重力约50N
D.男生1000米跑步时间约2min
6.(2024·上海)如图所示,静止的小球所受的重力为10牛,请用力的图示法画出该球所受的重力G。
7. (2024·天津)如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取,求:
(1)货物所受的重力;
8.(2024·甘肃定西)我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷.小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶,以普通列车为参照物,小红向 (选填“南”或“北”)运动;小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯 (选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。
9. (2024·江苏无锡)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为______N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与______的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是:______。
10.(2024·江苏盐城)如图是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受( )
A.浮力 B.重力 C.阻力 D.支持力
11.(2024·新疆)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
12. (2024·陕西A卷)如图,木块在粗糙的水平地面上向右滑行,请画出木块所受摩擦力f的示意图。
13. (2024·广西)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
提升专练
1.如图所示是2024年世界室内拔河锦标赛中国队摘得锦标赛桂冠时的画面。小智认为中国队能赢,就是因为拔河时中国队对绳子的拉力大于绳子对中国队的拉力。你认为小智的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是 。
2.5月11日晚,2024年WTT沙特大满贯顺利收官,中国队成功包揽五冠。图为我国选手在击球的画面。击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和 ,且力的大小、 和 ,都会影响乒乓球运动的轨迹。
3.小明调皮被爸爸暴打过后,小明屁股又肿又疼,爸爸手疼,看得妈妈心疼(孩子犯错,应该合理惩戒),上述有关力学知识,描述最合理的是( )
A.暴打后“又肿又疼”说明力的作用效果只跟力的大小有关
B.“爸爸手疼”说明力的作用是相互的
C.妈妈“心疼”说明妈妈也受到爸爸力的作用
D.挨打时的小明只是受力物体,不是施力物体
4.请画出对小车作用在A点且与水平面成30°角的拉力F示意图。
5.如图所示的订书机钉槽内,被压缩的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的弹力。订书钉用去一部分后,弹簧的弹力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.如图所示,跳水运动员站在跳板上,对跳板产生向 (填“上”或“下”)的压力,压力的作用效果是使跳板发生 。跳板弹起过程中,跳板推运动员的力的作用效果是使运动员的 发生改变。
7.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
8.为了较准确地测一个大小约为6N的力,应选用下列哪种量程和分度值( )的弹簧测力计。
A.0~10N,0.2N B.0~5N,0.1N C.0~15N,0.5N D.0~20N,0.5N
9.如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
10.如图所示的辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中,其所受重力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),其所受重力的方向是 。
11.在探究重力大小与质量的关系实验中,小明用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力,该弹簧测力计的分度值为 N,图中所测物体的重力为 N。记录多次实验的质量、重力数据后,可通过以下两种方法分析数据,总结结论。方法一:计算重力与质量的 ,发现接近一个定值。方法二:作出 的关系图像,发现是正比例函数的图像。
12.建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是 。如图1,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面 (选填“高”或“低”):如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较 (选填“高”或“低”)。
13.小明对身边一些物体所受重力的估测,其中正确的是( )
A.一个苹果所受的重力约为100N B.一个鸡蛋所受的重力约为10N
C.一瓶500mL的矿泉水所受的重力约为5N D.一个圆珠笔所受的重力约为5N
14.(2023天津)如图所示,建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了( )
A.重力的方向 B.重力的大小 C.重力的作用点 D.重力与质量的关系
15.如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。
16.如图所示是桥头限重标志牌,一辆卡车自重为1.5×105N,车上装有6×103kg的钢材,g=10N/kg。求:
(1)钢材的重力为多少牛?
(2)这辆卡车总重是多少牛?
(3)这辆卡车通过该桥是否违章?
17.如图所示,重力为100N的木箱放可能水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为________N,方向是__________。
18.小亮与小华在课后利用本质黑板擦对滑动摩擦力进行探究。如图所示,先让黑板擦平整的一面轻触竖直黑板面,松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落。黑板擦在下落过程中,小亮认为其受到黑板面的摩擦力作用。小华则认为黑板擦不受摩擦力。你认为 的观点正确,请简要说明理由: 。
19.冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 (选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
20.自行车是人们“绿色出行”的首选工具。骑自行车时,下列摩擦应设法减小的是( )
A.手与车把手之间的摩擦 B.脚与脚蹬之间的摩擦
C.车轮与地面之间的摩擦 D.车轮的轴与轴承之间的摩擦
21.邓老师在《摩擦力》新课教学时,为了情境化引入新课激发同学们的兴趣设计了一个小游戏:轻松翻动两本物理书的书页,让书页彼此交错穿插后平放在桌上(如图)。邓老师让大家推荐两个“大力士”把这两本书拉开,体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台,邓老师给他们加一点难度把一盒粉笔压在书上,两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是( )
A.两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力
B.两本书的纸面越粗糙越容易被拉开
C.要想拉开两本书,拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小
D.两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开
22.(多选)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
23.在探究影响滑动摩擦力大小因素的活动中,实验装置如图甲所示,固定弹簧测力计,拉动木板,测出木块受到的滑动摩擦力。小明又进行测量木板受到木块的滑动摩擦力的尝试。如图乙所示,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,测量木板受到桌面的摩擦力;如图丙所示,固定木块,再拉动木板,当木板相对于木块滑动时,读出弹簧测力计的示数。则测量的木板受到木块的滑动摩擦力( )
A.方向水平向左,拉木板需要匀速运动
B.方向水平向右,拉木板不需要匀速运动
C.方向水平向右,拉木板需要匀速运动
D.方向水平向左,拉木板不需要匀速运动
24.如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
25. 为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据___________知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中___________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重___________(填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出___________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题___________;在不改变器材的情况下提出改进方案___________。
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第01讲 力(复习篇)
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考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
(1)能通过实验,认识力的作用是相互的,知道力的三要素,会画力的示意图,知道力的作用效果。
(2)能认识弹力及其产生的条件;了解弹簧测力计的原理,会用弹簧测力计测量力。
(3)了解重力及重力的方向。通过实验,探究并了解重力与质量的关系。会应用公式G=mg计算物体的重力。
(4)通过实验,探究并了解影响摩擦力大小的因素,知道增大和减小摩擦的方法。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
1. 力及其测量
2024.河南、2024.江苏
2. 弹力及弹簧测力计
2024天津、2024广东
3. 重力
2024四川、2024广东
4. 摩擦力
2024湖南、2024浙江、2024广西
5. 力的图示和力的示意图:
2024. 江苏、2024深圳
考点一 力及其测量
1.力的定义:
力是一个物体对另一个物体的作用。力通常用字母F表示。
2.施力物体和受力物体:
凡是讨论力现象时,总会涉及两个物体:一个是施力物体,一个是受力物体。
3.力的作用特点:物体间力的作用是相互的。
强调:相互作用力(即作用和反作用力):
大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上。
4.力的作用效果:
(1)力可以使物体的形状发生改变。
(2)可以使物体的运动状态发生改变。
5.力的三要素:
力的大小、方向和作用点(影响力的作用效果)。
6.力的单位:
牛顿,简称牛,用符号N表示。
7.力的示意图:用一条带箭头的线段表示力。
A.作用点:线段的起点或终点表示力的作用点。
B.方 向:箭头表示力的方向。
C.大 小:在同一图中,线段越长表示力越大。
考点二 用弹簧测力计测力
1.弹力:
(1)定义:
因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
(2)几种常见弹力:
我们通常说的推力、拉力、支持力、压力等都是弹力。
2.用弹簧测力计测力:
(1)作用:测量力的大小。
(2)工作原理:
在一定范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。因此,弹簧的伸长量能反映弹力的大小。
(3)使用方法:
A.在使用弹簧测力计前,应观察量程和分度值;应注意所测力不能超过它的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。
B.要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,要调节至对齐(校零)。
C.测量时,要使测力计内弹簧的轴线跟所测的力在一条直线上,弹簧不能靠在刻度盘上。
D.读数时,视线和刻度板垂直。
考点三 重力
1.重力的定义:
重力是地球附近一切物体都受到的力,它是由于地球对物体的吸引而产生的。用字母G表示。
2.方向:重力的方向总是竖直向下的。
3.作用点:
重力的作用点叫做物体的重心。
(1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上。
(2)质量分布不均匀、形状不规则的物体: 可以用支撑法或悬挂法确定重心。
4.重力的测量:
重把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,当物体静止时,弹簧测力计的示数就可看成物体所受重力的大小。
特别强调:(1)弹簧测力计竖直放置;物体静止。
(2)实验方法:转换法。
(3)实验原理:二力平衡。
5.重力与质量的关系:
(1)实验器材:弹簧测力计、钩码等。
(2)实验步骤:将弹簧测力计竖直放置并调零,然后在其挂钩上依次增加1个相同的钩码,待钩码重新静止后记下弹簧测力计的每一次示数(等于钩码所受重力的大小)。
(3)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。其比值是定值,约等于9.8 N/kg。
(4)论证依据:
①算出每组钩码的物重和质量之比,发现比值是个定值;
②画出钩码的G-m图像,发现图像是一条过原点的倾斜直线(也就是正比例函数)。
(5)计算公式: G=mg
G:表示重力,单位N。
m:表示质量,单位Kg。
g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受重力为9.8N(粗略计算,取10N/k)。
考点4 摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
(2)摩擦力产生条件:
①两物体相互接触,并且相互挤压。
②两物体的接触面粗糙。
③两物体有相对运动或相对运动趋势。
(3)方向:与物体间相对运动的方向相反。
(4)作用点:
在受力物体接触面上。(若只画摩擦力也可以画在物体重心)
(5)影响滑动摩擦力的因素:
滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度有关,在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
压力越大,滑动摩擦力越大。
2.实验:滑动摩擦力与哪些因素有关:
(1)测量方法:
用弹簧测力计水平拉动物块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)实验原理:二力平衡。
(3)实验器材:弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物等。
(4)实验方法:A、转换法。B、控制变量法。
(5)实验结论:
A.在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
B.在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
3.增大和减小摩擦:
(1)增大摩擦:
①增大接触面的粗糙程度:如足球场上,守门员戴上手套;运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹;运动员手上擦镁粉等。
②增大物体间的压力: 如用力踩刹车;皮带打滑时,要张紧皮带;拉二胡时,用力拉弦等。
③变滚动为滑动:
(2)减小摩擦:
①减小压力:
②使接触面变光滑: 雨天路滑容易出交通事故。
③变滑动为滚动: 滚动轴承。
④使接触面分离:加润滑油、气垫船、磁悬浮列车。
1.弹力:
(1)弹力产生的条件:
①物体必须相互接触。
②物体间必须发生相互挤压或拉伸(发生弹性形变)。
(2)弹力产生的原因:
施力物体发生弹性形变而产生的;如脚对地面的压力属于弹力,它是由于脚(或鞋)发生弹性形变造成的。
(3)弹力产生的方向:
与作用在物体上,使物体产生弹性形变力的方向相反。
(4)弹力产生的大小:
在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
2.如何确定物体的重心:
(1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上。
(2)质量分布不均匀、形状不规则的物体: 可以用支撑法或悬挂法确定重心。
3.静摩擦和滚动摩擦:
(1)静摩擦:
A、两个相互接触的物体具有相对运动趋势时产生的阻碍物体间发生相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。
B、大小: 始终等于使它有运动趋势的力。
C、方向: 始终与使它有运动趋势力的方向相反。
(2)滚动摩擦:
A、定义: 一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。
B、方向: 相同条件下,滚动摩擦仅有滑动摩擦的十分之一大小。
真题感知
1.(2024·山东菏泽)如图所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是 的;使小明后退的力的施力物体是 。
【答案】 ①相互 ②墙
【解析】[1][2] 穿旱冰鞋的小明用手推墙,他自己也会后退。这是因为手对墙施力的同时,手也受到墙的力。这表明,物体间力的作用是相互的。使小明后退的力的施力物体是墙。
2.(2024·黑龙江哈尔滨)“嫦娥六号”探测器于2024年6月2日成功着陆在月球表面,实现人类首次在月球背面采样。探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,探测器获得向上的制动力,使其减速,最后稳稳地停在月球表面。请你分析上述内容,找出三个现象及对应的物理知识。
(1)现象: 物理知识:
(2)现象: 物理知识:
(3)现象: 物理知识:
【答案】 见解析 见解析 见解析 见解析 见解析 见解析
【解析】(1)[1][2]探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,燃气给探测器一个反作用力,从而使探月器减速,用到了力的作用是相互的。
(2)[3][4]力探测器在靠近月球表面时,开始向下喷出高温高压燃气,使其减速,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)[5][6]探测器在靠近月球表面时,向下喷出高温高压燃气,使其减速,减速的力的施力物体是高温高压燃气。
3.(2024·四川宜宾)如图所示的测量工具中,属于测量力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中是弹簧测力计,是用来测量力的工具,故A符合题意;
B.图中是托盘天平,是用来测量质量的工具,故B不符合题意;
C.图中是温度计,是用来测量温度的工具,故C不符合题意;
D.图中是停表,是用来测量时间的工具,故D不符合题意。
故选A。
4.(2024·江苏盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
【答案】D
【解析】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方,说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下,因此在使用它测量钩码重力之前,应该先把把面板向下移,使指针指在零刻度线上,然后再进行测量。
故选D。
5.(2024·江苏苏州)生活中的事物都有合适的尺度和范围,以下符合实际的是( )
A.一支2B铅笔的质量约80g
B.吃饭常用的筷子长约27cm
C.中学生的重力约50N
D.男生1000米跑步时间约2min
【答案】B
【解析】A.一支铅笔的质量在8g左右.故A不符合题意;
B.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,筷子的长度略大于此数值,在27cm左右.故B符合题意;
C.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
左右.故C不符合题意;
D.男子百米世界纪录略小于10s,中学生1000m跑的成绩在3min20s左右.故D不符合题意。
故选B。
6.(2024·上海)如图所示,静止的小球所受的重力为10牛,请用力的图示法画出该球所受的重力G。
【答案】
【解析】由题意知道,可画出大小表示5N的标度,通过小球的重心做一条竖直向下的有向线段,使线段长度为标度的2倍,并标明力的大小,即小球所受的重力G的图示
7. (2024·天津)如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取,求:
(1)货物所受的重力;
【答案】(1);
【解析】
解:(1)货物所受的重力
8.(2024·甘肃定西)我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷.小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶,以普通列车为参照物,小红向 (选填“南”或“北”)运动;小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯 (选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。
【答案】 ①南 ②不受摩擦力
【解析】[1]以地面为参照物,两车均向南行驶,因为高铁速度大于普通列车速度,以普通列车为参照物,若高铁在普通列车的前方,普通列车上乘客会发现高铁离普通列车越来越远;若高铁在普通列车后方,普通列车上乘客会发现高铁离自己越来越近。这两种情况下,以普通列车为参照物,高铁均是向南行驶的。
[2]高铁做匀速直线运动,桌面上的茶杯与桌面之间保持相对静止,没有相对运动趋势,因此,茶杯不受摩擦力。
9. (2024·江苏无锡)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为______N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与______的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是:______。
【答案】 ①. 0.3 ②. 接触面的粗糙程度 ③. 见解析
【解析】
[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是0.3N,木块受到摩擦力是0.3N。
[2]再将毛巾平铺在木板上进行实验,压力不变,改变接触面的粗糙程度,可探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
[3]为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,在木块上面放不同个数的钩码,匀速拉动木块,记录弹簧测力计的示数。
10.(2024·江苏盐城)如图是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受( )
A.浮力 B.重力 C.阻力 D.支持力
【答案】C
【解析】列车在真空管道中行驶时,列车与空气间的摩擦力很小,可以忽略不计,列车受到的阻力很小,列车可以高速运行,所以运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受阻力。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.(2024·新疆)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
【答案】B
【解析】运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向与运动员相对于雪坡的运动方向相反,即与运动员的运动方向相反,因为是加速下滑,所以摩擦力小于重力沿雪坡向下的分力,也就小于重力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. (2024·陕西A卷)如图,木块在粗糙的水平地面上向右滑行,请画出木块所受摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
摩擦力方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,则木块在水平面上向右滑行时摩擦力的方向是向左的,具体如图所示:
13. (2024·广西)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 2 ③. 压力 ④. 大 ⑤. 增大
【解析】
(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,这是利用二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块受到的滑动摩擦力为2N。
(2)[3]比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)[4]比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5]运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,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,所以是应用步骤(3)的结论来增大鞋底与地面的摩擦。
提升专练
1.如图所示是2024年世界室内拔河锦标赛中国队摘得锦标赛桂冠时的画面。小智认为中国队能赢,就是因为拔河时中国队对绳子的拉力大于绳子对中国队的拉力。你认为小智的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是 。
【答案】 错误 中国队对绳子的拉力与绳子对中国队的拉力是一对相互作用力,大小相等
【详解】[1][2]拔河时,中国队对绳子的拉力与绳子对中国队的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以,中国队对绳子的拉力等于绳子对中国队的拉力,因此,小智的说法是错误的。
2.5月11日晚,2024年WTT沙特大满贯顺利收官,中国队成功包揽五冠。图为我国选手在击球的画面。击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和 ,且力的大小、 和 ,都会影响乒乓球运动的轨迹。
【答案】 运动状态 方向 作用点
【详解】[1]击球时,球拍对乒乓球的力使乒乓球的形状,运动状态均发生改变。
[2][3]力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系,都会影响乒乓球运动的轨迹。
3.小明调皮被爸爸暴打过后,小明屁股又肿又疼,爸爸手疼,看得妈妈心疼(孩子犯错,应该合理惩戒),上述有关力学知识,描述最合理的是( )
A.暴打后“又肿又疼”说明力的作用效果只跟力的大小有关
B.“爸爸手疼”说明力的作用是相互的
C.妈妈“心疼”说明妈妈也受到爸爸力的作用
D.挨打时的小明只是受力物体,不是施力物体
【答案】B
【详解】A.力的作用效果由力的大小、方向、作用点决定,故A不符合题意;
B.由于物体间力的作用是相互的,爸爸打孩子时,爸爸的手和该同学都疼,故B符合题意;
C.妈妈“心疼”是一种感觉,不受爸爸的力的作用,故C不符合题意;
D.力的作用是相互的,小明既是受力物体,也是施力物体,故D不符合题意。
故选B。
4.请画出对小车作用在A点且与水平面成30°角的拉力F示意图。
【答案】
【详解】拉力的作用点为A点,方向与水平面成30°角,故作图如下:
5.如图所示的订书机钉槽内,被压缩的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的弹力。订书钉用去一部分后,弹簧的弹力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 左 减小
【详解】[1]被压缩的弹簧由于要恢复原状,给订书钉一个向左的弹力。
[2]订书钉用去一部分后,弹簧的形变量减小,弹力将减小。
6.如图所示,跳水运动员站在跳板上,对跳板产生向 (填“上”或“下”)的压力,压力的作用效果是使跳板发生 。跳板弹起过程中,跳板推运动员的力的作用效果是使运动员的 发生改变。
【答案】 下 弹性形变 运动状态
【详解】[1][2]由图可知,跳板向下弯曲,说明运动员对跳板产生了向下的压力,使跳板的形状发生了改变,即使跳板发生了形变。
[3]跳板弹起过程中,跳板推运动员的力的作用效果是使运动员由静止变为运动,向上跳起,即使运动员的运动状态发生改变。
7.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【详解】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故B正确,不符合题意;
C.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力造成的,故C错误,符合题意;
D.足球产生的弹力受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.为了较准确地测一个大小约为6N的力,应选用下列哪种量程和分度值( )的弹簧测力计。
A.0~10N,0.2N B.0~5N,0.1N C.0~15N,0.5N D.0~20N,0.5N
【答案】A
【详解】所选用弹簧测力计的量程应大于被测力的最大值,分度值越小,测量越精确,故应选用0~10N,0.2N的弹簧测力计。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
【答案】B
【详解】ABC.弹簧测力计的示数为5N,说明弹簧测力计里的弹簧受到的拉力为5N,即乙对弹簧测力计的拉力应为5N;而弹簧测力计整体要处于平衡状态,故左侧拉力也应为5N,即甲对测力计的拉力为5N,测力计对甲的拉力是5N,故B正确,AC错误;
D.在弹性限度内,弹簧伸长量与所受的拉力成正比。故D错误。
故选B。
10.如图所示的辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中,其所受重力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),其所受重力的方向是 。
【答案】 变大 竖直向下
【详解】[1][2]由题意知,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,质量变大,根据G=mg可知,重力变大,重力的方向始终竖直向下。
11.在探究重力大小与质量的关系实验中,小明用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力,该弹簧测力计的分度值为 N,图中所测物体的重力为 N。记录多次实验的质量、重力数据后,可通过以下两种方法分析数据,总结结论。方法一:计算重力与质量的 ,发现接近一个定值。方法二:作出 的关系图像,发现是正比例函数的图像。
【答案】 0.2 2.6 比值 重力与质量
【详解】[1][2]由图知道,该弹簧测力计的分度值为0.2N,图中所测物体的重力为2.6N。
[3][4]人们要通过分析才能得出结论,计算重力与质量的比值,发现接近一个定值;通过描点连线知道,图像为过原点的直线,故为正比例函数图像。
12.建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是 。如图1,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面 (选填“高”或“低”):如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较 (选填“高”或“低”)。
【答案】 竖直向下 低 低
【详解】[1]重力的方向是竖直向下的,建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终竖直向下。
[2]在砌房子时用水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中时表示墙面水平,若空气泡在A端,液体在重力的作用下向低处流动,将气泡压到A端,A端比较高,B端比较低。
[3]对任何物体来说,如果它的底面积越大,重心越低,它就越稳定,不倒翁的质量主要集中在下部,使得其重心较低,不容易倾倒。
13.小明对身边一些物体所受重力的估测,其中正确的是( )
A.一个苹果所受的重力约为100N B.一个鸡蛋所受的重力约为10N
C.一瓶500mL的矿泉水所受的重力约为5N D.一个圆珠笔所受的重力约为5N
【答案】C
【详解】略。
14.(2023天津)如图所示,建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了( )
A.重力的方向 B.重力的大小 C.重力的作用点 D.重力与质量的关系
【答案】A
【解析】重力是由于地球的吸引而使物体收到的力,重力的方向总是竖直向下的,故铅垂线的方向是竖直向下的,所以用重力的方向来检查墙壁是否竖直,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。
【答案】
【详解】忽略空气的作用力,图中乙位置的篮球只受重力,其方向竖直向下,作用点在重心,受力示意图如图所示:
16.如图所示是桥头限重标志牌,一辆卡车自重为1.5×105N,车上装有6×103kg的钢材,g=10N/kg。求:
(1)钢材的重力为多少牛?
(2)这辆卡车总重是多少牛?
(3)这辆卡车通过该桥是否违章?
【答案】(1)6×104N
(2)2.1×105N
(3)这辆卡车通过该桥违章
【详解】(1)钢材重为
G钢=m钢g=6×103kg×10N/kg=6×104N
(2)这辆车总重
G总=G车+G钢=1.5×105N+6×104N=2.1×105N
(3)由图可知,大桥能够承受的最大质量为20t,车的总质量
这辆卡车通过该桥违章。
17.如图所示,重力为100N的木箱放可能水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为________N,方向是__________。
【答案】20 水平向右
【解析】木箱受到20N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向左的推力和水平向右的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,即摩擦力为20N,水平向右。
18.小亮与小华在课后利用本质黑板擦对滑动摩擦力进行探究。如图所示,先让黑板擦平整的一面轻触竖直黑板面,松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落。黑板擦在下落过程中,小亮认为其受到黑板面的摩擦力作用。小华则认为黑板擦不受摩擦力。你认为 的观点正确,请简要说明理由: 。
【答案】 小华 见解析
【解析】[1][2]滑动摩擦力的产生条件是两个相互接触的物体,接触面粗糙,接触处有弹力,且在接触面上两物体间有相对运动,黑板擦在下落过程中不受到压力,因此,黑板擦不受摩擦力,小华的观点正确。
19.冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 (选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
【答案】 向前 减小
【解析】[1]蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,脚有向后运动的趋势,地面阻碍脚向后运动,故脚受到的摩擦力向前。
[2]滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了减小接触面的粗糙程度从而减小摩擦力。
20.自行车是人们“绿色出行”的首选工具。骑自行车时,下列摩擦应设法减小的是( )
A.手与车把手之间的摩擦 B.脚与脚蹬之间的摩擦
C.车轮与地面之间的摩擦 D.车轮的轴与轴承之间的摩擦
【答案】D
【解析】A.手与车把手之间的摩擦,便于人握紧车把,是有益摩擦,应设法增大,故A不符合题意;
B. 脚与脚蹬之间的摩擦,使人能蹬住脚蹬,是有益摩擦,应设法增大,故B不符合题意;
C.车轮与地面之间的摩擦,使自行车不打滑,是有益摩擦,应设法增大,故C不符合题意;
D.车轮的轴与轴承之间的摩擦,使自行车蹬起来费力,是有害摩擦,应设法减小,故D符合题意。
故选D。
21.邓老师在《摩擦力》新课教学时,为了情境化引入新课激发同学们的兴趣设计了一个小游戏:轻松翻动两本物理书的书页,让书页彼此交错穿插后平放在桌上(如图)。邓老师让大家推荐两个“大力士”把这两本书拉开,体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台,邓老师给他们加一点难度把一盒粉笔压在书上,两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是( )
A.两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力
B.两本书的纸面越粗糙越容易被拉开
C.要想拉开两本书,拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小
D.两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开
【答案】C
【解析】A.两本书很难被拉开,是因为书页之间有摩擦,故A错误;
B.两本书的纸面越粗糙越难拉开,因为压力一定时,纸面越粗糙,摩擦力越大,故B错误;
C.要想拉开两本书,拉力的大小需要大于书页间的摩擦力的大小,其书所受的合力不为0,书才会被拉开,故C正确;
D.两本书交错穿插的页面越多,书页之间的压力越大,书上所压的粉笔盒等物体越重,摩擦力便越大,书越不易被拉开,故D错误。
故选C。
22.(多选)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【答案】BD
【解析】A.水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,处于静止状态,合力为零,所以推力等于摩擦力,故A错误;
B.水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,受力平衡,推力等于摩擦力,故B正确;
C.当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子处于平衡状态,水平方向不受力,所以没有摩擦力,故C错误;
D.平板车下边装有轮子,将滑动摩擦变为滚动摩擦,是为了减小摩擦,故D正确。
故选BD。
23.在探究影响滑动摩擦力大小因素的活动中,实验装置如图甲所示,固定弹簧测力计,拉动木板,测出木块受到的滑动摩擦力。小明又进行测量木板受到木块的滑动摩擦力的尝试。如图乙所示,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,测量木板受到桌面的摩擦力;如图丙所示,固定木块,再拉动木板,当木板相对于木块滑动时,读出弹簧测力计的示数。则测量的木板受到木块的滑动摩擦力( )
A.方向水平向左,拉木板需要匀速运动
B.方向水平向右,拉木板不需要匀速运动
C.方向水平向右,拉木板需要匀速运动
D.方向水平向左,拉木板不需要匀速运动
【答案】A
【解析】图甲中,拉动木板,保持木块处于静止状态,合力为0,木块受到弹簧测力计水平方左的拉力F和木板对它水平向右的滑动摩擦力f是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木块受到滑动摩擦力大小,即
f=F
又根据力的作用是相互的,且相互作用的两个力大小相等,方向相反,则木块对木板水平向左的滑动摩擦力fˊ等于木板对木块水平向右的滑动摩擦力f,即
fˊ=f
故测量的木板受到木块的滑动摩擦力方向水平向左,拉木板需要匀速运动。
图乙中,水平拉动木板,使木板和木块一起做匀速直线运动,合力为0,木板和木块受到弹簧测力计水平方右的拉力F和桌面对它水平向左的滑动摩擦力f是一对平衡力,即
f=F
故弹簧测力计测量的是木板受到桌面的摩擦力。
图丙中,固定木块,若匀速拉动木板,当木板相对于木块滑动时,木板受到木块对它水平向左的滑动摩擦力、桌面对它水平向左的滑动摩擦力与弹簧测力计对它向右的拉力相等,结合图甲和乙测得的结果,可知道木板受到木块的滑动摩擦力,
若变速拉动木板,当木板相对于木块滑动时,木板受到木块对它水平向左的滑动摩擦力和桌面对它水平向左的滑动摩擦力与弹簧测力计 对它向右的拉力不相等,B弹簧测力计示数会变化,无法测出拉力大小,不能测量的木板受到木块的滑动摩擦力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
24.如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】桌面对手的支持力垂直于水平桌面向上,手按压水平桌面并向左滑动,桌面对手的摩擦力与相对运动方向相反,水平向右。
25. 为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据___________知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中___________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重___________(填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出___________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题___________;在不改变器材的情况下提出改进方案___________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 1、2、3 ③. 大 ④. 在压力一定时,接触面粗糙越粗糙 ⑤. 没有控制压力相同 ⑥. 见详解
【解析】
(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,过二力平衡的知识可知,物体受平衡力时,摩擦力等于拉力,则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2][3]①分析表中1、2、3三次实验数据,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,据此结论,选队员时应选体重大的同学。
[4]②分析表中2、4、5三次实验中,压力相同,接触面越粗糙,测力计示数越大,可以得出,在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]此设计方案存在的问题是:没有控制压力相同,改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。
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