第四节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关(重难点训练)物理沪科版2024八年级全一册
2025-10-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 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 | 7.30 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 开心就好 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53153516.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第四节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、摩擦力概念及其分类(4题)
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(19题)
三、增大与减小摩擦力的方法及应用(15题)
四、涉及摩擦力的作图(7题)
一、摩擦力概念及其分类(4题)
1. 对于摩擦力,下列叙述中错误的是( )
A.只要两个物体接触并相互挤压,且接触面不光滑,它们之间一定产生摩擦力
B.运动的物体可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.静止的物体可能受到摩擦力的作用
2. 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
3. 如图所示,关于滚铁环,下列说法中错误的是( )
A.铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦
B.铁钩与铁环之间的摩擦是滑动摩擦
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
4.阅读材料,完成下列填空。
推箱子的学问生活中很多人都有这样的经历,当我们推一个比较重的箱子时,箱子很难被推动,于是我们不断增大推力,终于在某一时刻箱子被推动了,这时我们会发现,箱子动起来以后就要稍微好推一些了,这是为什么呢?其实这是因为箱子在这个过程中受了两种摩擦力,当我们推箱子却没有推动时,箱子所受的摩擦力叫静摩擦力,当箱子被推动后,箱子在地面滑动时所受的摩擦力叫滑动摩擦力。
静摩擦力的大小等于我们对箱子施加的推力大小,当我们增大对箱子的推力,箱子所受的静摩擦力也随之增大,但当推力超过一定值的时候,箱子就会开始滑动,这个值也是静摩擦力的最大值,我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力,当箱子开始滑动后,箱子所受的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小取决于物体间的压力大小和接触面的粗糙程度,所以一般是不变的,而滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力,这也是我们将物体推动后会感觉稍微轻松一些的原因。
(1)当我们用力推箱子却没有将箱子推动时,此时箱子受到的摩擦力属于 摩擦力。
(2)某同学用弹簧测力计在水平桌面上慢慢的拉一个小木块,使小木块从静止到做匀速直线运动,弹簧测力计的示数先由增大至,后又变回并保持不变,则在此过程中,木块所受的最大静摩擦力为 。
(3)若在中木块的上方加一个砝码,则要使木块继续匀速运动,弹簧测力计的示数应 选填“大于”、“等于”或“小于”。
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(19题)
5.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小王小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关实验讨论交流的说法正确的是( )
A.摩擦力的测量用到了转换法
B.为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块
C.乙、丙两图实验现象比较,说明滑动摩擦力大小与压力大小无关
D.本次实验器材只能研究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系
6.(2025大庆一模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板,图甲、图乙中木板静止,木块、铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C.图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
7. 如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是( )
A. 实验时水平拉动长木板A,可测出木块B所受摩擦力大小
B. 拉动长木板A的速度越大,弹簧测力计示数越大
C. 在木块B上增加重物,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D. 在长木板A上铺毛巾,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
8. (2025福建)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是______。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为______N。
9. (2025四川宜宾)在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
10. (2025安徽)小明同学利用图甲所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小。在水平底板上正确安装好装置后,先给弹簧测力计调零,再调节定滑轮和物块的位置,使细线与物块相连的部分保持水平,与弹簧测力计相连的部分保持竖直。
(1)水平向左拉动长木板,当弹簧测力计的示数稳定后,物块处于______状态;
(2)水平向左拉动长木板的过程中,若弹簧测力计的指针稳定在如图乙所示的位置,不计滑轮处的摩擦,则物块受到的滑动摩擦力大小为______。
11. (2025江苏连云港)小明用图示装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块与木板之间的摩擦力大小通过传感器显示。当拉动木板时___________(选填“必须”或“不必”)保持匀速。当在木块上增加钩码时,传感器显示力的大小将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. (2025山东省)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
13. (2025河南)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)根据生活经验,小明发现∶手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。于是猜想∶滑动摩擦力的大小可能与_______有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据_______知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号
接触面情况
①________
②________
甲
木块与较光滑的A木板
乙
木块与较光滑的A木板
丙
木块与较粗糙的B木板
(4)通过比较_______(填实验序号)两次实验得出的结论,可以解释“桌面越粗糙,滑起来越费力”这一现象。
14. (2025黑龙江绥化)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
10
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
15. (2025江苏苏州)探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小明根据生活经验提出如下猜想:①与接触面粗糙程度有关;②与压力大小有关。
(1)为验证猜想,他利用木块、弹簧测力计、木板、毛巾、重物等器材进行实验,实验前,应将弹簧测力计______放置后进行校零;
(2)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做______运动,弹簧测力计示数如图甲,此时木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(3)比较______两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
16. (2025山东烟台)在房屋装修选择地板时,防滑程度是一个重要因素,那么地板的防滑程度与哪些因素有关呢?实践小组进行了如下探究:
方案·证据
①将三种不同材料的地板A、B、C放在水平桌面上,向实验用的鞋子中加入一定质量的石子;
②保持地板表面为“干燥”状态,把鞋子分别放在三种材料的地板上,如图所示,用弹簧测力计拉动鞋子,测出鞋子所受的滑动摩擦力大小(在每种材料的地板上测量三次);
③保持室内环境不变,给每种地板按的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“微湿”状态,重复上述测量;
④保持室内环境不变,给每种地板按的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“全湿”状态,再次重复测量。
实验数据如下:
材料
干燥时的摩擦力/N
微湿时的摩擦力/N
全湿时的摩擦力/N
1
2
3
1
2
3
1
2
3
A
2.41
2.39
2.40
3.02
3.03
2.97
2.93
2.90
2.87
B
4.22
4.18
4.19
3.37
3.42
3.41
3.11
3.12
3.07
C
3.02
2.98
2.99
3.50
3.48
3.52
3.38
3.41
3.41
解释·交流
(1)每次测量滑动摩擦力的大小时应如何拉动鞋子?这样做的原理是什么?
(2)在“微湿”状态下,鞋子在哪种材料上受到的滑动摩擦力最小?
(3)鞋子在材料B上所受的滑动摩擦力大小与地板潮湿程度有什么关系?
(4)分析表格数据可得,地板的防滑程度与哪些因素有关?
(5)从防滑角度来看,上述材料中,比较适合作为浴室地板的是哪一种?
17. 某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想______是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想______是否正确(均填“a”“b”或“c”)。
(2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为______。
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中,______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由:____________。
18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在 (选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中 两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
19.如图所示,小明在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做________运动,根据__________知识,可得出滑动摩擦力的大小;
(2)观察图甲、乙两次实验,发现弹簧测力计的示数。由此可得结论为:压力一定时,_________;
(3)如图甲中木块匀速运动的速度大小为,图乙中木块匀速运动的速度大小为,实验过程中关于和的大小,下列说法正确的是:___________(填选项字母);
A.一定大于
C.一定小于
B.一定小于
D.可以大于、等于或小于
(4)小明用丙图器材探究“滑动摩擦力与压力的关系”的实验中,改变沙桶中细沙的质量来改变铁块对硬纸板(质量忽略不计)的压力,在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出压力和拉力;
①实验过程中__________(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动硬纸板;
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如丁图所示,由图可知:_________,当压力为12N时,拉力传感器测出的拉力为__________N。
20. 在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验。
(1)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为__________N;
(2)同一组的小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,弹簧测力计示数如图所示,则木块受到的摩擦力大小为__________N;
(3)接着小芳对如图戊所示的情景进行了研究,将一木块放在水平面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦),轻绳绕过滑轮后,一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为5N的力F1竖直向上拉,木块向右匀速运动,若将绳端拉力方向改为水平向右,要使木块仍能匀速运动,这时拉力大小为F2,则F2__________(选填“=”“>”或“<”)2.5N。
21.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实验。图中甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,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______的知识,图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与______有关;比较______两图中弹簧测力计的示数大小,可得出结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较______(选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中______(选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋子;
(4)若图丙中的拉力为6N,则木块加速运动,则此时木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N。
22.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,含含得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是含含又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
(5)在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”,用符号μ表示。在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数μ= ,已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木块B匀速抽出,则拉力F= N。
23.(23-24八下·江苏无锡锡山区·期末)小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究:
(1)实验前,应在_______方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图中、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平______拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验.通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得到的初步结论是______。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将_______(操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与该实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫________(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小惠引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验(如下图所示),拉动木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁所示,出现示数不稳定的原因可能是__________。
A.拉动木板时很难做到匀速直线运动
B.选择的木板表面粗糙程度不均匀
C.选择的小块地垫的接触面积太小
D.木板与地面接触面粗糙程度不均匀
三、增大与减小摩擦力的方法及应用(15题)
24. (2025福建)在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A. 穿轮滑鞋 B. 手涂防滑粉 C. 戴手套接球 D. 用力捏车闸
25. (2025黑龙江齐齐哈尔)生活中许多情况下摩擦是有用的,需要设法增大它。下列实例会增大摩擦的是( )
A. 给门轴的合页加润滑剂 B. 给机器的转动部分安装滚动轴承
C. 汽车的轮胎表面有花纹 D. 将课桌中的书移出,再推动课桌
26. (2025湖北省)如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是( )
A. 轮胎花纹是为了增大摩擦 B. 轮胎宽大是为了增大压强
C. 铲齿尖锐是为了增大压力 D. 铲斗举起土方越高做功越少
27. (2025四川自贡)以下做法能减小摩擦力的是( )
A. 机器转轴处加润滑油 B. 用力压着黑板擦擦黑板
C. 鞋底做成凹凸不平的槽纹 D. 体操运动员在手上涂镁粉
28. (2025四川广安)如图是某同学滑滑板车情景,下列说法正确的是( )
A. 滑板车的轮轴加润滑油是为了减小摩擦
B. 蹬地时脚对地的力与地对脚的力是一对平衡力
C. 滑板车转弯时,滑板车处于平衡状态
D. 不再蹬地时滑板车就会慢慢停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
29. 如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手抽出直尺。下列说法正确的是( )
A. 当手压课本的力增大时,抽出直尺的力将变大
B. 手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C. 书受到重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D. 当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
30. 如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.浴室脚垫 B.写字时用力 C.磁悬浮列车 D.轮滑鞋
31.随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A. 自行车刹车时捏紧刹把
B. 溜冰时穿旱冰鞋
C. 体操运动员在手上涂镁粉
D. 运动员击球时用力握球拍
32. 如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
33. 如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承 C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
34.下图中的四个实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A.鞋底的花纹 B.浴室脚垫做得凹凸不平
C.在合页轴上加润滑油 D.矿泉水瓶盖上的条纹
35.如图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承 C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
36. (2025江西)如图所示,学校足球赛场上的守门员接住射来的足球,表明力可以改变物体的___________状态;守门员通过戴上手套增大接触面的粗糙程度来增大___________力,可以更稳地接住球。
37.(23-24八下·江苏扬州江都区·期末)如图所示,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,M向左最远可运动至B点。从A点向O点运动过程中,物块M所受弹簧的弹力方向是水平___________,该过程中物块M的速度变化情况是___________。
38. (2024甘肃威武)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一:______(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是___________;
方法二:______(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是___________。
四、涉及摩擦力的作图(7题)
39. 如图为“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,迅速拉动长木板B。作出当弹簧测力计示数稳定时,木块A水平方向的受力示意图。
40. 如图所示,在平直的地面上,沿着水平方向用力使物体匀速向右运动,请以O为作用点画出物体所受拉力F和滑动摩擦力f的示意图。
41.如题图是小明右脚向后蹬地的情景,O点是小明的重心。请画出小明所受重力G的示意图和地面对右脚鞋底的摩擦力f的示意图。
42. 如图所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
43. 如图所示,一物体以某一初速度冲上粗糙斜面,请作出该物体对斜面的摩擦力和压力的示意图。
44. 如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图。
45. 如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图.
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第四节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、摩擦力概念及其分类(4题)
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(19题)
三、增大与减小摩擦力的方法及应用(15题)
四、涉及摩擦力的作图(7题)
一、摩擦力概念及其分类(4题)
1. 对于摩擦力,下列叙述中错误的是( )
A.只要两个物体接触并相互挤压,且接触面不光滑,它们之间一定产生摩擦力
B.运动的物体可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.静止的物体可能受到摩擦力的作用
【答案】A
【解析】A、物体间若没有发生相对运动或相对运动趋势,则物体间就不会产生摩擦力,此选项符合题意;
B、运动的物体可能不受摩擦力的作用,比如木块B放在木块A上,A与B一起在地面上做匀速运动,木块B与木块A之间没有相对运动或相对运动趋势,故木块B不受摩擦力作用,此选项不符合题意;
C、摩擦力的方向与物体间相对运动方向或相对运动趋势方向相反,摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同,如人走路时脚向后蹬地,脚相对与地面有向后的运动趋势,地面对脚施加向前的摩擦力,故此选项不符合题意;
D、静止在斜面上的木块,木块相对与斜面由向下滑的趋势,故斜面对木块有沿斜面向上的静摩擦力,故此选项不符合题意。故选:A。
2. 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】C
【解析】A.摩擦力可能是有害的,也可能是有益的,譬如人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦,故A正确,不符合题意;
BCD.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BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
3. 如图所示,关于滚铁环,下列说法中错误的是( )
A.铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦
B.铁钩与铁环之间的摩擦是滑动摩擦
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】C
【解析】A、铁环在滚动时,与地面间的摩擦力是滚动摩擦力,A正确,不符合题意;
B、铁钩与铁环之间发生相对运动,是滑动摩擦力,B正确,不符合题意;
C、人在走动时,脚与地面之间有相对运动的趋势,所以存在摩擦力,且是静摩擦力,C错误,符合题意;
D、铁钩与手之间的摩擦是静摩擦力,D正确,不符合题意。故选:C。
4.阅读材料,完成下列填空。
推箱子的学问生活中很多人都有这样的经历,当我们推一个比较重的箱子时,箱子很难被推动,于是我们不断增大推力,终于在某一时刻箱子被推动了,这时我们会发现,箱子动起来以后就要稍微好推一些了,这是为什么呢?其实这是因为箱子在这个过程中受了两种摩擦力,当我们推箱子却没有推动时,箱子所受的摩擦力叫静摩擦力,当箱子被推动后,箱子在地面滑动时所受的摩擦力叫滑动摩擦力。
静摩擦力的大小等于我们对箱子施加的推力大小,当我们增大对箱子的推力,箱子所受的静摩擦力也随之增大,但当推力超过一定值的时候,箱子就会开始滑动,这个值也是静摩擦力的最大值,我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力,当箱子开始滑动后,箱子所受的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小取决于物体间的压力大小和接触面的粗糙程度,所以一般是不变的,而滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力,这也是我们将物体推动后会感觉稍微轻松一些的原因。
(1)当我们用力推箱子却没有将箱子推动时,此时箱子受到的摩擦力属于 摩擦力。
(2)某同学用弹簧测力计在水平桌面上慢慢的拉一个小木块,使小木块从静止到做匀速直线运动,弹簧测力计的示数先由增大至,后又变回并保持不变,则在此过程中,木块所受的最大静摩擦力为 。
(3)若在中木块的上方加一个砝码,则要使木块继续匀速运动,弹簧测力计的示数应 选填“大于”、“等于”或“小于”。
【答案】(1)静(2)(3)大于
【解析】解题思路
阅读理解:仔细阅读题目所给的材料,理解其中的关键概念和原理,例如静摩擦力、滑动摩擦力、最大静摩擦力等。
分析问题:根据题目要求,确定需要求解的问题,例如判断摩擦力的类型、计算摩擦力的大小等。
提取信息:从材料中提取与问题相关的信息,例如不同情况下摩擦力的特点、大小关系等。
运用知识:利用所学的物理知识,结合材料中的信息,进行分析和计算。
得出结论:根据分析和计算的结果,得出结论并填写在答案中。
(1)根据材料可知,当我们推箱子却没有推动时,箱子所受的摩擦力叫静摩擦力。故该空填“静”;
(2)当小木块从静止到做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数先由增大至最大值,这个最大值就是最大静摩擦力。后又变回并保持不变,此时木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,且滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力。所以答案为最大值4.2N。故该空填“4.2”;
(3)在小木块上加一个砝码后,木块对桌面的压力增大,根据滑动摩擦力的大小取决于物体间的压力大小和接触面的粗糙程度,所以木块所受的滑动摩擦力增大。要使木块继续匀速运动,拉力应等于滑动摩擦力,即弹簧测力计的示数应大于原来的示数。故该空填“大于”。
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(19题)
5.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小王小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关实验讨论交流的说法正确的是( )
A.摩擦力的测量用到了转换法
B.为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块
C.乙、丙两图实验现象比较,说明滑动摩擦力大小与压力大小无关
D.本次实验器材只能研究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系
【答案】A
【解析】A.弹簧滑动摩擦力时,滑动摩擦力不能直接测量,是通过测量拉力,间接测量滑动摩擦力,这种方法是转换法,故A正确。
B.当弹簧测力计水平拉动木块在水平面上进行匀速直线运动时,木块受到的水平向右拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数,如果弹簧测力计斜向上拉,木块受到的拉力和滑动摩擦力不是平衡力,滑动摩擦力大小不等于弹簧测力计示数,故B错误。
C.乙、丙两图,没有控制压力大小不变,也没有控制接触面粗糙程度不变,所以两个实验不能探究滑动摩擦力大小的影响因素,故C错误。
D.实验不但能探究滑动摩擦力跟压力大小关系、接触面粗糙程度关系,还能探究滑动摩擦力跟接触面积的关系,故D错误。故选A。
6.(2025大庆一模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板,图甲、图乙中木板静止,木块、铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C.图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D.利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
【答案】D
【解析】(1)影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度;在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力就越大;
(2)在图丙所示方案中,拉动木板运动时,木块静止,处于平衡状态,此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,由弹簧测力计的示数即可求出木块受到的滑动摩擦力;而原来的实验中不容易控制木块做匀速直线运动。
A、若图丙中木板做加速运动,木块相对于地面处于静止状态,水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,则弹簧测力计读数一定等于木块受到的摩擦力大小,故A错误;
BD、利用甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关,故B错误,D正确;
C、当拉动长木板运动的过程中,无论木板是否做匀速直线运动,正方体木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,弹簧测力计不动,容易读数,故C错误。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用,通过对两个装置的对比,更加体现了丙实验装置的优越性,把握住是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态,是解答此题的关键所在。
7. 如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是( )
A. 实验时水平拉动长木板A,可测出木块B所受摩擦力大小
B. 拉动长木板A的速度越大,弹簧测力计示数越大
C. 在木块B上增加重物,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D. 在长木板A上铺毛巾,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
【答案】B
【解析】A.实验时水平拉动长木板A,AB两个物体之间发生相对运动,有滑动摩擦力,而B始终相对于地面静止,受力平衡,弹簧测力计的示数等于木块B所受摩擦力大小,故A正确,不符合题意;
B.拉动长木板A的速度越大,B始终静止,受力平衡,压力和接触面积的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,则弹簧测力计示数不变,故B错误,符合题意;
C.在木块B上增加重物,保持接触面粗糙程度不变,增大压力,滑动摩擦力增大,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大,故C正确,不符合题意;
D.在长木板A上铺毛巾,压力不变,改变接触面的粗糙程度,故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故D正确,不符合题意。故选B。
8. (2025福建)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是______。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为______N。
【答案】 改变力的方向 2
【解析】[1]由图可知,图中滑轮是定滑轮,在实验中的作用是改变力的方向。
[2]木块和木板在水平桌面上保持静止,则木块和木板都受力平衡。木块在水平方向受到向左的拉力和向右的摩擦力,向左的拉力大小为0.4N,则木板对木块向右的摩擦力也为0.4N,物体间力的作用是相互的,则木块对木板有向左的摩擦力,大小为0.4N;木板受到向右的拉力与桶和沙的重力相等,即
木板水平方向受力平衡,木板水平方向受到向右的拉力,桌面对木板向左的摩擦力,木块对木板向左的摩擦力,根据平衡条件可得
所以桌面对木板摩擦力大小为
9. (2025四川宜宾)在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
【答案】 乙 相同
【解析】[1][2]甲是用弹簧测力计水平拉动滑块,当滑块做匀速直线运动时,滑块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,摩擦力等于测力计拉力,因此实验时应控制滑块做匀速直线运动;而乙是拉动木板,滑块静止,滑块处于平衡状态,滑块受到的拉力都等于测力计的拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,同时测力计是静止的,便于对测力计读数。所以两种方法中,选择乙更易操作、更合理;两种方法中,滑块相对于木板均向右运动,受到的滑动摩擦力方向均水平向左。
10. (2025安徽)小明同学利用图甲所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小。在水平底板上正确安装好装置后,先给弹簧测力计调零,再调节定滑轮和物块的位置,使细线与物块相连的部分保持水平,与弹簧测力计相连的部分保持竖直。
(1)水平向左拉动长木板,当弹簧测力计的示数稳定后,物块处于______状态;
(2)水平向左拉动长木板的过程中,若弹簧测力计的指针稳定在如图乙所示的位置,不计滑轮处的摩擦,则物块受到的滑动摩擦力大小为______。
【答案】(1)静止 (2)3.6
【解析】【小问1详解】水平向左拉动长木板,当弹簧测力计的示数稳定后,物块处于静止状态,受力平衡。
【小问2详解】水平向左拉动长木板的过程中,物块处于静止状态,受力平衡,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。如图乙,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,则物块受到的拉力为3.6N,则物块受到的滑动摩擦力大小为3.6N。
11. (2025江苏连云港)小明用图示装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块与木板之间的摩擦力大小通过传感器显示。当拉动木板时___________(选填“必须”或“不必”)保持匀速。当在木块上增加钩码时,传感器显示力的大小将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不必 变大
【解析】拉动木板时无论是否做匀速直线运动,木块相对于地面始终静止,处于平衡状态,传感器测量的仍是木块受到的摩擦力,因此拉动木板时不必保持匀速。
当在木块上增加钩码时,木块与木板之间接触面的粗糙程度不变,压力变大,则木块受到的滑动摩擦力变大,传感器显示力的大小将变大。
12. (2025山东省)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) 水平 匀速直线 (2)粗糙 (3) 不合理 没有只控制接触面积不同
【解析】【小问1详解】
[1]因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
[2]根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1][2]对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
13. (2025河南)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)根据生活经验,小明发现∶手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。于是猜想∶滑动摩擦力的大小可能与_______有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据_______知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号
接触面情况
①________
②________
甲
木块与较光滑的A木板
乙
木块与较光滑的A木板
丙
木块与较粗糙的B木板
(4)通过比较_______(填实验序号)两次实验得出的结论,可以解释“桌面越粗糙,滑起来越费力”这一现象。
【答案】(1)压力大小 (2) 二力平衡 1.2
(3) 压力大小情况 弹簧测力计示数/N (4)乙、丙
【解析】【小问1详解】
手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大,可以猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。
【小问2详解】
[1]用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,由二力平衡知识可知此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,大小相等。
[2]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N。由二力平衡知识可知此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,大小相等。故木块受到的滑动摩擦力大小为1.2N。
小问3详解】
[1][2]本实验运用控制变量法,滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。表格中已经有接触面粗糙程度栏,故另一栏需要记录压力大小情况,最后还要记录滑动摩擦力的情况,用以分析结果。注意滑动摩擦力的大小情况需要记录物理量数据,故应该带单位。
【小问4详解】
“桌面越粗糙,滑起来越费力”说明接触面的粗超程度影响滑动摩擦力的大小。实验中要探究这个猜想需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应该选择乙、丙。
14. (2025黑龙江绥化)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
10
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
【答案】(1)2 (2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)
(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验
(5) 不合理 理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【解析】【小问1详解】
步骤一中,拉动平板小车1时,铁块相对地面静止(拉力传感器拉铁块,铁块受的摩擦力与拉力平衡)。由图乙,1s后拉力传感器示数稳定在2N,此时滑动摩擦力等于拉力,故铁块受到的摩擦力为。
【小问2详解】
步骤一:铁块放置在平板小车1上,拉力传感器示数对应铁块与小车1间的滑动摩擦力;步骤二第1次实验:同一铁块以相同方式放置在平板小车2上,弹簧测力计示数为0(即铁块对小车的压力仍为重力5N,与步骤一相同)。小车1与小车2虽“材料相同”,但实验中未明确两者表面粗糙程度完全一致(如加工工艺、磨损程度等可能不同),而拉力传感器示数不同(步骤一1~4s示数为2N,步骤二第1次为1.5N)。压力相同的情况下,滑动摩擦力大小变化,说明变量为接触面粗糙程度(即小车1与小车2的表面粗糙程度存在差异)。因此,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
在步骤二的实验里,我们要探究滑动摩擦力大小的变化规律。实验中,铁块自身重力是固定的,这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时,根据力的平衡,铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力,所以弹簧测力计拉力越大,铁块对小车的实际压力就越小。而拉力传感器示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力大小(因为铁块相对静止,拉力与摩擦力平衡)。从表格数据能看到,随着弹簧测力计拉力增大(即实际压力减小),拉力传感器示数变小,也就是滑动摩擦力减小。又因为整个实验中,铁块与小车接触面的粗糙程度始终不变(题目说每个面粗糙程度相同,且实验中接触面不变),所以可以得出结论:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
【小问4详解】
控制压力、接触面粗糙程度不变,改变接触面积。操作:将铁块不同面(长/宽/高对应面)朝下,放同一平板小车,用相同方式拉小车,比较拉力传感器示数。
【小问5详解】
[1][2]拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,与“水平面(小车与地面)的光滑程度”无关。故小轩说法不合理,理由:实验中拉力传感器示数反映的是铁块与小车间的摩擦,水平面光滑不影响该摩擦力,因此不影响示数。
15. (2025江苏苏州)探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小明根据生活经验提出如下猜想:①与接触面粗糙程度有关;②与压力大小有关。
(1)为验证猜想,他利用木块、弹簧测力计、木板、毛巾、重物等器材进行实验,实验前,应将弹簧测力计______放置后进行校零;
(2)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做______运动,弹簧测力计示数如图甲,此时木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(3)比较______两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
【答案】(1)水平 (2) ①. 匀速直线 ②. 2.2 (3)乙、丙
【解析】【小问1详解】实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,所以实验前,应将弹簧测力计水平放置后进行校零。
【小问2详解】[1][2]实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡,测力计示数等于滑动摩擦力大小,如图甲,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.2N,则此时木块受到的滑动摩擦力大小为2.2N。
【小问3详解】比较乙丙两次实验,只有接触面粗糙程度不同,根据控制变量法,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
16. (2025山东烟台)在房屋装修选择地板时,防滑程度是一个重要因素,那么地板的防滑程度与哪些因素有关呢?实践小组进行了如下探究:
方案·证据
①将三种不同材料的地板A、B、C放在水平桌面上,向实验用的鞋子中加入一定质量的石子;
②保持地板表面为“干燥”状态,把鞋子分别放在三种材料的地板上,如图所示,用弹簧测力计拉动鞋子,测出鞋子所受的滑动摩擦力大小(在每种材料的地板上测量三次);
③保持室内环境不变,给每种地板按的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“微湿”状态,重复上述测量;
④保持室内环境不变,给每种地板按的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“全湿”状态,再次重复测量。
实验数据如下:
材料
干燥时的摩擦力/N
微湿时的摩擦力/N
全湿时的摩擦力/N
1
2
3
1
2
3
1
2
3
A
2.41
2.39
2.40
3.02
3.03
2.97
2.93
2.90
2.87
B
4.22
4.18
4.19
3.37
3.42
3.41
3.11
3.12
3.07
C
3.02
2.98
2.99
3.50
3.48
3.52
3.38
3.41
3.41
解释·交流
(1)每次测量滑动摩擦力的大小时应如何拉动鞋子?这样做的原理是什么?
(2)在“微湿”状态下,鞋子在哪种材料上受到的滑动摩擦力最小?
(3)鞋子在材料B上所受的滑动摩擦力大小与地板潮湿程度有什么关系?
(4)分析表格数据可得,地板的防滑程度与哪些因素有关?
(5)从防滑角度来看,上述材料中,比较适合作为浴室地板的是哪一种?
【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 (5)见解析
【解析】【小问1详解】
鞋子在水平面上进行匀速直线运动,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,拉力和摩擦力大小相等。
【小问2详解】
由表中数据可知,A材料的平均摩擦力
B材料的平均摩擦力
C材料的平均摩擦力
所以A材料上受到的滑动摩擦力最小。
【小问3详解】
由表中数据可知,B材料干燥时的摩擦力较大,全湿时的摩擦力较小,所以鞋子在材料B上所受的滑动摩擦力大小随潮湿程度的增加而减小。
【小问4详解】
由表中数据可知,相同湿度下,不同材料摩擦力大小不同;同一材料中不同湿度下摩擦力不同,所以地板的防滑程度与材料和地板表面潮湿程度有关。
【小问5详解】
材料A中全湿时摩擦力比干燥时摩擦力大,防滑性能好;材料B全湿时摩擦力比干燥时摩擦力小;材料C中全湿时摩擦力比微湿时摩擦力小。所以浴室地板选择材料A。
17. 某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想______是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想______是否正确(均填“a”“b”或“c”)。
(2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为______。
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中,______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由:____________。
【答案】(1) ①b ② c (2)1:2 (3) ① 不需要 ②不正确,理由见解析
【解析】(1)比较第2次和第3次操作,接触面粗糙程度相同,接触面积相同,压力不同,第3次操作中压力更大,弹簧测力计的示数也更大,滑动摩擦力也更大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关,可验证猜想b是否正确。
比较第3次和第4次操作,接触面的粗糙程度相同,压力相同,接触面积不同,两次操作中弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关,可验证猜想c是否正确。
(2)由第1次和第2次操作可知,木块与玻璃板间的动摩擦因数为 ,木块与木板间的动摩擦因数为,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为
(3)向右拉动木板时,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故不需要匀速拉动木板。
同一根细线上的力大小相等,故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力,由于木块处于静止状态,细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小,故小明的想法不正确。
18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在 (选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中 两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1) 水平(2) 甲、乙 (3) 无关 0 (4) 压力 不需要
【解析】(1)实验中木块沿物板在水平方向上前进,则拉力方向必须与物块前进的方向一致:即沿水平方向匀速拉动物块。
(2)甲、乙两次实验中,物体对水平压力的相同,木板比玻璃粗糙,木板对物块的摩擦力大,这说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)丙、丁两次实验,物体对木板的压力相等,接触面间的粗糙程度相同,只是两次实验中物块与木板的接触面积不等,两次实验中测力计的示数相同。这说明:在其他情况相同时,摩擦力大小与接触面积无关。
B与A叠放在一起,共同做匀速直线运动,二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势,故它们之间的摩擦力为0。
(4)通过改变小桶中沙子的多少,改变铜块受到向上的拉力,从而改变了铜块对木板的压力,这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
实验中,无论木板如何运动,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
19.如图所示,小明在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做________运动,根据__________知识,可得出滑动摩擦力的大小;
(2)观察图甲、乙两次实验,发现弹簧测力计的示数。由此可得结论为:压力一定时,_________;
(3)如图甲中木块匀速运动的速度大小为,图乙中木块匀速运动的速度大小为,实验过程中关于和的大小,下列说法正确的是:___________(填选项字母);
A.一定大于
C.一定小于
B.一定小于
D.可以大于、等于或小于
(4)小明用丙图器材探究“滑动摩擦力与压力的关系”的实验中,改变沙桶中细沙的质量来改变铁块对硬纸板(质量忽略不计)的压力,在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出压力和拉力;
①实验过程中__________(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动硬纸板;
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如丁图所示,由图可知:_________,当压力为12N时,拉力传感器测出的拉力为__________N。
【答案】(1)匀速直线 二力平衡(2) 接触面越粗糙,摩擦力越大(3) D (4)不需要 0.25 3
【解析】(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时木块才处于平衡态,根据二力平衡的知识,拉力才等于摩擦力,才能够间接测量摩擦力的大小。
(2)观察图甲、乙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,棉布比木板接触面更粗糙,发现弹簧测力计的示数,棉布上木块所受的摩擦力更大,结论为压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)无论是在甲图,还是乙图,木块都做匀速直线运动,则拉力都等于摩擦力,而力的大小与速度无关,故和的大小关系未知,D符合题意;ABC不符合题意。故选D。
(4)①在抽拉硬纸板的时候,拉力的大小等于摩擦力的大小,由于木块与硬纸板间的摩擦力为滑动摩擦力,与速度的大小,是否匀速无关,只要硬纸板拉动,木块与硬纸板间的摩擦力就是一个定值,拉力就等于摩擦力,故不需要匀速拉动硬纸板。
②分析表格中的数据可知,滑动摩擦力与压力的关系为
故
当压力为12N时,摩擦力的大小为
而拉力传感器测出的拉力与摩擦力是平衡力,故拉力传感器测出的拉力为3N。
20. 在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验。
(1)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为__________N;
(2)同一组的小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,弹簧测力计示数如图所示,则木块受到的摩擦力大小为__________N;
(3)接着小芳对如图戊所示的情景进行了研究,将一木块放在水平面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦),轻绳绕过滑轮后,一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为5N的力F1竖直向上拉,木块向右匀速运动,若将绳端拉力方向改为水平向右,要使木块仍能匀速运动,这时拉力大小为F2,则F2__________(选填“=”“>”或“<”)2.5N。
【答案】 (1)3 (2) 2.2 (3)>
【解析】(1)有图丙知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力的接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
(2)弹簧测力计分度值为0.1N,此时示数为2.2N,即拉力为2.2N,故滑动摩擦力为2.2N。
(3)若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,这时拉力大小为F2,则物体受向右的两个F2和向左的摩擦力一对平衡力,大小相等,即 即
因为影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,当绳子竖直向上拉时,对物体有竖直向上的拉力,物体对地面的压力小于重力,当改为水平向右拉时,物体对水平面的压力等于重力,即当拉力改为水平方向后,压力增大,摩擦力增大,即
故
21.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实验。图中甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,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______的知识,图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与______有关;比较______两图中弹簧测力计的示数大小,可得出结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较______(选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中______(选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋子;
(4)若图丙中的拉力为6N,则木块加速运动,则此时木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N。
【答案】(1)二力平衡;;(2)压力大小;甲、丙;(3)大;(a);(4)。
【解析】(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,应拉动木块使其做匀速直线运动,根据二力平衡可知,此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小,图甲中测力计分度值为0.2N,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(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;(a)、(b)两图相比,(a)鞋子花纹较深,接触面比较粗糙;(c)旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦,故在比赛中选用图丁中类型的鞋。
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,木块与木板表面间滑动摩擦力不变,仍为5.6N。
22.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,含含得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是含含又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
(5)在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”,用符号μ表示。在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数μ= ,已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木块B匀速抽出,则拉力F= N。
【答案】二力平衡;压力大小;乙、丙;没有控制压力相同;不需要;0.3;9.8
【解析】(1) 由二力平衡的知识可知,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。故该空填” 二力平衡 “;
(2) 由图甲、乙所示实验可知,只有物体间的压力不同,那么可以探究甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。故该空填” 压力大小 “;
探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同只改变接触面粗糙程度,故选乙、丙,故该空填” 乙、丙 “;
(3) 探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小。由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。故该空填” 没有控制压力相同 “;
(4) 由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。故该空填”不需要“;
(5) ①由甲图知,物体A的重力:G= 6N,则木块A与长木板间的动摩擦因数大小为:
。故该空填”0.3“;
②已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为μ2=0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,B受到A施加的水平向右的摩擦力fBA=1.8N,及地面施加的水平向右的摩擦力fB地,根据动摩擦因数定义:
fB地=μ2(GA+GB)= 0.4×(6N+14N)=8N
由力的合成,故拉力:
F=fBA+fB地=1.8N+8N=9.8N。
故该空填”9.8“。
23.(23-24八下·江苏无锡锡山区·期末)小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究:
(1)实验前,应在_______方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图中、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平______拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验.通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得到的初步结论是______。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将_______(操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与该实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫________(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小惠引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验(如下图所示),拉动木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁所示,出现示数不稳定的原因可能是__________。
A.拉动木板时很难做到匀速直线运动
B.选择的木板表面粗糙程度不均匀
C.选择的小块地垫的接触面积太小
D.木板与地面接触面粗糙程度不均匀
【答案】(1)水平 匀速直线 (2) 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 将A、B两个面对调 A (3) B
【解析】(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫,故弹簧测力计在水平方向调零,使小块地垫在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知小块地垫受到的滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)比较甲、丙两次实验,得出结论:接触面粗糙程度相同时,丙中压力大,测力计示数也大,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
测力计的分度值为0.2N,地垫B面铺在地上时,测力计示数为1.6N,则此时地垫受到滑动摩擦力的大小为1.6N;地垫A面铺在地上时,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,地垫受到的摩擦力最大,所以选择地垫A面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,弹簧测力计的示数不稳定,压力大小不变,故原因是可能是选择的木板表面粗糙程度不均匀,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
三、增大与减小摩擦力的方法及应用(15题)
24. (2025福建)在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A. 穿轮滑鞋 B. 手涂防滑粉 C. 戴手套接球 D. 用力捏车闸
【答案】A
【解析】A.穿轮滑鞋是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力,故A符合题意;
B.运动员手涂防滑粉,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不符合题意;
C.戴手套接球是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.用力捏自行车的车闸,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D不符合题意。
故选A。
25. (2025黑龙江齐齐哈尔)生活中许多情况下摩擦是有用的,需要设法增大它。下列实例会增大摩擦的是( )
A. 给门轴的合页加润滑剂 B. 给机器的转动部分安装滚动轴承
C. 汽车的轮胎表面有花纹 D. 将课桌中的书移出,再推动课桌
【答案】C
【解析】A.给门轴的合页加润滑剂,通过使接触面分离减小摩擦,故A不符合题意;
B.给机器的转动部分安装滚动轴承通过变滑动为滚动减小摩擦,故B不符合题意;
C.汽车的轮胎表面有花纹通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故C符合题意;
D.将课桌中的书移出,再推动课桌通过减小压力减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
26. (2025湖北省)如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是( )
A. 轮胎花纹是为了增大摩擦 B. 轮胎宽大是为了增大压强
C. 铲齿尖锐是为了增大压力 D. 铲斗举起土方越高做功越少
【答案】A
【解析】A.铲车轮胎有花纹,是为了在铲车对地面的压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大车与地面的摩擦力,故A正确;
B.铲车对地面的压力一定,轮胎较宽,增大了与地面的接触面积,减小了对地面的压强,故B错误;
C.铲车的铲齿尖锐,是为了在同样的压力作用下,通过减小受力面积,产生更大的压强,更容易铲断坚硬的岩石,故C错误;
D.铲斗举起土方越高,克服重力做功越多,故D错误。
故选A。
27. (2025四川自贡)以下做法能减小摩擦力的是( )
A. 机器转轴处加润滑油 B. 用力压着黑板擦擦黑板
C. 鞋底做成凹凸不平的槽纹 D. 体操运动员在手上涂镁粉
【答案】A
【解析】A.机器转轴处加润滑油可以在接触面形成油膜,使接触面分离,从而减小摩擦力,故A符合题意;
B.用力压着黑板擦擦黑板是通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.鞋底做成凹凸不平的槽纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.体操运动员在手上涂镁粉是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
28. (2025四川广安)如图是某同学滑滑板车情景,下列说法正确的是( )
A. 滑板车的轮轴加润滑油是为了减小摩擦
B. 蹬地时脚对地的力与地对脚的力是一对平衡力
C. 滑板车转弯时,滑板车处于平衡状态
D. 不再蹬地时滑板车就会慢慢停下来,说明力是维持物体运动状态的原因
【答案】A
【解析】A.滑板车的轮轴加润滑油,通过使接触面分离来的方法来减小摩擦力,故A正确;
B.蹬地时脚对地的力与地对脚的力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线,作用在不同物体,所以是一对相互作用力,故B错误;
C.滑板车转弯时,运动方向发生改变,滑板车处于非平衡状态,故C错误;
D.不再蹬地后滑板车就会慢慢停下来,是因为滑板车受到的阻力改变了它的运动状态,所以力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选A。
29. 如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手抽出直尺。下列说法正确的是( )
A. 当手压课本的力增大时,抽出直尺的力将变大
B. 手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C. 书受到重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D. 当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
【答案】A
【解析】A.当手压课本的力增大时,直尺与课本间的摩擦力会变大,抽出直尺的力将变大,故A正确;
B.手对书的压力和书对手的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.书受到的重力和直尺对书的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.当直尺水平向左抽出时,书相对于直尺向右运动,书受到直尺对它的摩擦力水平向左,故D错误。
30. 如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.浴室脚垫 B.写字时用力 C.磁悬浮列车 D.轮滑鞋
【答案】B
【解析】A.浴室脚垫,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.写字时用力,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B符合题意。
C.磁悬浮列车,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不合题意。
D.轮滑鞋,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不合题意。故选:B。
31.随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A. 自行车刹车时捏紧刹把
B. 溜冰时穿旱冰鞋
C. 体操运动员在手上涂镁粉
D. 运动员击球时用力握球拍
【答案】C
【解析】在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的。
AD.自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍,都通过增大压力来增大摩擦,故AD不符合题意;
B.溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故B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,来增大摩擦的,故C符合题意。故选C。
32. 如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.瓶盖上刻有竖条纹
C.脚蹬面做得凹凸不平 D.储物箱下装有滚轮
【答案】D
【解析】ABC、汽车轮胎上刻有花纹、瓶盖上刻有条纹、脚蹬面做得凹凸不平,是在压力一
定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故ABC不符合题意;
D、储物箱下装有滚轮,是用滚动代替滑动减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
33. 如图所示的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承 C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
【答案】A
【解析】A.用力握紧球拍在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,A正确。
B.滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力,B错。
C.滴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,C错。
D.鞋底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,D错。选A。
34.下图中的四个实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A.鞋底的花纹 B.浴室脚垫做得凹凸不平
C.在合页轴上加润滑油 D.矿泉水瓶盖上的条纹
【答案】C
【详解】A.鞋底有凹凸的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力,故A不符合题意;
B.浴室脚垫做得凹凸不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大脚和脚垫之间的摩擦力,防止滑倒,故B不符合题意;
C.在合页轴上加润滑油,是相互接触的两表面彼此离开,减小摩擦力,故C符合题意;
D.矿泉水瓶盖上的条纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大手和瓶盖之间的摩擦力,防止打滑,故D不符合题意。故选C。
35.如图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承 C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
【答案】A
【解析】A、用力握紧球拍,通过增大压力的方法增大摩擦力,故A正确;
B、把滑动摩擦改为滚动摩擦,属于减小摩擦,故B与题意不符;
C、加润滑油是为了减小摩擦,故C与题意不符;
D、鞋底有花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D与题意不符。
故选:A。
36. (2025江西)如图所示,学校足球赛场上的守门员接住射来的足球,表明力可以改变物体的___________状态;守门员通过戴上手套增大接触面的粗糙程度来增大___________力,可以更稳地接住球。
【答案】 运动 摩擦
【解析】守门员接住射来的足球,足球由运动变为静止,足球的运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
守门员戴上手套,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。
37.(23-24八下·江苏扬州江都区·期末)如图所示,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,M向左最远可运动至B点。从A点向O点运动过程中,物块M所受弹簧的弹力方向是水平___________,该过程中物块M的速度变化情况是___________。
【答案】向左 先变大后变小
【解析】弹簧的弹力方向总是指向弹簧试图恢复原状的方向。物块M拉至A点静止释放,此时弹簧被拉伸,因此弹簧有恢复原长的趋势。则从A点向O点运动过程中,物块M所受弹簧的弹力方向水平向左。
将物块M拉至A处由静止释放,物体从A点向左运动到O点的过程中,受到向左的弹力和向右的摩擦力;开始一段时间内弹力大于摩擦力,物体向左做加速运动;随着物体向左运动,弹簧伸长量减小,弹力逐渐减小,合力减小,当合力减小到零时,速度达到最大;继续向左运动,此后由于弹力小于摩擦力,合力方向向右(与运动方向相反),则物体会继续向左做减速运动,故物块从A点运动到O点速度先增加后减小。
38. (2024甘肃威武)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一:______(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是___________;
方法二:______(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是___________。
【答案】 方法一:增大 增大了接触面的粗糙程度
方法二:减小 减小玻璃罐盖子对玻璃罐的压力
【解析】在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子
用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了盖子与瓶口的摩擦力。
四、涉及摩擦力的作图(7题)
39. 如图为“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,迅速拉动长木板B。作出当弹簧测力计示数稳定时,木块A水平方向的受力示意图。
【答案】如图所示.
【解析】如图,当弹簧测力计示数稳定时,木块与测力计相对静止,木块A受到平衡力的作用,测力计对木块A水平向左的拉力和木块受到的水平向右的摩擦力是一对平衡力;木块A在水平方向的受力示意.
40. 如图所示,在平直的地面上,沿着水平方向用力使物体匀速向右运动,请以O为作用点画出物体所受拉力F和滑动摩擦力f的示意图。
【答案】如下图所示。
【解析】物体沿着水平方向匀速向右运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,多物体重心,分别沿水平向右和向左的方向画一条有向线段,并分别用F和f表示,注意两条线段长度要相等。
41.如题图是小明右脚向后蹬地的情景,O点是小明的重心。请画出小明所受重力G的示意图和地面对右脚鞋底的摩擦力f的示意图。
【答案】如图所示
【解析】过重心O画一条竖直向下的带箭头的线段,标上符号G,即为重力的示意图;人走路时后脚蹬地面,脚有向后运动的趋势,则后脚受到的摩擦力向前,作用点在脚掌与地面的接触面上,如图所示:
42. 如图所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
【答案】
【解析】木块正在水平地面上向右滑动,会受到地面水平向左的摩擦力f;同时木块向右压缩弹簧,使弹簧发生弹性形变,弹簧对木块产生一个水平向左的弹力F弹。所以在水平方向,木块同时受到水平向左的摩擦力和弹力,如图所示。
43. 如图所示,一物体以某一初速度冲上粗糙斜面,请作出该物体对斜面的摩擦力和压力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】物体以某一初速度冲上粗糙斜面,相对于物体而言,斜面向左下方运动,所以受到的摩擦力方向为沿着斜面向上;物体对斜面的压力垂直于接触面且指向斜面。两个力均作用在斜面上,作用点都落在物体与斜面接触面的中心上。
44. 如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】由图可知,书在拉力F拉的作用下,处于静止状态,由二力平衡条件可知,书受到的摩擦力方向与拉力F拉的方向相反,大小与拉力F拉大小相等;书对桌面压力的受力物体是桌面,则作用点在桌面上,压力方向垂直于桌面向下。
45. 如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图.
【答案】如图所示。
【解析】原来物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止,由于惯性木块保持原来的速度继续运动,木块相对于平板向右滑动,收到水平向左的摩擦力;同时木块受竖直向下的重力G、平板对它竖直向上支持力F的作用,这两个力是一对平衡力,三个力的作用点都在物块的重心上。
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