摩擦力与图像结合题-2024-2025学年人教版物理八年级下学期

摩擦力与图像结合题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、填空题 1．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。 由图象可知：当t=1s时，物体处于 静止状态物体受到的摩擦力为 N；t=3s时，物体做加速运动，此 时受到的摩擦力为 N。 2．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力的作用，的大小与时间的关系如乙图所示，时物体所受摩擦力为 ，方向 ；当时，物体受到的摩擦力为 。 3．如图甲所示，重2.5N的物体被夹在两块相同的木板之间，两块木板各受10N的水平压力F0，当受到方向不变的竖直向上拉力F的作用时，F的大小与时间t的关系图像如图乙所示，物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图像可知，物体在第1s时受到的合力为 N；物体在第4s~6s的时间内受到的摩擦力为 N。 4．如图甲所示，置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用，其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知10~15s内物体做 直线运动，时物体受到的摩擦力为 N。 5．如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力向右拉物体，拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，则在时，物体受到的摩擦力为 N；2~4s内物体所受合力为 N。 6．一个竖直固定在水平地面上的管道如图甲所示，利用拉力F将一木块从管道的左端竖直拉进，右端竖直拉出。已知两边竖直管道对木块的挤压作用相同，并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。2~4s，木块受到的摩擦力为 N，则木块受到的重力为 N，4~6s，木块受到的摩擦力为 N（管道内粗糙程度均匀，物体在竖直管道与水平管道连接处的运动情况忽略）。 7．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知：3-6s物体做 运动（选填“匀速”或“变速”），t＝5s时，物体受到的摩擦力是 N。 8．如图甲所示，用水平拉力F拉着水平桌面（粗糙程度不变）上一木块向右做直线运动，拉力F的大小与时间的关系如图乙所示。在t=5s后木块开始做匀速直线运动。已知t=2.5s时木块受到的拉力大小为15 N，此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N；受到的合力的大小为 N，方向为 （选填“水平向右”或“水平向左”）。 9．如图甲所示，木块在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用，拉力F1和F2的大小随时间变化如图乙和丙所示，木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知，0-2s内木块受到的合力大小为 N；第3s时，木块受到的摩擦力大小为 N；第7s时，木块受到的摩擦力方向水平向 （选填“左”或“右”）。 10．如甲图所示，物体沿水平地面做直线运动，段较段更粗糙；此物体在段的图像如图乙所示，受到的摩擦力为；此物体在段的图像如图丙所示，受到的摩擦力为，请回答下列问题： (1)物体在、段运动时的速度分别为、，则 （选填“”“”或“”）； (2)摩擦力 （选填“”“”或“”）； (3)拉力 （选填“”“”或“”），依据是 。 11．某智能扫地机器人在清洁房间时，内置传感器实时记录了它运动的速度随时间的变化图像（图甲），同时记录了机器人不同阶段受到地面的摩擦力随时间的变化图像（图乙）。房间地面铺有地板砖和粗糙地毯两种材质，下列说法错误的是( ) A．内机器人加速运动，受到的摩擦力与拉力大小不相等 B．5-6s速度减小是因为机器人从瓷砖区域进入地毯区域，摩擦力瞬间增大 C．机器人在地毯区域匀速运动，此时牵引力等于 D．若机器人在地毯上清洁时，将其底部的防滑垫更换为更光滑的材质，匀速运动阶段的摩擦力仍为 选择理由： 12．如图甲所示，木块放在水平桌面上，用弹簧测力计拉木块在水平面上做直线运动，两次拉动的运动图象如图乙A、B两图，两次对应的弹簧测力计的示数分别为FA、FB，两次拉力的功率分别为PA、PB，则FA FB，PA PB。（选填“<”“”或“>”） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《摩擦力与图像结合题》参考答案 1． 1 2 【详解】[1]由v-t图象知，当t=1s时，物体的速度为0，处于静止状态，此时推力F=1N，所以受到的摩擦力也为1N。 [2]由丙图知，4~6s时，物体做匀速直线运动，由乙图知，4~6s时，F=2N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为2N，2~4s时，拉力F=3N；但由于物体和地面没有改变，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，即仍为2N。 2． 2 水平向左 4 【详解】[1][2]由图丙可知，时，物体保持静止，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反；由图乙可知，此时推力为2N，所以，物体所受摩擦力为2N，方向水平向左。 [3]由图丙可知，4~6s时，物体做匀速直线运动，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反；由图乙可知，此时推力为4N，所以，物体所受摩擦力为4N；时，物体对水平面的压力和接触面粗糙程度不变，物体受到的摩擦力不变，仍为4。 3． 0 1.5 【详解】[1]由图丙可知，物体在第1s时处于静止状态，所以受到的合力为0N。 [2]物体在第4s~6s的时间内处于匀速直线运动状态，表明物体受到平衡力，物体受到向上的拉力、向下的重力和向下的摩擦力，三力平衡，所以受到的摩擦力为f=F-G=4N-2.5N=1.5N 4． 匀速 20 【详解】[1]由丙图可知，10~15s内物体速度不变，所以物体做匀速直线运动。 [2]由丙图知，10~15s内，物体做匀速运动，处于平衡状态，所以，摩擦力与推力F是一对平衡力，大小相等，由乙图知，10~15s时推力F=20N 所以物体受到的滑动摩擦力为20N，时物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以，摩擦力大小不变，仍为20N。 5． 4 2 【详解】[1]由v-t图像可知，在4~6s内物体做匀速直线运动，物体所受到的滑动摩擦力f与拉力F是一对平衡力；由F-t图象可知，在4~6s内拉力F=4N，由二力平衡条件可知物体所受的滑动摩擦力f=F=4N 所以在t=5s时物体受到的摩擦力为4N。 [2]由v-t图像可知，在2~4s内物体做加速运动，因物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以物体所受滑动摩擦力的大小不变，仍然为4N，但此时拉力为6N，因拉力与摩擦力的方向相反，所以2~4s内物体所受的合力为F合=F′-f=6N-4N=2N 6． 5 2 10 【详解】[1]由图可知，2~4s，木块在水平方向上做匀速直线运动，此时的拉力和摩擦力是一对平衡力，由图乙可知，此时拉力大小是5N，故此时木块受到的摩擦力为 [2][3]由甲、乙两图得出，0~2s时，拉力为12N，木块匀速直线上升，受到的合力为0，木块受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力、竖直向上的拉力，所以有 4~6s时，拉力为8N，木块匀速下降，两边竖直管道对木块的挤压作用完全相同，即压力、接触面的粗糙程度相同，则木块受到的摩擦力与0~2s内的摩擦力相同；木块受到竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力、竖直向下的拉力，所以有 综上可得G=2N，。木块受到的重力为2N，4~6s，木块受到的摩擦力为10N。 7． 变速 60 【详解】[1]观察速度图象即可看出物体在3~6s时速度在变化，所以在做变速运动。 [2]由丙图知，9~12s时，物体做匀速运动，且，由乙图知，9~12s时的推力；水平方向上的摩擦力与推力平衡，则摩擦力；由丙图知，t=5s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变，仍为。 8． 10 5 水平向右 【详解】[1]5s之后物体做匀速直线运动处于平衡状态，根据二力平衡的知识，此时物体受到的滑动摩擦力等于拉力等于10N，滑动摩擦力大小和接触面所受压力以及接触面的粗糙程度有关，0到5s内和5s之后，接触面所受压力和接触面粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力不变，所以第2.5s时，物体所受的滑动摩擦力为10N。 [2]已知t=2.5s时木块受到的拉力大小为15N，滑动摩擦力方向与拉力相反，故受到的合力的大小为15N-10N=5N。 [3]因为第2.5s时物体所受的拉力大于物体所受的滑动摩擦力，所以合力方向和拉力方向一致，合力方向和运动方向相同，即合力方向是水平向右。 9． 0 2.5 右 【详解】[1]由图丁知，0~2s内，木块处于静止，处于平衡状态，则0-2s内木块受到的合力大小为0N。 [2]由图丁知，第3s时，木块处于加速运动，所以受到的摩擦力是滑动摩擦力；由图乙和丙知，F1和F2的大小分别为7N和1N，所以木块向左做加速运动。第4~6s，木块的速度大小保持不变，处于匀速直线运动状态，所受的摩擦力是滑动摩擦力，此时间段，F1为6N，F2为3.5N，木块所受的滑动摩擦力 整个过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，所受的滑动摩擦力大小不变。所以第3s时，所受的摩擦力为2.5N。 [3]第7s时，F1为0N，F2为2N，木块做减速运动，所受的摩擦力与运动方向相反，所以摩擦力的方向与F2的方向相同，水平向右。 10．(1)＜ (2)＜ (3) ＜ 见解析 【详解】（1）由图乙可知，物体的速度 由图丙可知，物体的速度，故 （2）物体沿水平地面做直线运动，s2段较s1段更粗糙，由于摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，两段都是同一个物体，压力相等，故在s2段的摩擦力较大，即 （3）物体沿水平地面做直线运动，处于平衡状态，故受力平衡，，由于，故 11． D 见解析 【详解】[1][2]A．在0−2s内，从速度 - 时间图像可知机器人做加速运动，此时机器人处于非平衡状态，受到的拉力和摩擦力大小不相等，故A正确，不符合题意； B．从摩擦力 - 时间图像可知，在5−6s时摩擦力瞬间增大，说明机器人从瓷砖区域进入地毯区域，由于地毯表面更粗糙，摩擦力增大，合力方向与运动方向相反，所以速度减小，故B正确，不符合题意； C．在 6−9s内，从速度 - 时间图像可知机器人做匀速直线运动，处于平衡状态，此时机器人受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。从摩擦力 - 时间图像可知此时摩擦力为12N，所以牵引力也为 12N，故C正确，不符合题意； D．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。若机器人在地毯上清洁时，将其底部的防滑垫更换为更光滑的材质，即在压力不变的情况下，接触面的粗糙程度变小，滑动摩擦力会减小，不再是12N，故D错误，符合题意。 故选D。 12． = > 【详解】[1]由图乙，两次拉木块在水平方向都做匀速直线运动，水平方向木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，且木块对地面压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以FA=FB=f [2]由图A可知，木块的速度vA=4m/s，由图B可知，木块的速度 由于vA>vB，所以由 可知PA>PB。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$