内容正文:
科学八
专题拓展一摩擦力
思维点击
1,认为摩擦力一定是阻力,它与物体运动方向
一定相反
例1关于人在步行时脚与地面间的摩擦力,下列
说法中正确的是
A脚与地面间的摩擦力是阻力,方向向前
B.脚与地面间的摩擦力是阻力,方向向后
C.脚与地面间的摩擦力是动力,方向向前
D.脚与地面间的摩擦力是动力,方向向后
【分析】人在行走时,脚向后蹬地,鞋对地面
有相对向后运动的趋势,此时地对脚施加一个向前
的静摩擦力,在这个摩擦力的作用下,人才能前进,
所以脚与地面间的摩擦力是动力。
【点拨】摩擦力虽然产生在两个不光滑的且
已有相对运动或相对运动趋势的接触面间,但摩擦
力的方向不一定与物体运动方向相反,它是与物体
相对运动或相对运动趋势的方向相反。
2.认为滑动摩擦力随外力增大而增大
例2一木块放在水平桌面上,某人用10N的力拉
木块使其在桌面上做匀速直线运动,若改用15N的
水平拉力拉木块,仍使木块在水平桌面上运动,此
时木块受到的摩擦力
()
A.大于10N
B.等于10N
C.小于10N
D.无法确定
【分析】木块在水平桌面上做匀速直线运动
时,木块受到的拉力与木块受到的摩擦力是一对平
衡力,此时摩擦力大小等于10N。而滑动摩擦力的
大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当改
用15N的拉力拉木块时,压力的大小及接触面的粗
糙程度不变,因而摩擦力的大小也不变。
【点拨】判断滑动摩擦力大小的变化时,主要
看影响它的大小因素是否发生变化。滑动摩擦力
的大小跟拉力的大小及运动状态无关。
3.认为静止的物体一定不受摩擦力
例3一只啤酒瓶在下列情况下不受摩擦力的是
A.啤酒瓶静止在粗糙的水平桌面上
年级上册
的几个易混淆的问题
B.啤酒瓶静止在倾斜的桌面上
C.啤酒瓶被握在手中,瓶口朝上
D.啤酒瓶下压着一张纸,挡住啤酒瓶把纸抽掉
【分析】当啤酒瓶静止在粗糙的水平桌面上
时,酒瓶和桌面之间没有相对运动的趋势,因而没
有摩擦力。啤酒瓶静止在倾斜的桌面上,瓶有沿桌
面向下运动的趋势,握在手中的瓶也有向下运动的
趋势,因而都有摩擦力。D中抽出纸条时,纸条和瓶
间发生了相对运动,所以有摩擦力。
【点拔】在理解摩擦力时,不仅运动的物体之
间可能有摩擦,静止的物体之间也可能有摩擦。一
个物体虽然在另一个物体表面上静止,但它可能具
有相对运动的趋势,此时就会产生静摩擦力。
4.认为握力越大,静摩擦力越大
例4用20N的力握住一个重10N的瓶子,瓶子
不掉下来,当加大握力到50N时,瓶子受到的静摩
擦力
()
A.大于10N
B.小于10N
C.等于10N
D.无法判断
【分析】由于瓶子静止,所以瓶子受到的竖直
向上的静摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,
因此静摩擦力始终等于重力。当提力增大时,重力
不变,静摩擦力也不变。
【点拨】静摩擦力大小的判断是一个难,点,判
断静摩擦力的大小一般根据物体静止受力平衡,来
找出静摩擦力的平衡力,从而根据平衡力的大小来
判断摩擦力的大小。
5.认为用力推物体而没有推动是由于摩擦力
大于推力
例5一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面
上的汽车,但汽车仍保持静止,则
()
A.小孩对车的推力大于车受到的摩擦力
B.小孩对车的推力等于车受到的摩擦力
C.小孩对车的推力小于车受到的摩擦力
D.小孩对车的推力与车受到的摩擦力的大小
关系不能确定
【分析】因小孩推汽车汽车不动,因此汽车处
在静止状态,受的力一定是平衡力。水平方向汽车
共受到两个力作用,即向前的推力和向后的摩擦
力,这两个力大小相等。
拓展上
6.认为靠轮子运动的物体一定受滚动摩擦力
例6汽车在行驶时与地面的摩擦是
摩
擦,突然司机发现前面跑出一只小狗,急忙来一个
急刹车,车轮在地面滑行,则此时汽车受到的摩擦
是
摩擦。(填“滚动”或“滑动”)
【分析】汽车行驶时,车轮与地面的接触部位
时刘在变化,所以此时的摩擦是滚动摩擦:而急制
车或车轮在地面上滑行时,车轮的接触部位不变,
地面的接触部位在变化,因此此时的摩擦是滑动
摩擦。
巩固练习
A组
1.如图,在商场里,小明站在匀速上升的电梯
上,下列关于小明受力分析正确的是
A.重力、支持力、静摩擦力、拉力
B.重力,支持力、静摩擦力
C.重力、支持力、牵引力
D.重力、支持力
2.如甲、乙两图所示,叠放在一起的物体A和
B,在大小为F的恒力作用下都能沿水平面做匀速
直线运动,则下列结论中正确的是
A.甲、乙两图中A
物体所受的摩擦力大小均
B门
为F
B.甲、乙两图中B物
体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B
受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B
受到地面对它的摩擦力为F
3.如图所示,用水平拉力F=10N拉上表面
粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀
速运动,当物体B静止时,与水平绳相连的弹簧测
力计的示数不变且为5N。关于该状态,下列说法
正确的是(不计绳和弹簧测力计重)
培优
A.A对B的摩擦力为静摩擦力
B.A对B的摩擦力方向水平向左且为5N
C.地面对A的摩擦力为5N,方向向右
D.当拉力F变为16N时,弹簧测力计的示数
不变
4.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方
向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间:的
关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,
以下说法正确的是
)
vm/s)
24h
乙
A.0~25,物体没有推动,是因为推力小于摩
擦力
B.2一45,物体做匀速直线运动
C.2~4s,物体受到的摩擦力是3N
D.4~6s,物体受到的摩擦力与水平推力是一
对平衡力
5.用手握住重5N的酱油瓶静止悬在空中,瓶
口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖
直向上的摩擦力为
N;若使手的握力增加
为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为N。
6.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图
所示的操作,将木块放在水平长木板上,如图(a)所
示,用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增
大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩
擦力,并用计算机绘制出摩擦力∫随拉力F的变化
图像,如图(b)所示。已知木块质量为1.0kg,g取
10N/kg。由上述采集的数据,请你回答下列问题:
力传感器
8 FN
b
(1)木块与长木板间的最大静摩擦力F/。为
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力f为
7.如图甲所示,物体A重30N,用F等于
50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受
的摩擦力是
N:图乙中,在52N的水平拉
力F作用下,A,B一起在光滑水平面上运动,物体
科学八
(填“受”或“不受”)摩擦力作用
8.王欣同学看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不
时地往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。
但又想到为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢
走”呢?于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过
的木块和一杯水进行探究。如图,在水平玻璃桌面
上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在玻璃桌面
上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
水滴数/滴
510
1520
25
摩擦力/N
1.31.5
1.81.4
(1)第5次实验中弹簧测力计的读数如图,为
N。
(2)该实验中通过测量拉力大小来测量摩擦力
大小的理论依据和科学方法是
A二力平衡条件
B.力的作用是相互的
C.控制变量法
D.转换法
(3)随着水滴的增加,摩擦力的大小变化趋势
更接近以下四幅图的
图
力
N
水滴数/滴
水流数滴
A
B
N
水滴数/演
水滴数滴
D
年级上册
B组
9.如图所示,一个木块在光滑水平面上以o
的速度做匀速直线运动,冲上粗髓斜面后最终静止
在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说
法正确的是
()
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块
的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜
面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生
改变
10.如图甲,绷紧的水平传送带始终以恒定速
率1运行。初速度大小为2的小物块从与传送带
等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从
小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运
动的t图像(以地面为参考系)如图乙所示,已知
v2>1,则
()
乙
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到
最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先
向右后向左
D.0~t时间内,小物块始终受到大小不变的
摩擦力作用
11.小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问
题。某天,他用一块较长的木板N与木块M及弹
簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力有关的因
素。先将长木板N平放,用弹簧测力计拉着木块
M在N上做匀速直线运动,如图甲,此时木块M所
受滑动摩擦力为∫甲:然后再将N支起,仍然用弹簧
测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动,
如图乙,此时木块M所受滑动摩擦力为fz。对小
明同学的实验讨论正确的是
拓混上
N7
甲
A.两次M所受滑动摩擦力f甲<∫z
B.小明实验是研究滑动摩擦力与压力大小的
关系
C.乙情况弹簧测力计的示数等于f乙
D.小明实验时控制相同的量是接触面积大小
12.如下图所示,一只弹簧测力计放在光滑的
水平面上,弹簧测力计外壳质量不能忽略,弹簧及
挂钩质量不计,现对弹簧测力计施加水平方向的力
F1,F2,且F>F2,则
()
E0Ww
A.弹簧测力计向左运动,读数为F2
B.弹簧测力计向左运动,读数为F
C.弹簧测力计向右运动,读数为F
D.弹簧测力计向左运动,读数为F1和Fg之
间的某一数值
13.如图所示,质量为1千克的物体在水平力
F作用下,静止在竖直的墙上,此时物体所受的摩
擦力为
N(g取10N/kg)。当力F逐渐减
小时,物体先静止,一段时间后开始向下加速运动,
则在这过程中,摩擦力∫与时间t的关系可能符合
下列图线中的
14.为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较
一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计
了如图甲所示的实验装置。整个装置放在水平桌
面上,其中A,B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧
测力计C,D的一端与两木块相连,另一端固定在
铁架台E,F上。后来经过讨论,完善了实验装置,
86
与培优
如图乙所示。
甲
陆码
细圆木条
探究摩擦力的相互性
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小
等于弹簧测力计
的示数,A对B的静摩擦
力的大小等于弹簧测力计
的示数。(填
“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是
在A上放砝码的目的是
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程
中,应使A,B保持相对
,整个装置静止
后,读取两个弹簧测力计的示数F1,F2。(填“运
动”或“静止”)
(4)分析实验数据,若
,则静摩擦力的
作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小
相等。
15.图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小
与哪些因素有关”这一问题提出猜想时的情景。为
了验证他们的猜想,他们找来了量程合适的弹簧测
力计一只、长木板一块、质量相同的长方体木块和
塑料块各一块。
滑动摩擦力的大
滑动摩擦力的大
小可能与接触面之间
小可能与接魏面的粗
的压力有关,
债程度有关
小刚
细
(1)要验证他们的猜想,首先要解决的问题是
如何测量滑动摩擦力。他们经过讨论一致认为:要
准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,
必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板
滑动。
(2)他们通过用乙、丙所示的实验,可得出的结
科学八
论是:在保持
一定时,
越大,滑动
摩擦力就越大。
(3)小强对小刚说:“我只要用丙中的器材再做
一次实验,就能验证我的猜想。”小强的做法是
,重新做一次实验。
(4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数
有一定的困难。经过思考小刚提出,如果按照图丁
所示来改进实验装置,实验效果会显著改善。请写
出这样改进的好处:
16.如图所示,同一水平桌面上放有长方体木
块和铁块各一个。请你利用一个量程满足实验要
求的弹簧测力计,设计一个实验来探究木块和铁块
的下表面谁更粗糙,写出实验的步骤和结论。
木
铁
C组
17.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落
地时向前翻车的危险,则落地时应采取的措施是
A.仅前轮制动
B.仅后轮制动
C.前、后两轮均制动
D.前、后轮均不制动
18.早晨,小明骑着自行车沿平直的公路驶向
学校,强劲的北风迎面吹来,此时地面对车前轮的
摩擦力为f1,对车后轮的摩擦力为∫2。则下列说
法中正确的是
()
A.f1与前进方向相反,f1<f
B.f2与前进方向相反,f1>f2
年级上册
C.f1与前进方向相同,f<f2
D.f2与前进方向相同,f1>
19.A,B两物体叠放在水平桌面上,在如图所
示的三种情况下:①甲图中两物体静置于桌面上;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A,B一
起以2m/s的速度做匀速直线运动:③丙图中水平
恒力F作用在B物体上,使A,B一起以10m/s的
速度做匀速直线运动。比较上述三种情况下物体
A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是
(
v=2m/s
v=10m/s
丙
A.三种情况下,A在水平方向都不受力
B.三种情况下,A在水平方向都受力且受力相
同
C.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水
平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力,②、③中A在
水平方向都受力且受力相同
20.A,B,C叠放在一起,在水平力FA=Fa=
10N的作用下以相同的速度口沿水平方向向左匀
速滑动,如图所示。那么此时物体B作用于A的摩
擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为()
A.20N,0N
B.20N,10N
C.10N,20N
D.10N,0N
2L.如图,A,B,C,D是4块质量相同的砖,每
块重50牛,A,D两侧是两块竖直的木板,木板外侧
分别用1000牛的力压紧,砖处于静止状态。A砖
与B砖之间的摩擦力为
,B砖与C砖之间
的摩擦力为
87力,此时推力和摩馨力相等,因为压力的大小与接触面的粗
糙程度不变,因此摩擦力的大小不变,但推力的大小在不断
增加,因此B处的推力大于所受的摩擦力,即F>∫B。
(2)(b)的表面比(a)的表面更祖棱,使用时,在其他条件
相同的情况下,产生的摩擦力更大,这说明火柴头的着火点
更高了,使用时更加安全了。
C组
17.(1)如图所示,交叠的一半纸张每向下一页,所受到
的压力增大2mg,书B第1页受到的压力为2m08,第2
页受到的压力为2×7m8,第3页受到的压力为3×
2m8,以此类推,第199页受到的压力为199×2mg,第
20页受到的压力为20×7m,8,又因为满足了=aN的关
系,所以交叠的一半所受到的滑动摩擦力为f,=(1十2十
3+…+200)μ×m5=1050am0g:没有交叠的一半所受到
2
的滑动摩擦力为:,=100X×m,8=50mg:因为匀速抽
2
出,根据二力平衡的条件,水平力与滑动摩擦力相等,则水平
力F的最小值:F=f1+f:=10050mog+50mog=
10100mmog=10100×0.3×1×103kg×10N/kg=30.3N.
(2)如图所示,交叠的一半纸张每向下一页,所受到的压力
增大2m8,书A第1页没有受到压力,书A第2页受到的
压力为分m8,书A第1页没有受到压力,书A第2页受到
的压力为2m8,第3页受到的压力为2X2mg,第4页
受到的压力为3×2mg,以此类推,第199页受到的压力为
mg,第200页受到的压力为19×号m0g,又因为
198X1
满足f-N的关系,所以交叠的一半所受到的滑动摩擦力
为:'=(1+2+3+…+199)r×m8=9950m6g:没有交
2
叠的一半所受到的滑动摩擦力为:?=100××2
50m6g:因为匀速抽出,根据二力平衡的条件,水平力与滑
动摩擦力相等。则水平力F的最小值:F=f片+f=
9950mog+50mog=10000um,g=10000×0.3×1×
10-3kg×10N/kg=30N:
2x mg
3x ng
198×5mg
199×5m8
199x5ng
≤2005mg
答:(1D水平力F的最小值30.3N:
(2)水平力F的最小值30N。
5
专题拓展一摩擦力的几个易混淆的问题
例1C
例2B
例3A
例4C
例5B
例6滚动滑动
巩固练习
A组
1.D2.B3.D4.D
5.556.(1)4N(2)3N7.30受8.(1)1.2
(2)AD(3)B
B组
9.D10.B11.B12.A13.10A
14.(1)DC(2)用滚动代替滑动增大压力
(3)静止(4)F1=F,
15.(1)匀速直线(2)粗糙程度压力(3)将塑料块
放在下面,木块叠放在塑料块上面,用弹簧测力计匀速拉动
它们(4)操作方便,实验中不必再控制物体做匀速直线运
动:读数方便,弹簧测力计是静止的,比较容易读出数据
16.①将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速地拉
动木块,记下测力计示数F1:②将木块放在铁块上,用弹簧
测力计水平匀速地拉动铁块,记下测力计示数F:;③若F
>F。,则木块下表面粗糙:若F,<F,铁块下表面粗糙:若
F,=F:,则两物块下表面粗糙程度相同。
C组
17.B【解析】摩托车做飞跃障母物的表演时,落地
时前轮着地,为了减少落地时向前翻车的危险,不能前轮制
动,则落地时应采取的措施是仅后轮制动,选项B正确,
18.A【解析】自行车后轮为驱动轮,地面对车后轮的
摩擦力∫:方向与前进方向相同,前轮为导向轮,地面对车前
轮的摩擦力f方向与前进方向相反。由于受到迎面吹来的
风,所以f1<f2,选项A正骑。
19.A20.D
21.50N0【解析】先把四块砖看作一个整体:四
块砖的总重力是200N,两边的压力F相同,两边受到的摩
擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力200N与两边的
摩擦力之和相等,故两边的砖块A和D各受到100N的摩
擦力作用,且方向竖直向上。
对于第一块砖A:受到左边木板向上的摩擦力作用,大
小为100N:自身向下的重力作用,大小为50N:根据平街力
知识,A还受到B砖对它向下的摩擦力作用,大小为50N:
根据力的作用是相互的,A砖对B砖的摩擦力大小为50N,
方向向上。
对于第二块砖B:已经受到了两个力的作用,分别是:自
身向下的重力50N、A砖对它(B)的向上的摩擦力50N,这
两个力正好是一对平衡力:故B砖不再受其他力,即B砖和
C砖之间没有力的作用:第二块与第三块砖间的摩擦力大小
也就为0。
第3节压强(1)—固体压强
例1C
例2C