内容正文:
第4讲 运动和力
运动和力是浙江科学中考物理板块的核心重点,考查覆盖基础概念、实验探究和综合应用,分值占比高且命题灵活,常结合生活场景与科技案例
【考点1 机械运动】
【考点剖析】
一、机械运动
1.物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做 。
2.我们平常所说的运动一般是指机械运动,但物体并非只做机械运动,还有许多运动要比机械运动复杂得多,如热运动、化学运动、生命运动等。
二、参照物
1.参照物
(1)定义:研究机械运动时,被选作标准的物体叫做 。
(2)选择参照物的原则
a. :参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
b. :参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为自己以自己为参照物,任何物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
c. :为了便于研究机械运动,科学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物,研究机械运动时,则要作出说明。
2.运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对性。
因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定一个参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
三、机械运动的分类
(1)匀速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(2)变速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100米赛跑、50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但它们的运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
(3)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有s-t图像和v-t图像。
四、速度
(1)定义:物理学中,把 与 之比叫做物体运动的 。
(2)公式: 变形公式:。
(3)物理意义:是描述物体 的物理量。在数值上,等于物体在 时间内通过的 。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是 ,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的 单位。
在交通运输中,速度的单位常用 (km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s= km/h。
例1、(2024•舟山三模)如图甲是小车甲运动的s﹣t图象,图乙是小车乙运动的v﹣t图象,由图象可知( )
A.甲、乙都不受力的作用
B.甲、乙都以2m/s匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
【考点2 力】
【考点剖析】
一、力的概念
1.力是物体对物体的 。
注意:①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是 物体,另一个是 物体。
②发生力的作用时,物体间不一定要相互接触,也就是说,不接触的物体间也可能发生力的作用。如磁铁吸引铁钉,树上的苹果受到地球的引力,两者之间不接触也能相互吸引。
二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态(速度大小和运动方向)
三、力的作用是相互的
1.一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用,也就是说,物体间力的作用是 的。
2.一对相互作用力的特点
①物体之间相互作用力的大小 、方向 、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
②物体间力的相互作用是同时 、同时 的,没有先后之分。
四、力的测量
1.力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称 ,用字母 表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
2. 弹力
物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为 。发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做 。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的,常见的拉力、压力、支持力等都属于 。
注意:
①弹力产生的条件:物体发生 。
②弹力产生的原因:物体反抗形变。
③弹力的方向与引起物体发生弹性形变的力的方向相反。
④在一定范围内,物体弹性形变越大,弹力也越大,超出某个范围即超出弹性限度,这一关系不再成立,如弹簧被拉直、弓被拉断等。
3.测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧
4.弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要 。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即 。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度相 。
五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关,通常把力的 、 、 叫做力的三要素。
六、重力及其方向
1.重力的产生
地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做 ,通常用字母 表示。
注意:①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
2.重力的方向
重力的方向总是 ,但不可说成垂直向下。因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。
(1)“竖直向下"是指与水平面垂直向下的方向,如图所示中重力G的方向。
(2)“垂直向下”是指垂直于支持面向下,如图中力F的方向。只有当物体在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下才是相同的。
3.重力的作用点——重心
一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的 。有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的 。
七、重力的大小
1. 重力与质量的关系
G=mg,通常g取9.8牛/千克,g表示质量为1千克的物体在地面附近所受重力的大小是9.8牛。在粗略计算中,g的值可取10牛/千克。
2.重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关,物体在极地受到的重力比在赤道要略大些,在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同一物体在不同的地方,重力的大小略有不同,所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量,而不是重力。
3.同一物体在不同的星球上,其重力是不同的,质量为1千克的物体,在不同星球上受到的重力如下表所示。
例2、(2024•瓯海区一模)如图所示,是梧田老街的凤凰飞天秀,假设凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【考点3 运动和力】
【考点剖析】
一、牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的 。
(3)理解牛顿第一定律,应注意从以下四个方面入手
①“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
②“没有受到外力作用”是指定律成立的条件。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说,物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向,做匀速直线运动。
二、力和运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体 的原因。
三、惯性
1.惯性的概念
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做 。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象,例如:当汽车突然起动时,车上乘客的脚已随车向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持静止状态,这时乘客就要向后倒;反之,当汽车突然刹车时,车上的乘客会向前倾。
注意:
①一切物体都具有 ,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。惯性是自然界中一切物体的 属性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
四、二力平衡
(1)物体在受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力彼此 。
(2)物体运动状态不变时的受力情况分析①可能不受到任何作用力。
根据牛顿第一定律可知:当物体不受任何外力作用时,物体将保持静
止或匀速直线运动状态,②可能受一对平衡力的作用。如果物体只受两个力的作用,且保持静止或勾速直线运动状态,则这两个力一定是一对 。
③可能受多个力的作用,但合力为 。
五、二力平衡的条件
1.两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在 。
2.平衡力和相互作用力的区别
二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等,方向 ,且作用在同一条直线上。其特点可概括为“同物、等大、反向、共线”物体间相互作用的两个力称为相互作用力,其特点可概括为“等大、反向、共线、 ”。
相互作用力是同时 、同时 的。而相互平衡的两个力则不同平衡力中的一个力不会因另一个力的存在而存在,也不随另一个力的消失而消失。
六、二力平衡条件的应用
物体的运动与受力情况密不可分,我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变,也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件
物体运动状态
说明
不受力、受平衡力
静止或做匀速直线运动
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
运动状态改变
力是改变物体运动状态的原因
注意:
①力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。
②物体不受力或受平衡力时,物体的运动状态保持不变(即保持静止或匀速直线运动状态);物体受单个力或非平衡力时,物体的运动状态一定改变。
③当物体运动状态不改变时,物体可能不受力、可能受平衡力;当物体运动状态改变时,物体一定受力,可能受单个力或非平衡力。
七、平衡力与相互作用力
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
示意图
相同点
大小
相等
相等
方向
相反,且在同一直线上
相反,且在同一直线上
区别
作用对象
分别作用在两个物体上
共同作用在同一物体上
作用时间
同时产生,同时消失
一个力消失,另一个力可以存在
力的作用效果
作用力和反作用力分别作用在不同物体上,一般产生不同的效果
两个力共同作用在同一物体上,使物体保持平衡
例3、(2025•浙江模拟)如图是小科进行投篮时的动作,下列关于篮球离开小科的手之后,在空中运动尚未接触到地面时的说法正确的是( )
A.篮球在最高点时的速度不为零
B.篮球在下降过程中速度越来越小
C.篮球在上升过程中只受到重力作用
D.手对篮球的作用力使篮球在空中飞行
【考点4 摩擦力】
【考点剖析】
1.滑动摩擦力的定义
两个相互 的物体,当它们之间有 时,在接触面上产生一种阻碍 的力,这种力叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触,且接触面 ;
(2)两物体之间发生 或具有相对运动的 ;
(3)两物体之间相互挤压发生 ,接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
3.滑动摩擦力和静摩擦力
(1)当两个相互接触的物体发生 时,在接触面上会产生滑动摩擦力;
(2)当两物体没有发生相对运动,但有相对运动 时,在接触面上会产生静摩擦力,如用力推箱子但未推动时,虽然箱子处于静止状态,但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势,此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
4.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是 物体 (或相对运动趋势)。“相对运动”(“或相对运动趋势”)是以相互接触的物体作为参照物的。
5.摩擦力的作用点
实际上,摩擦力是作用在这个物体 上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个点等效在接触面上,也可以取在物体的 上。
6.有益摩擦和有害摩擦
(1)摩擦有时是有益的。如用手拿物体时,手与物体间的摩擦;人行走时,鞋底与地面间的摩擦;刹车时,刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
(2)摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损,进而使机器丧失原有的精度和功能等。
7.增大或减小摩擦的方法
类别
方法
应用举例
增大有益摩擦
增大接触面间的压力
自行车车闸
增大接触面的粗糙程度
汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小接触面的压力
推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
例4、(2025•东阳市三模)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整:
。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
例5、(2025•浙江模拟)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
例6、(2025•舟山模拟)让我们来探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
【建立假设】摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。
【原理分析】(1)弹簧测力计只能测量拉力的大小,如何用它测出摩擦力?可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力。如图甲,将木块放置在水平木板上,沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,则此时木块所受的摩擦力为 牛;
【实验步骤】
步骤一:在木块上放一个砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力;
步骤二:在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,重复图甲实验;
(2)步骤二的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
【实验分析】
部分同学认为步骤一加了砝码虽然增大了压力,但木块和砝码的总重力也增大了。影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是呢?
【改进设计】
如图乙,往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力,往金属盒中加入数量不等的沙子,可以改变金属盒的重力。压力传感器可测出金属盒对白纸的压力,拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的摩擦力;
(3)如图乙,拉动白纸,记录下压力传感器和拉力传感器的示数。要验证摩擦力的大小与重力大小无关,需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙,并调节氢气球内的氢气质量, ,拉动白纸,记下拉力传感器的示数。
题型一.参照物及其选择
1. (2025•浙江模拟)我国拥有世界上风速最快的超高速风洞。如图所示,当风洞中的空气快速流过飞机时,可认为飞机是运动的,则此时选择的参照物为( )
A.地面 B.机翼
C.墙壁 D.风洞中的空气
2. (2025•鄞州区一模)如图所示为巴黎奥运会静水皮划艇男子500米双人比赛中的场景。在全力冲刺下,中国选手刘浩、季博文逐渐与对手拉开差距,夺得该项目的金牌。冲刺过程中,若说刘浩是静止的,则选择的参照物是( )
A.岸边的观众 B.终点标志线
C.身后的季博文 D.其他选手的皮划艇
题型二.速度公式及其应用
3. (2024•浙江校级模拟)假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f阻=kSv2,其中k为比例常数。已知球的体积公式:Vπr3(r为半径),每个雨点的密度相同,且最终都做匀速运动。如果两个雨滴的半径之比为1:2则这两个雨点的落地速度之比为( )
A.1:2 B.1: C.1:4 D.1:8
4. (2024•象山县模拟)某“闯关游戏”在笔直通道上每隔16m设有一个关卡,总共9个关卡(如图所示),各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为5s,关闭时间为2s,小科站在关卡1左侧18m远的A处,当关卡刚好放行时,他以4m/s的速度从A处匀速跑向关卡。之后,他从关卡5开始以5m/s的速度匀速通过剩下关卡到达距关卡9有20m的终点B。下列说法正确的是( )
A.小科从A到关卡5所用时间为22s
B.18s后小科与A处之间的距离为64m
C.小科总共会被关卡挡住3次
D.小科从A到达终点B所用的时间为38s
题型三.力的示意图与图示
5. (2025•嵊州市二模)将木块压在光滑斜面底端的弹簧上,松开后,木块被弹簧弹出后沿斜面向上运动。下列关于木块的受力示意图中(不考虑空气阻力),正确的是( )
A. B.
C. D.
6. (2025•衢州一模)频闪照相机能够实现间隔相同的时间自动连续拍摄,常用于研究物体的运动。小科用频闪照相机连续拍摄踢出去的足球在水平地面上滚动的情况,如图所示。小球运动到②位置时,它的运动方向和受到的阻力方向为( )
A. B. C. D.
7. (2023•鹿城区三模)如图是研究阻力对物体运动影响的实验装置,小车自斜坡甲处静止滑下,运动到丙处静止。当小车滑到乙处时受力情况正确的是( )
A. B.
C. D.
题型四.重力及其方向
8. (2025•龙湾区校级三模)“神舟19”于2025年4月30日,搭载航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽正式踏上归途,标志着中国空间站常态化运营进入新阶段。观察图中返回舱返回的过程,其重力的方向( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
题型五.力与运动的关系的应用
9. (2024•西湖区模拟)如图中,一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图丁所示)、不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做减速运动
B.小球在A点速度为零,合力为零
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
10. (2024•宁波模拟)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同(mP>mQ)的长方体铁块P、Q按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3、F4的作用下做匀速直线运动。则( )
A.F1=F3 B.F3=F4 C.F1+F2>F3 D.F4>F3
11. (2024•宁波模拟)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同(mP>mQ)的长方体铁块P、Q按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动,则( )
A.F1=F3 B.F3=F4 C.F1+F2>F3 D.F3>F4
题型六.惯性
12. (2025•舟山三模)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车静止或做匀速直线运动时,摆锺竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,当汽车突然刹车时,摆锺由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶,突然刹车
B.向左行驶,突然刹车
C.向左行驶,匀速直线运动
D.向右行驶,匀速直线运动
13. (2025•龙港市二模)如图一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从O点竖直向上跳起,不考虑一切空气阻力及摩擦,则该运动员下落的位置是( )
A.O点左侧 B.O点右侧 C.O点 D.无法判断
14. (2025•鹿城区二模)图1是某滑冰场地示意图,图2是运动员起跑时的场景。
(1)起跑时,运动员向后蹬地人就快速向前运动,这说明 。
(2)图1中,两名运动员分别在1、2道次,沿箭头方向从b线同时出发,并同时滑过a线。若1、2道次运动员的速度分别为v1和v2请比较v1和v2的大小关系: 。
(3)滑过终点后,运动员由于具有 ,还会向前滑行一段距离。
题型七.二力平衡条件的应用
15. (2025•温州模拟)如图“竹筷提米”实验中玻璃杯和米被提起后,与玻璃杯自身受到的重力相平衡的力是( )
A.米对玻璃杯向上的摩擦力
B.竹筷对米向上的摩擦力
C.手对竹筷向上的提力
D.米对竹筷产生的压力
16. (2024•瑞安市模拟)大型活动中常有无人机表演(如图)。在加速上升、空中悬停、匀速下降阶段,无人机受到的竖直向上的力分别是F1、F2、F3,不计空气阻力,则( )
A.F1<F2=F3 B.F1=F2=F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
17. (2024•海曙区模拟)春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是( )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
18. (2023•宁波模拟)水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右
B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左
D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
19. (2025•绍兴三模)如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的规律.将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示,则:
(1)2s~2.5s内,滑块与小车间的摩擦力为 (填“动”或“静”)摩擦力。
(2)整个过程中加入沙子的质量等于 kg。
20. (2024•滨江区二模)在班级文化建设布置中,小滨要把一块重10N的宣传牌固定在竖直的墙面上。如图所示,小滨用水平向右大小为30N的力F把宣传牌压在竖直墙面上,宣传牌静止。
(1)此时宣传牌受到的摩擦力大小是 N,方向为 。
(2)若增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21. (2024•鹿城区二模)图甲是温州某旅游景区的等高线地形图,该景区在MP段和PQ段分别架设了上行观光索道,在QM段架设了下行观光索道。图乙是索道上缆车运行时的示意图。
(1)图乙中,悬挂在缆绳上的缆车随缆绳一起匀速上升时,缆绳对缆车施加的作用力方向为 。(用图中字母表示)
(2)已知图甲中线段MP、PQ和QM的长度相等,若缆车以相同的速度分别在索道MP段、PQ段和QM段上匀速运行,完成各段运行所需时间分别为t1、t2和t3,则t1、t2和t3的大小关系为 。
题型八.探究影响摩擦力大小的因素
22. (2025•温州一模)为了探究滑动摩擦力大小是否与接触面粗糙程度有关,小明用体积和形状均相同的铁块()和木块()等器材设计了如下四种对照实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
23. (2025•浙江一模)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小黄先用弹簧测力计拉动磁铁在玻璃上做匀速直线运动,再在玻璃下方放置铁片重复上述实验,比较两者拉力大小。这个方案探究影响滑动摩擦力大小的因素是( )
A.质量大小 B.压力大小
C.接触面粗糙程度 D.接触面积大小
24. (2025•鹿城区二模)小明同学利用如图所示的实验装置探究“摩擦力大小与压力大小的关系”。实验步骤如下:
①水平桌面上放置一长木板,取一金属块放在长木板上,将一条形磁铁放置于金属块的正下方。
②拉动长木板,当弹簧测力计的指针稳定时读出其示数。
③其余条件不变,改变磁铁下方所叠卡片数量重复步骤②。整理数据如表。
实验序号
卡片数量
测力计示数F(牛)
1
0
0.8
2
3
3
6
1.8
(1)要完成该实验,小明选择的金属块材料可以是 (可多选)。
A.纯铁
B.纯铜
C.纯铝
D.镍铬合金
(2)第2次实验中弹簧测力计示数如图,其示数为 牛。
(3)实验中,改变磁铁下方卡片数量的目的是 。
(4)小明在实验中若控制长木板不动,手拿弹簧测力计水平拉动金属块,除难以保持匀速以外,从控制变量角度分析,还存在的不足是 。
1. (2024•杭州二模)北京时间2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱返回地球,借助降落伞安全着陆,如图所示,返回舱在下降过程中,我们说返回舱是静止的,选择的参照物是( )
A.返回舱的降落伞 B.地面上的灌木丛
C.太空中的空间站 D.地面运动的汽车
2. (2024•浙江模拟)如果没有参照物,则不能对物体的运动状态进行正确描述。下列说法正确的是( )
A.只能选择静止的物体作为参照物
B.选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论
C.地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是运动的
D.人在上升电梯中,以地面为参照物,人是静止的
3. (2025•浙江校级模拟)超声波测速仪在测车速时每隔一定周期T发出一束超声波,超声波遇车发生反射,并被测速仪接收。某次测速发出第一束超声波后,经过t1时间接收到回声;发出第二束超声波后,经过t2时间接收到回声。(已知t1>t2,超声波在空气中传播速度为v声,被测汽车沿超声波方向匀速直线行驶)。
求:(1)汽车在接收到两个超声波信号之间的时间内前进的距离 (用题中字母表示,下同)。
(2)汽车的速度是 。
4. (2024•平湖市模拟)我国名将巩立姣在杭州亚运会女子铅球决赛中勇夺冠军。比赛时,她奋力将铅球掷出,若不计空气阻力,下列关于铅球在空中飞行时的受力分析,正确的是( )
A. B.
C. D.
5. (2024•温州模拟)如图所示,人坐在吊椅上静止时,人与吊椅作为整体受到的重力方向用图中的粗线箭头表示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6. (2025•嘉兴二模)油罐车在运输过程中,由于汽油等液体具有惯性,容易引发安全问题。因此油罐车往往在罐体中增设防波板,减小液体对罐体的冲击。下列说法错误的是( )
A.油罐车急刹车时,罐内液体会因惯性向前冲击,可能导致罐体破裂
B.油罐内的防波板是通过分散液体的冲击,从而保护罐体
C.油罐车应尽量低速行驶,因为速度越大,液体的惯性越大
D.油罐车在转弯时应提前减速,否则会因液体向一侧集中引起侧翻
7. (2025•乐清市校级模拟)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
8. (2023•拱墅区校级一模)如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则以下说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
9. (2023•西湖区模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2作用,F1的方向向左,F2的方向向右,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则 F1 一定等于F2
B.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定大于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定等于F2
D.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定小于F2
10. (2025•台州一模)某同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿 方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)接着该同学完成了图2和图3所示的实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。
(4)该同学查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
11. (2025•龙湾区二模)如图甲所示,冰壶运动员用冰刷擦冰,使冰面表层熔化形成厚度不同的水膜,从而改变冰壶与冰面之间的摩擦力。利用如图乙实验装置来探究冰壶所受摩擦力大小与水膜厚度的关系。小龙在水平玻璃板上涂上不同厚度的均匀水膜,用弹簧测力计测出拉冰壶运动时拉力大小,得到冰壶受到的摩擦力大小,整理实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
水膜厚度(微米)
0
0.6
1.0
1.6
2.4
3.0
5.0
摩擦力(牛)
3.14
1.57
0.60
0.78
0.98
1.18
1.37
(1)实验时,用弹簧测力计拉冰壶,使它在玻璃板上做匀速直线运动,能测出冰壶运动时受到的摩擦力大小,该操作的原理是 。
(2)本实验可得出的结论是: 。
(3)擦冰会减小冰壶所受的摩擦力,但擦冰过快会导致摩擦力增大。结合实验结果和能量转化知识,解释擦冰过快导致摩擦力增大的原因。 。
(4)小科认为拉动冰壶的速度太快会影响冰壶运动的稳定性,造成摩擦力大小变化。小龙不赞同此观点,于是他继续实验,将同一冰壶在水膜厚度为1.0微米的玻璃板上以不同的速度重复实验,获得数据如图丙。请从图像中找出说服小科的证据。 。
12. (2025•衢州三模)小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)比较 两次实验,得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)若图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是 (填选项字母)。
A.v1一定大于v2
B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2
D.v1可以大于、等于或小于v2
(4)比较图丙、丁两次实验,可得出结论: 。
13. (2025•东阳市二模)校园内有一批闲置自行车,为修复后有更好的刹车性能,投到“共享单车”系统供师生使用,兴趣小组对金属与树脂刹车片的摩擦力大小和实际制动效果进行了对比实验。
实验一:比较摩擦力大小。将木块B底面分别牢固粘贴树脂刹车片和金属刹车片,按如图1所示进行实验,拉动木块A,当弹簧测力计示数稳定后,记录测力计示数。
(1)实验中需控制 (填“木块B质量”或“木块A上表面所受压力”)相同。
(2)弹簧测力计示数稳定时,测力计示数大小等于刹车片所受摩擦力大小,其依据是 原理。
实验二:实际制动效果测试。用同一自行车分别安装两种刹车片,用大小相同的力按压刹车把,使初速度为50km/h的自行车从运动到静止,记录速度变化的数据如图2所示。
(3)通勤代步自行车速度一般在12~20km/h。校园“共享单车”修复应选用哪种刹车片?请判断并说明理由: 。
(4)研究表明,长时间刹车后,刹车片温度升高,会导致刹车效果减弱。查阅资料:刹车片材料通常耐高温不易熔化。为增强刹车片的散热能力,请就刹车片的制作工艺提出你的设计 (可画图或文字表达)。
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第4讲 运动和力
运动和力是浙江科学中考物理板块的核心重点,考查覆盖基础概念、实验探究和综合应用,分值占比高且命题灵活,常结合生活场景与科技案例
【考点1 机械运动】
【考点剖析】
一、机械运动
1.物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做机械运动。
2.我们平常所说的运动一般是指机械运动,但物体并非只做机械运动,还有许多运动要比机械运动复杂得多,如热运动、化学运动、生命运动等。
二、参照物
1.参照物
(1)定义:研究机械运动时,被选作标准的物体叫做参照物。
(2)选择参照物的原则
a.假定性:参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
b.任意性:参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为自己以自己为参照物,任何物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
c.方便性:为了便于研究机械运动,科学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物,研究机械运动时,则要作出说明。
2.运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对性。
因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定一个参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
三、机械运动的分类
(1)匀速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(2)变速直线运动
物体沿直线路线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100米赛跑、50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但它们的运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
(3)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有s-t图像和v-t图像。
四、速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式:。
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
例1、(2024•舟山三模)如图甲是小车甲运动的s﹣t图象,图乙是小车乙运动的v﹣t图象,由图象可知( )
A.甲、乙都不受力的作用
B.甲、乙都以2m/s匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
【解答】解:
AB、小车甲运动的s﹣t图象是一条过原点的直线,表示随着时间的推移,甲的路程逐渐的变大,所以甲做匀速直线运动,速度为v甲2m/s;
小车乙运动的v﹣t图象是一条平行于横轴的直线,表示随着时间的推移,乙的速度不变,所以乙做匀速直线运动,速度为2m/s;
所以,甲、乙都以2m/s匀速运动。
根据力与运动的关系可知,甲、乙两车都受到平衡力的作用,故A错误,B正确;
C、甲、乙都以2m/s匀速运动,所以,如果两车反向运动,则5s可能相遇;如果两车同向运动,则两车不能相遇。故C错误;
D、甲、乙都以2m/s匀速运动,速度均不变。故D错误。
故选:B。
【考点2 力】
【考点剖析】
一、力的概念
1.力是物体对物体的作用。
注意:①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是受力物体。
②发生力的作用时,物体间不一定要相互接触,也就是说,不接触的物体间也可能发生力的作用。如磁铁吸引铁钉,树上的苹果受到地球的引力,两者之间不接触也能相互吸引。
二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态(速度大小和运动方向)
三、力的作用是相互的
1.一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用,也就是说,物体间力的作用是相互的。
2.一对相互作用力的特点
①物体之间相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
②物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
四、力的测量
1.力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
2. 弹力
物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为弹性。发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的,常见的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
注意:
①弹力产生的条件:物体发生弹性形变。
②弹力产生的原因:物体反抗形变。
③弹力的方向与引起物体发生弹性形变的力的方向相反。
④在一定范围内,物体弹性形变越大,弹力也越大,超出某个范围即超出弹性限度,这一关系不再成立,如弹簧被拉直、弓被拉断等。
3.测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧
4.弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度相垂直。
五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关,通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
六、重力及其方向
1.重力的产生
地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示。
注意:①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
2.重力的方向
重力的方向总是竖直向下,但不可说成垂直向下。因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。
(1)“竖直向下"是指与水平面垂直向下的方向,如图所示中重力G的方向。
(2)“垂直向下”是指垂直于支持面向下,如图中力F的方向。只有当物体在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下才是相同的。
3.重力的作用点——重心
一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。
七、重力的大小
1. 重力与质量的关系
G=mg,通常g取9.8牛/千克,g表示质量为1千克的物体在地面附近所受重力的大小是9.8牛。在粗略计算中,g的值可取10牛/千克。
2.重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关,物体在极地受到的重力比在赤道要略大些,在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同一物体在不同的地方,重力的大小略有不同,所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量,而不是重力。
3.同一物体在不同的星球上,其重力是不同的,质量为1千克的物体,在不同星球上受到的重力如下表所示。
例2、(2024•瓯海区一模)如图所示,是梧田老街的凤凰飞天秀,假设凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:凤凰做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,故空气对它的作用力竖直向上,和重力大小相等,方向相反,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【考点3 运动和力】
【考点剖析】
一、牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的牛顿第一定律。
(3)理解牛顿第一定律,应注意从以下四个方面入手
①“一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
②“没有受到外力作用”是指定律成立的条件。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说,物体如果不受外力作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向,做匀速直线运动。
二、力和运动的关系
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
三、惯性
1.惯性的概念
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都具有保持原来的运动状态不变的性质,即原来静止的物体,保持静止状态,原来匀速直线运动的物体,保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律。
2.惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象,例如:当汽车突然起动时,车上乘客的脚已随车向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持静止状态,这时乘客就要向后倒;反之,当汽车突然刹车时,车上的乘客会向前倾。
注意:
①一切物体都具有惯性,是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论受力还是不受力,都具有惯性。惯性是自然界中一切物体的固有属性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
四、二力平衡
(1)物体在受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力彼此平衡。
(2)物体运动状态不变时的受力情况分析①可能不受到任何作用力。
根据牛顿第一定律可知:当物体不受任何外力作用时,物体将保持静
止或匀速直线运动状态,②可能受一对平衡力的作用。如果物体只受两个力的作用,且保持静止或勾速直线运动状态,则这两个力一定是一对平衡力。
③可能受多个力的作用,但合力为零。
五、二力平衡的条件
1.两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上。
2.平衡力和相互作用力的区别
二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。其特点可概括为“同物、等大、反向、共线”物体间相互作用的两个力称为相互作用力,其特点可概括为“等大、反向、共线、异物”。
相互作用力是同时产生、同时消失的。而相互平衡的两个力则不同平衡力中的一个力不会因另一个力的存在而存在,也不随另一个力的消失而消失。
六、二力平衡条件的应用
物体的运动与受力情况密不可分,我们可以根据物体的受力情况来判断运动状态的改变,也可以根据物体运动状态的变化来分析物体的受力情况。二者的关系如下表所示:
物体受力条件
物体运动状态
说明
不受力、受平衡力
静止或做匀速直线运动
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
运动状态改变
力是改变物体运动状态的原因
注意:
①力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。
②物体不受力或受平衡力时,物体的运动状态保持不变(即保持静止或匀速直线运动状态);物体受单个力或非平衡力时,物体的运动状态一定改变。
③当物体运动状态不改变时,物体可能不受力、可能受平衡力;当物体运动状态改变时,物体一定受力,可能受单个力或非平衡力。
七、平衡力与相互作用力
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
示意图
相同点
大小
相等
相等
方向
相反,且在同一直线上
相反,且在同一直线上
区别
作用对象
分别作用在两个物体上
共同作用在同一物体上
作用时间
同时产生,同时消失
一个力消失,另一个力可以存在
力的作用效果
作用力和反作用力分别作用在不同物体上,一般产生不同的效果
两个力共同作用在同一物体上,使物体保持平衡
例3、(2025•浙江模拟)如图是小科进行投篮时的动作,下列关于篮球离开小科的手之后,在空中运动尚未接触到地面时的说法正确的是( )
A.篮球在最高点时的速度不为零
B.篮球在下降过程中速度越来越小
C.篮球在上升过程中只受到重力作用
D.手对篮球的作用力使篮球在空中飞行
【解答】解:A.篮球离开手后,在空中运动到最高点时竖直速度为零,但水平速度不为零,故A正确,符合题意;
B.篮球在下降过程中,受重力作用加速向下落,速度大小增加,故B错误,不符合题意;
C.篮球在上升过程中,会受到地球的吸引力,同时还会受到空气对它的阻力,故C错误,不符合题意;
D.篮球离开手后,手与篮球不再接触,此时手对篮球不再有力的作用。篮球在空中飞行是由于篮球具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,故D错误,不符合题意。
故选:A。
【考点4 摩擦力】
【考点剖析】
1.滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体,当它们之间有相对滑动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触,且接触面粗糙不平;
(2)两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势;
(3)两物体之间相互挤压发生弹性形变,接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
3.滑动摩擦力和静摩擦力
(1)当两个相互接触的物体发生相对运动时,在接触面上会产生滑动摩擦力;
(2)当两物体没有发生相对运动,但有相对运动趋势时,在接触面上会产生静摩擦力,如用力推箱子但未推动时,虽然箱子处于静止状态,但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势,此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
4.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)。“相对运动”(“或相对运动趋势”)是以相互接触的物体作为参照物的。
5.摩擦力的作用点
实际上,摩擦力是作用在这个物体接触面上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个点等效在接触面上,也可以取在物体的重心上。
6.有益摩擦和有害摩擦
(1)摩擦有时是有益的。如用手拿物体时,手与物体间的摩擦;人行走时,鞋底与地面间的摩擦;刹车时,刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
(2)摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损,进而使机器丧失原有的精度和功能等。
7.增大或减小摩擦的方法
类别
方法
应用举例
增大有益摩擦
增大接触面间的压力
自行车车闸
增大接触面的粗糙程度
汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小接触面的压力
推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
例4、(2025•东阳市三模)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整:
。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
【解答】解:(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。
(2)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。因为木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,所以木块受到的摩擦力为2.2牛。
(3)要验证压力大小对摩擦力大小的影响,需要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小;图1和图2已经展示了不同压力的情况,图3也应在同一木板上(保证接触面粗糙程度相同),由于图2中木块上放置1个铁块,因此图3可在木块上放置2个铁块(增加压力),故图3对应的实验如图所示:;
(4)沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小等于摩擦力的大小。如图4中的a、b、c所示的实验,a、b对照,压力、接触面粗糙程度都相同,只有速度不同,而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,故a、b所受摩擦力相等,则F1=F2。a、c对照,速度、接触面粗糙程度都相同,c所受压力大于a,故c所受摩擦力大于a,则 F1<F3。综上所述,拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系:F1=F2<F3。
例5、(2025•浙江模拟)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
【解答】解:(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。
(2)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。因为木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,所以木块受到的摩擦力为2.2牛。
(3)要验证压力大小对摩擦力大小的影响,其它条件不变,只改变压力大小,故改变木块上的铁块个数,图2铁块个数为1个,故图3铁块个数可画2个或3个或更多。故图3对应的实验如图所示:
(4)沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小等于摩擦力的大小。如图4中的a、b、c所示的实验,a、b对照,压力、接触面粗糙程度都相同,只有速度不同,而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,故a、b所受摩擦力相等,则F1=F2。a、c对照,速度、接触面粗糙程度都相同,c所受压力大于a,故c所受摩擦力大于a,则F1<F3。综上所述,拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系:F1=F2<F3。
故答案为:(1)匀速直线;(2)2.2;(3)见解答图;(4)F1=F2<F3。
例6、(2025•舟山模拟)让我们来探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
【建立假设】摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。
【原理分析】(1)弹簧测力计只能测量拉力的大小,如何用它测出摩擦力?可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力。如图甲,将木块放置在水平木板上,沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,则此时木块所受的摩擦力为 牛;
【实验步骤】
步骤一:在木块上放一个砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力;
步骤二:在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,重复图甲实验;
(2)步骤二的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
【实验分析】
部分同学认为步骤一加了砝码虽然增大了压力,但木块和砝码的总重力也增大了。影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是呢?
【改进设计】
如图乙,往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力,往金属盒中加入数量不等的沙子,可以改变金属盒的重力。压力传感器可测出金属盒对白纸的压力,拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的摩擦力;
(3)如图乙,拉动白纸,记录下压力传感器和拉力传感器的示数。要验证摩擦力的大小与重力大小无关,需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙,并调节氢气球内的氢气质量, ,拉动白纸,记下拉力传感器的示数。
【解答】解:甲图中沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,木块处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为0.8N,则物体受到的摩擦力为0.8N。
步骤二在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,改变了接触面的粗糙程度,因此探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
要验证摩擦力的大小与重力大小无关,运用控制变量法,需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙,并调节氢气球内的氢气质量,压力的大小不变,即压力传感器的示数不变,拉动白纸,记下拉力传感器的示数。
故答案为:(1)0.8;(2)接触面的粗糙程度;(3)使压力传感器的示数不变。
题型一.参照物及其选择
1. (2025•浙江模拟)我国拥有世界上风速最快的超高速风洞。如图所示,当风洞中的空气快速流过飞机时,可认为飞机是运动的,则此时选择的参照物为( )
A.地面 B.机翼
C.墙壁 D.风洞中的空气
【解答】解:将飞机固定在支架上,使高速气流流过机身,以气流为参照物,飞机相对于气流的位置在不断地变化,飞机是运动的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
2. (2025•鄞州区一模)如图所示为巴黎奥运会静水皮划艇男子500米双人比赛中的场景。在全力冲刺下,中国选手刘浩、季博文逐渐与对手拉开差距,夺得该项目的金牌。冲刺过程中,若说刘浩是静止的,则选择的参照物是( )
A.岸边的观众 B.终点标志线
C.身后的季博文 D.其他选手的皮划艇
【解答】解:冲刺过程中,刘浩相对于岸边的观众、终点标志线和其他选手的皮划艇的位置在发生变化,是运动的;相对于身后的季博文位置没有发生变化,是静止的,故ABD错误,C正确。
故选:C。
题型二.速度公式及其应用
3. (2024•浙江校级模拟)假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f阻=kSv2,其中k为比例常数。已知球的体积公式:Vπr3(r为半径),每个雨点的密度相同,且最终都做匀速运动。如果两个雨滴的半径之比为1:2则这两个雨点的落地速度之比为( )
A.1:2 B.1: C.1:4 D.1:8
【解答】解:因为f阻=G=mg=ρVg=kSv2,还知道Vπr3,S=πr2,整理可得ρgπr3=kπr2v2,
所以v2,
则这两个雨点的落地速度平方之比为,
所以。
故选:B。
4. (2024•象山县模拟)某“闯关游戏”在笔直通道上每隔16m设有一个关卡,总共9个关卡(如图所示),各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为5s,关闭时间为2s,小科站在关卡1左侧18m远的A处,当关卡刚好放行时,他以4m/s的速度从A处匀速跑向关卡。之后,他从关卡5开始以5m/s的速度匀速通过剩下关卡到达距关卡9有20m的终点B。下列说法正确的是( )
A.小科从A到关卡5所用时间为22s
B.18s后小科与A处之间的距离为64m
C.小科总共会被关卡挡住3次
D.小科从A到达终点B所用的时间为38s
【解答】解:各关卡同步放行和关闭,关卡放行时间为5s,关闭时间为2s,因此第一个关闭时间为5s~7s,第二个关闭时间为12s~14s,第三个关闭时间为19s~21s,以此类推;第四个关闭时间为26s~28s,第五个关闭时间为33s~35s,第六个关闭时间为40s~42s;
AB、小科到达关卡1用的时间:t14.5s;
关卡放行时间为5s,小科过了关卡1后0.5s才闭合,因此关卡1小科能顺利通过,以后以4m/s的速度走过16m所用的时间:t4s;
到达关卡2的时间为8.5s,不在关闭时间内,小科能顺利通过关卡2,
小科到达关卡3所用时间为8s+4.5s=12.5s,在第二个关闭时间内,此时关卡已经关闭了12.5s﹣12s=0.5s,小科不能通过顺利关卡3,需等待14s﹣12.5s=1.5s,小科过关卡3时的时间为14s,
小科到达关卡4的时间为18s,小科能顺利通过关卡4,
小科到达关卡5的时间为22s,小科能顺利通过关卡5。
18s时小科到达关卡4,此时小科与A处之间的距离为:s4=18m+3×16m=66m;
故A正确、B错误;
CD、他从关卡5开始以5m/s的速度匀速通过剩下关卡,走完每个关卡所用的时间:t′3.2s;
小科到达关卡6,所用的时间为:t6=22s+3.2s=25.2s,小科能顺利通过关卡6,
小科到达关卡7,所用的时间为:t7=25.2s+3.2s=28.4s,小科能顺利通过关卡7,
小科到达关卡8,所用的时间为:t8=28.4s+3.2s=31.6s,小科能顺利通过关卡8,
小科到达关卡9,所用的时间为:t9=31.6s+3.2s=34.8s,此时关卡关闭34.8s﹣33s=1.8s,小科需等待t=35s﹣34.8s=0.2s,
小科从A到通过关卡9时,所用的时间为35s,小科被挡住两次,小科从A到达终点B所用的时间为:t总=t935s39s,
故CD错误。
故选:A。
题型三.力的示意图与图示
5. (2025•嵊州市二模)将木块压在光滑斜面底端的弹簧上,松开后,木块被弹簧弹出后沿斜面向上运动。下列关于木块的受力示意图中(不考虑空气阻力),正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动,是因为滑块具有惯性,因为斜面光滑,所以不受摩擦力的作用,只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6. (2025•衢州一模)频闪照相机能够实现间隔相同的时间自动连续拍摄,常用于研究物体的运动。小科用频闪照相机连续拍摄踢出去的足球在水平地面上滚动的情况,如图所示。小球运动到②位置时,它的运动方向和受到的阻力方向为( )
A. B. C. D.
【解答】解:踢出去的足球在水平地面上滚动时,由于受到地面对它的摩擦力阻力作用,运动越来越慢,最后停止,由图可以看出,如果足球向右运动,在相等的时间间隔内,通过的路程逐渐增大,是加速运动,与实际情况不符,故AD错误;
足球受到地面对它的摩擦力阻力作用,向左做减速运动,受到的摩擦力作用效果是阻碍足球的运动,方向与足球的相对运动方向相反,所以摩擦力方向向右,故B正确,C错误。
故选:B。
7. (2023•鹿城区三模)如图是研究阻力对物体运动影响的实验装置,小车自斜坡甲处静止滑下,运动到丙处静止。当小车滑到乙处时受力情况正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:小车滑到乙处时,在竖直方向上受到重力和地面的支持力,二力是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反;此时小车还受到了地面施加的摩擦力,方向水平向左,但小车没有受到水平力F1,故B正确,ACD错误;
故选:B。
题型四.重力及其方向
8. (2025•龙湾区校级三模)“神舟19”于2025年4月30日,搭载航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽正式踏上归途,标志着中国空间站常态化运营进入新阶段。观察图中返回舱返回的过程,其重力的方向( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【解答】解:重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的,即垂直水平面向下,而与物体所处的位置,运动情况等无关。重力的方向是竖直向下的,因此,返回舱返回的过程,其重力的方向如图F3,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
题型五.力与运动的关系的应用
9. (2024•西湖区模拟)如图中,一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图丁所示)、不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做减速运动
B.小球在A点速度为零,合力为零
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
【解答】解:由题意可知,乙图中小球受到的重力等于弹簧的弹力;
当将小球压缩至丙图时,弹力大于重力,若撤去力F,则小球会向上做加速运动,到乙图位置时,弹力等于重力,此时速度最大,再向上运动时,向上的弹力小于向下的重力,则小球向上做减速运动;
小球离开弹簧后受向下的重力而做减速运动,到达最高点时速度为零;
A、由上述分析可知,从撤去力F到小球运动到A点的过程中,小球先加速后减速,故A错误;
B、小球到达A点速度为零,但此时受力不平衡,所以不是平衡状态,不处于静止状态,故B错误;
C、在乙图位置时,小球的速度最大,故C错误;
D、撤去力F,小球从开始上升到乙图位置的过程中,向上的弹力大于向下的重力,但弹力减小,由F合=F弹﹣G可知合力减小;到乙图位置时,弹力等于重力,则合力为零;从乙图位置到达到甲位置的过程中,向上的弹力小于向下的重力,但弹力减小,由F合=G﹣F弹可知合力增大;
由此可知,小球离开弹簧前,其受到的合力先减小后增大,故D正确。
故选:D。
10. (2024•宁波模拟)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同(mP>mQ)的长方体铁块P、Q按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3、F4的作用下做匀速直线运动。则( )
A.F1=F3 B.F3=F4 C.F1+F2>F3 D.F4>F3
【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
A、甲、丙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP<mQ+mp,则由F=G=mg可知,丙图中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f甲<f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F3,故A错误;
BD、丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4,故B正确,D错误;
C、甲、乙、丙图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP+Q=mQ+mp,则由F=G=mg可知,P、Q分别对地面的压力之和要等于P和Q一起对地面的压力,所以物体受到摩擦力的关系为f甲+f乙=f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1+F2=F3,故C错误。
故选:B。
11. (2024•宁波模拟)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同(mP>mQ)的长方体铁块P、Q按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动,则( )
A.F1=F3 B.F3=F4 C.F1+F2>F3 D.F3>F4
【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
A、甲、丙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP<mQ+mp,则由F=G=mg可知,丙图中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f甲<f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F3,故A错误;
BD、丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4,故B正确,D错误;
C、甲、乙、丙图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mP+Q=mQ+mp,则由F=G=mg可知,P、Q分别对地面的压力之和要等于P和Q一起对地面的压力,所以物体受到摩擦力的关系为f甲+f乙=f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1+F2=F3,故C错误。
故选:B。
题型六.惯性
12. (2025•舟山三模)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图。当汽车静止或做匀速直线运动时,摆锺竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,当汽车突然刹车时,摆锺由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶,突然刹车
B.向左行驶,突然刹车
C.向左行驶,匀速直线运动
D.向右行驶,匀速直线运动
【解答】解:A、复摆与车一起向右做匀速直线运动,当车突然刹车时,复摆的上端随车减速静止,而下端由于惯性还要保持原来的运动状态,继续向前运动,向右摆,符合题意,故A正确;
B、复摆与车一起向左做匀速直线运动,当车突然刹车时,复摆的上端随车减速静止,而下端由于惯性还要保持原来的运动状态,继续向前运动,向左摆,不符合题意,故B错;
C、车匀速向左行驶,复摆自然下垂,不符合题意,故C错;
D、车匀速向右行驶,复摆自然下垂,不符合题意,故D错。
故选:A。
13. (2025•龙港市二模)如图一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从O点竖直向上跳起,不考虑一切空气阻力及摩擦,则该运动员下落的位置是( )
A.O点左侧 B.O点右侧 C.O点 D.无法判断
【解答】解:一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从O点竖直向上跳起,由于惯性,还要保持原来的运动状态,所以仍然落在起跳点O点。
故选:C。
14. (2025•鹿城区二模)图1是某滑冰场地示意图,图2是运动员起跑时的场景。
(1)起跑时,运动员向后蹬地人就快速向前运动,这说明 。
(2)图1中,两名运动员分别在1、2道次,沿箭头方向从b线同时出发,并同时滑过a线。若1、2道次运动员的速度分别为v1和v2请比较v1和v2的大小关系: 。
(3)滑过终点后,运动员由于具有 ,还会向前滑行一段距离。
【解答】解:(1)由题意知,起跑时,运动员向后蹬地人就快速向前运动,这是因为人也受到冰面的反作用力,说明物体间力的作用是相互的;
(2)由图可知,两名运动员分别在1、2道次,沿箭头方向从b线同时出发,并同时滑过a线。则他们所用的时间相同,但第2道次的运动员通过的路程长,因此,由公式v可知,v1<v2;
(3)滑过终点后,运动员由于具有惯性,还会保持原来的运动状态,继续向前滑行一段距离。
故答案为:(1)物体间力的作用是相互的;(2)v1<v2;(3)惯性。
题型七.二力平衡条件的应用
15. (2025•温州模拟)如图“竹筷提米”实验中玻璃杯和米被提起后,与玻璃杯自身受到的重力相平衡的力是( )
A.米对玻璃杯向上的摩擦力
B.竹筷对米向上的摩擦力
C.手对竹筷向上的提力
D.米对竹筷产生的压力
【解答】解:由题意知:玻璃杯在空中静止处于平衡状态,此时玻璃杯受到的重力与米对玻璃杯向上的摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,且在同一条直线上;
而玻璃杯自身受到的重力与竹筷对米向上的摩擦力、手对竹筷向上的提力、米对竹筷产生的压力都不是作用在同一个物体上,所以不是平衡力,故A正确、BCD错误。
故选:A。
16. (2024•瑞安市模拟)大型活动中常有无人机表演(如图)。在加速上升、空中悬停、匀速下降阶段,无人机受到的竖直向上的力分别是F1、F2、F3,不计空气阻力,则( )
A.F1<F2=F3 B.F1=F2=F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
【解答】解:无人机在加速上升时,向上的力大于重力;飞机悬停时,受到平衡力,向上的力等于重力;飞机匀速下降时,受到平衡力,向上的力等于重力。
故选:C。
17. (2024•海曙区模拟)春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是( )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
【解答】解:人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,地面在A点和B点对人的支持力只能向上,表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间,否则表演者受力不平衡会摔倒。
故选:D。
18. (2023•宁波模拟)水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右
B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左
D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
【解答】解:A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N.故C错误;
根据物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A正确;
物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N﹣6N=4N,方向向左。故D错误;
因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选:A。
19. (2025•绍兴三模)如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的规律.将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F﹣t图像如图乙所示,则:
(1)2s~2.5s内,滑块与小车间的摩擦力为 (填“动”或“静”)摩擦力。
(2)整个过程中加入沙子的质量等于 kg。
【解答】解:(1)根据题图可知:在2s~2.5s时,小车受到的摩擦力随拉力的增加而增大,但小车处于静止状态,受到的是静摩擦力。
(2)当拉力为3.5N,小车开始做匀速直线运动,原来空桶的重力为2N,所以整个过程中加入沙子的重力为:G=3.5N﹣2N=1.5N;质量为:。
故答案为:(1)静;(2)0.15。
20. (2024•滨江区二模)在班级文化建设布置中,小滨要把一块重10N的宣传牌固定在竖直的墙面上。如图所示,小滨用水平向右大小为30N的力F把宣传牌压在竖直墙面上,宣传牌静止。
(1)此时宣传牌受到的摩擦力大小是 N,方向为 。
(2)若增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:将物体压在竖直的墙壁上处于静止状态,此时其重力与摩擦力是一对平衡力,二力的方向相反,大小相等,所以受到的摩擦力为10N,摩擦力的方向是竖直向上的;
由于重力与摩擦力是一对平衡力,与压力大小无关,所以增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将不变。
故答案为:(1)10;竖直向上;(2)不变。
21. (2024•鹿城区二模)图甲是温州某旅游景区的等高线地形图,该景区在MP段和PQ段分别架设了上行观光索道,在QM段架设了下行观光索道。图乙是索道上缆车运行时的示意图。
(1)图乙中,悬挂在缆绳上的缆车随缆绳一起匀速上升时,缆绳对缆车施加的作用力方向为 。(用图中字母表示)
(2)已知图甲中线段MP、PQ和QM的长度相等,若缆车以相同的速度分别在索道MP段、PQ段和QM段上匀速运行,完成各段运行所需时间分别为t1、t2和t3,则t1、t2和t3的大小关系为 。
【解答】解:(1)图乙中,悬挂在缆绳上的缆车随缆绳一起匀速上升时,缆车受力平衡,重力与缆绳对缆车施加的作用力平衡,方向相反,故拉力为方向竖直向上,即图中的F3。
(2)已知图甲中线段MP、PQ和QM的长度相等,但所处的高度不同,因而高度差越大,斜着的缆绳越长,则,QM绳子最长,PQ绳子最短,根据缆车以相同的速度运行,路程越大,时间越长,则t1、t2和t3的大小关系是t3>t1>t2。
故答案为:(1)F3;(2)t3>t1>t2。
题型八.探究影响摩擦力大小的因素
22. (2025•温州一模)为了探究滑动摩擦力大小是否与接触面粗糙程度有关,小明用体积和形状均相同的铁块()和木块()等器材设计了如下四种对照实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据控制变量法可知要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关,需要控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,故ABC错误,D正确。
故选:D。
23. (2025•浙江一模)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小黄先用弹簧测力计拉动磁铁在玻璃上做匀速直线运动,再在玻璃下方放置铁片重复上述实验,比较两者拉力大小。这个方案探究影响滑动摩擦力大小的因素是( )
A.质量大小 B.压力大小
C.接触面粗糙程度 D.接触面积大小
【解答】解:用弹簧测力计拉动磁铁在玻璃上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力等于磁铁受到的滑动摩擦力;在玻璃下方放置铁片后,玻璃和铁片对磁铁的压力增大,磁铁受到的滑动摩擦力增大,弹簧测力计的拉力增大,这个方案探究影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
24. (2025•鹿城区二模)小明同学利用如图所示的实验装置探究“摩擦力大小与压力大小的关系”。实验步骤如下:
①水平桌面上放置一长木板,取一金属块放在长木板上,将一条形磁铁放置于金属块的正下方。
②拉动长木板,当弹簧测力计的指针稳定时读出其示数。
③其余条件不变,改变磁铁下方所叠卡片数量重复步骤②。整理数据如表。
实验序号
卡片数量
测力计示数F(牛)
1
0
0.8
2
3
3
6
1.8
(1)要完成该实验,小明选择的金属块材料可以是 (可多选)。
A.纯铁
B.纯铜
C.纯铝
D.镍铬合金
(2)第2次实验中弹簧测力计示数如图,其示数为 牛。
(3)实验中,改变磁铁下方卡片数量的目的是 。
(4)小明在实验中若控制长木板不动,手拿弹簧测力计水平拉动金属块,除难以保持匀速以外,从控制变量角度分析,还存在的不足是 。
【解答】解:(1)由于通过磁铁改变金属块对长木板的压力,所以需要选择磁性物体,铁和镍铬合金能被磁铁吸引,故选铁和镍铬合金,故选:AD;
(2)弹簧测力计分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为1.2N;
(3)改变磁铁下方卡片数量,使磁铁靠近金属块,金属块受到的磁力更大,对长木板的压力更大;
(4)拉动金属块时,距离磁铁的距离由远及近再及远,所处金属块对桌面的压力不能相同。
故答案为:(1)AD;(2)1.2;(3)改变金属块对桌面的压力大小;(4)无法保证拉动过程中,金属块对桌面的压力大小保持不变。
1. (2024•杭州二模)北京时间2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱返回地球,借助降落伞安全着陆,如图所示,返回舱在下降过程中,我们说返回舱是静止的,选择的参照物是( )
A.返回舱的降落伞 B.地面上的灌木丛
C.太空中的空间站 D.地面运动的汽车
【解答】解:A、在返回舱下降过程中,以返回舱的降落伞为参照物,两者之间没有发生位置变化,处于相对静止的状态,则以降落伞为参照物,返回舱是静止的,故A符合题意;
BD、在返回舱下降过程中,以地面上的灌木丛和运动的汽车为参照物,返回舱相对于地面发生了位置的变化,所以返回舱是运动的,故BD不符合题意;
C、在返回舱下降过程中,以太空中的空间站为参照物,返回舱相对于空间站发生了位置的变化,所以返回舱是运动的,故C不符合题意。
故选:A。
2. (2024•浙江模拟)如果没有参照物,则不能对物体的运动状态进行正确描述。下列说法正确的是( )
A.只能选择静止的物体作为参照物
B.选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论
C.地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是运动的
D.人在上升电梯中,以地面为参照物,人是静止的
【解答】解:A、参照物可以是静止的,也可以是运动的,故A错误;
B、运动和静止具有相对性,选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论,故B正确;
C、地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是静止的,故C错误;
D、人在上升电梯中,人和地面的距离发生了变化,以地面为参照物,人是运动的,故D错误。
故选:B。
3. (2025•浙江校级模拟)超声波测速仪在测车速时每隔一定周期T发出一束超声波,超声波遇车发生反射,并被测速仪接收。某次测速发出第一束超声波后,经过t1时间接收到回声;发出第二束超声波后,经过t2时间接收到回声。(已知t1>t2,超声波在空气中传播速度为v声,被测汽车沿超声波方向匀速直线行驶)。
求:(1)汽车在接收到两个超声波信号之间的时间内前进的距离 (用题中字母表示,下同)。
(2)汽车的速度是 。
【解答】解:测速仪第一次发出超声波时到达了汽车处所用时间t1,
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪的距离s1v声t1,
测速仪第二次发出超声波时到达了汽车处所用时间t2,
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪的距离s2v声t2,
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,前进的距离为:
s=s1﹣s2v声(t1﹣t2);
汽车行驶这段路程所用时间:t=T,
汽车的车速为:
v。
故答案为:v声(t1﹣t2);。
4. (2024•平湖市模拟)我国名将巩立姣在杭州亚运会女子铅球决赛中勇夺冠军。比赛时,她奋力将铅球掷出,若不计空气阻力,下列关于铅球在空中飞行时的受力分析,正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:空中飞行的铅球,不计空气阻力,只受重力作用。
故选:B。
5. (2024•温州模拟)如图所示,人坐在吊椅上静止时,人与吊椅作为整体受到的重力方向用图中的粗线箭头表示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:重力的方向竖直向下,由BD两图可知,标注的重力方向不正确;人与吊椅作为整体,由C图可知,标注的是人的重力;由A图可知,重力作用点在吊环的正下方,为人与吊椅作为整体受到的重力,故只有A正确。
故选:A。
6. (2025•嘉兴二模)油罐车在运输过程中,由于汽油等液体具有惯性,容易引发安全问题。因此油罐车往往在罐体中增设防波板,减小液体对罐体的冲击。下列说法错误的是( )
A.油罐车急刹车时,罐内液体会因惯性向前冲击,可能导致罐体破裂
B.油罐内的防波板是通过分散液体的冲击,从而保护罐体
C.油罐车应尽量低速行驶,因为速度越大,液体的惯性越大
D.油罐车在转弯时应提前减速,否则会因液体向一侧集中引起侧翻
【解答】解:A.油罐车急刹车时,由于罐内的液体具有惯性,会保持原来的运动状态,因此向前冲击,可能导致罐体破裂,故A正确;
B.油罐内的防波板可将液体分散,即通过分散液体的冲击,从而保护罐体,故B正确;
C.惯性是物体的属性,与物体的速度无关,故C错误;
D.油罐车在转弯时应提前减速,由于油罐车具有惯性,速度大时,依据惯性运动的距离大,液体向一侧集中引起侧翻,故D正确。
故选:C。
7. (2025•乐清市校级模拟)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:开始时公交车及拉环以相同速度向右行驶,突然刹车使车厢做减速运动时,拉环由于惯性保持原来的运动状态,故拉环向右运动,故A正确。
故选:A。
8. (2023•拱墅区校级一模)如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则以下说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
【解答】解:
(1)甲方式中,先对A同学水平方向受力分析,受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力;
再对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,由B同学静止可知,二力是一对平衡力,
又因A同学和B同学之间的作用力为相互作用力,B与墙壁之间的作用力也为相互作用力,
所以,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F,
则甲方式中墙受到的力为F,B同学不受摩擦力,故AC错误;
(2)乙方式中,甲、乙两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态,
由二力平衡条件可知,地面对两同学的摩擦力都为F,此时墙受到的推力为2F,故B正确、D错误。
故选:B。
9. (2023•西湖区模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2作用,F1的方向向左,F2的方向向右,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则 F1 一定等于F2
B.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定大于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定等于F2
D.若木箱向右做匀速直线运动,则 F1 一定小于F2
【解答】解:A、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,可能没有运动趋势。当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等;当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F说法错误,不符合题意。
BCD当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于FD说法正确,符合题意。BC说法错误,不符合题意。
故选:D。
10. (2025•台州一模)某同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿 方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)接着该同学完成了图2和图3所示的实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。
(4)该同学查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为 。
【解答】解:(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。
(2)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。因为木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,所以木块受到的摩擦力为2.2牛。
(3)要验证压力大小对摩擦力大小的影响,其它条件不变,只改变压力大小,故改变木块上的铁块个数,图2铁块个数为1个,故图3铁块个数可画2个或3个或更多。故图3对应的实验如图所示:
(4)沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小等于摩擦力的大小。如图4中的a、b、c所示的实验,a、b对照,压力、接触面粗糙程度都相同,只有速度不同,而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,故a、b所受摩擦力相等,则F1=F2。a、c对照,速度、接触面粗糙程度都相同,c所受压力大于a,故c所受摩擦力大于a,则F1<F3。综上所述,拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系:F1=F2<F3。
故答案为:(1)水平;(2)2.2;(3)见解答图;(4)F1=F2<F3。
11. (2025•龙湾区二模)如图甲所示,冰壶运动员用冰刷擦冰,使冰面表层熔化形成厚度不同的水膜,从而改变冰壶与冰面之间的摩擦力。利用如图乙实验装置来探究冰壶所受摩擦力大小与水膜厚度的关系。小龙在水平玻璃板上涂上不同厚度的均匀水膜,用弹簧测力计测出拉冰壶运动时拉力大小,得到冰壶受到的摩擦力大小,整理实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
水膜厚度(微米)
0
0.6
1.0
1.6
2.4
3.0
5.0
摩擦力(牛)
3.14
1.57
0.60
0.78
0.98
1.18
1.37
(1)实验时,用弹簧测力计拉冰壶,使它在玻璃板上做匀速直线运动,能测出冰壶运动时受到的摩擦力大小,该操作的原理是 。
(2)本实验可得出的结论是: 。
(3)擦冰会减小冰壶所受的摩擦力,但擦冰过快会导致摩擦力增大。结合实验结果和能量转化知识,解释擦冰过快导致摩擦力增大的原因。 。
(4)小科认为拉动冰壶的速度太快会影响冰壶运动的稳定性,造成摩擦力大小变化。小龙不赞同此观点,于是他继续实验,将同一冰壶在水膜厚度为1.0微米的玻璃板上以不同的速度重复实验,获得数据如图丙。请从图像中找出说服小科的证据。 。
【解答】解:(1)把冰壶放在水平玻璃板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动冰壶,冰壶在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,此时弹簧测力计示数等于冰壶所受滑动摩擦力的大小。
(2)由表格数据可知,水膜厚度变大,摩擦力先变小后变大,可得出结论:水膜厚度越大,摩擦力先减小后增大。
(3)若擦冰速度过快,摩擦产生的热量使更多的冰熔化,增加水膜的厚度,由实验结论可知,当水膜厚度超过1.0μm时,摩擦力随水膜厚度的增加而变大.
(4)由图丙可知,速度增大,弹簧测力计示数不变,摩擦力大小不变。
故答案为:(1)二力平衡条件;(2)水膜厚度越大,摩擦力先减小后增大;(3)若擦冰速度过快,摩擦产生的热量使更多的冰熔化,增加水膜的厚度,由实验结论可知,当水膜厚度超过1.0μm时,摩擦力随水膜厚度的增加而变大;(4)速度增大,摩擦力不变。
12. (2025•衢州三模)小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)比较 两次实验,得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)若图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是 (填选项字母)。
A.v1一定大于v2
B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2
D.v1可以大于、等于或小于v2
(4)比较图丙、丁两次实验,可得出结论: 。
【解答】解:(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力大小相等,只改变接触面粗糙程度,故选甲、乙两实验,由甲、乙两次实验,压力相同,乙图中接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)只要物体做匀速直线运动(与物体运动的速度大小无关),物体受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小(测力计示数)才等于摩擦力的大小,故v1可以大于、等于或小于v2,选:D。
(4)已知F丙=F丁,分析丙、丁两步操作可知,压力和接触面粗糙程度相同,两实验中接触面积大小不同,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
故答案为:(1)匀速直线;(2)甲、乙;(3)D;(4)滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
13. (2025•东阳市二模)校园内有一批闲置自行车,为修复后有更好的刹车性能,投到“共享单车”系统供师生使用,兴趣小组对金属与树脂刹车片的摩擦力大小和实际制动效果进行了对比实验。
实验一:比较摩擦力大小。将木块B底面分别牢固粘贴树脂刹车片和金属刹车片,按如图1所示进行实验,拉动木块A,当弹簧测力计示数稳定后,记录测力计示数。
(1)实验中需控制 (填“木块B质量”或“木块A上表面所受压力”)相同。
(2)弹簧测力计示数稳定时,测力计示数大小等于刹车片所受摩擦力大小,其依据是 原理。
实验二:实际制动效果测试。用同一自行车分别安装两种刹车片,用大小相同的力按压刹车把,使初速度为50km/h的自行车从运动到静止,记录速度变化的数据如图2所示。
(3)通勤代步自行车速度一般在12~20km/h。校园“共享单车”修复应选用哪种刹车片?请判断并说明理由: 。
(4)研究表明,长时间刹车后,刹车片温度升高,会导致刹车效果减弱。查阅资料:刹车片材料通常耐高温不易熔化。为增强刹车片的散热能力,请就刹车片的制作工艺提出你的设计 (可画图或文字表达)。
【解答】解:(1)探究刹车片的性能,所测摩擦力为刹车片与木块A之间的摩擦力,所以压力是刹车片对木块A的压力,故应控制木块A上表面所受压力;
(2)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由甲、乙两次实验,压力相同,乙图中接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)由图2可知,当速度为12~20km/h,树脂刹车片在相同时间内,速度变化快,应选择树脂刹车片。
(4)为了增强散热能力,应该增加摩擦面与空气接触面积,快速排热排屑,在设计刹车片时,在摩擦面开设规则微沟槽或通孔。
故答案为:(1)木块A上表面所受压力;(2)二力平衡;(3)12~20km/h内,树脂刹车片在相同时间内,速度变化快,所以使用树脂刹车片;(4)在摩擦面开设规则微沟槽或通孔。
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