第3节 摩擦力(培优考点练)物理新教材人教版八年级下册
2025-12-29
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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 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 摩擦力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.11 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | tr_chen |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55687947.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第3节 摩擦力
目录
题型分组练 2
题型01 摩擦力 2
题型02 摩擦力的大小和方向 5
题型03 摩擦的利用和防止 10
创新拓展练 12
链接中考 17
新题速递 19
题型分组练
题型01 摩擦力
1.关于摩擦力,下列各叙述错误的是( )
A.静止或运动的物体都可以受到摩擦力
B.物体在做匀速直线运动时一定不受摩擦力,在做变速运动时才受到摩擦力
C.物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接联系
D.甲物体受到乙物体对它的摩擦力,则乙物体也同时受到甲物体对它的摩擦力
【答案】B
【详解】A.产生摩擦力必须要具备三个条件:一是物体间相互接触、挤压,二是接触面不光滑,三是物体间有相对运动或相对运动趋势,所以静止或运动的物体都可以受到摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.物体在做匀速直线运动时,可能会受摩擦力,比如推着购物车在水平地面做匀速直线运动,购物车受推力和摩擦力作用,物体在做变速运动时也不一定会受摩擦力,比如抛出的篮球落回地面(忽略空气阻力),故B错误,符合题意;
C.滑动摩擦力的大小与压力大小(不一定等于物体的重力)和接触面的粗糙程度有关,所以,物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接联系,故C正确,不符合题意;
D.甲物体受到乙物体对它的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,所以乙物体也同时受到甲物体对它的摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.摩擦力无益,总是有害的
D.车轮与地面间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
【答案】A
【详解】A.摩擦力产生的条件是两个物体必须接触且有相对运动或趋势,因此接触是必要条件,故A正确;
B.摩擦力的方向阻碍相对运动,可能与物体运动方向相同,如人走路时脚底摩擦,故B错误;
C.摩擦力既有益,如走路;也有害,如机器磨损,故C错误;
D.车轮与地面的摩擦是车辆行驶的动力,过度光滑会导致打滑,故D错误。
故选A。
3.期中考试过程中,小明用圆珠笔在试卷上答题时,笔尖中的钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间摩擦为 摩擦;答题时,手与笔之间的摩擦为 摩擦。
【答案】
滚动
滑动
静
【详解】[1]笔头里的小钢珠在纸面写字时不停地滚动,所以两者之间的摩擦为滚动摩擦。
[2]小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间发生了滑动,所以两者之间的摩擦为滑动摩擦。
[3]答题时,手与笔之间保持相对静止,两者之间的摩擦为静摩擦。
4.图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到的器材有:弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾等。
(1)如图甲,将木块放在水平长木板上,为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,应用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动。
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
(3)下列现象中可用乙、丙两次实验得出的结论来解释的是( )
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
(4)小南将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁。丁图的摩擦力比甲图小,他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小萍认为他的结论不可靠,理由是 。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力
(3)A
(4)没有控制压力大小相同
【详解】(1)测量滑动摩擦力的大小是利用二力平衡的原理进行的,用弹簧测力计拉动木块时要保证匀速直线拉动弹簧测力计,使木块处于匀速直线运动状态,在水平方向上使拉力的大小等于滑动摩擦力的大小,故弹簧测力计示数即为摩擦力大小。
(2)甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,是为了探究滑动摩擦力大小与压力是否有关。
(3)由乙丙可知,接触面的粗糙程度相同,丙图接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,可以得出:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
A.车轮上缠绕铁链,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符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,是在接触面的粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意。
故选A。
(4)将木块切去一半改变接触面积大小的同时也改变了压力的大小,不符合控制变量法的应用。
5.小明利用下图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
(1)每次实验都用弹簧测力计拉动物块沿水平方向做匀速直线运动,在实验图乙中物块所受的摩擦力为 N;
(2)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲和 (选填序号)两次实验,可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 ;
(4)小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积的大小有关。于是他将图甲中的物块沿竖直方向截去一半后,测得剩余一半物块所受的滑动摩擦力变小了,由此得出:滑动摩擦力的大小会随接触面积的减小而减小。这个结论是 (选填“正确”或“错误”),理由是: ;
(5)小明对实验装置进行了改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好,实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)向右匀速拉动长木板,此时物块所受到的摩擦力的方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】(1)3.4
(2)压力
(3) 丙 越大
(4) 错误 没有控制压力大小不变
(5) 不需要 水平向右
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,物块处于平衡状态,由二力平衡的条件可知,弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小;测力计分度值为0.2N,示数为,则物块所受的摩擦力为。
(2)分析比较图甲、乙可知,两次实验中接触面的粗糙程度相同,乙中的压力大,弹簧测力计的示数较大,即滑动摩擦力大,因此可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]分析图甲和丙可知,两次实验中压力相同,丙的接触面的粗糙程度较大,弹簧测力计的示数较大,即滑动摩擦力较大,说明压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力跟接触面的粗糙程度相同;将物块沿竖直方向截去一半,接触面积减小时,物块对接触面的压力也减小,故由此得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论是错误的,原因是没有控制压力大小不变。
(5)[1]如图丁所示,物块相对地面处于静止状态,此时物块受到弹簧测力计的拉力和物块对木块的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,因此无论木板是否做匀速直线运动,弹簧测力计的示数始终等于木块受到的滑动摩擦力,所以实验中,不一定要匀速拉动长木板。
[2]物块受到弹簧测力计的拉力和物块对木块的滑动摩擦力为一对平衡力,方向相反,物块受到弹簧测力计的拉力水平向左,则物块对木块的滑动摩擦力水平向右。
题型02摩擦力的大小和方向
6.用弹簧测力计在水平方向拉一个置于水平地面上的物体,使它做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为6N;过了一会儿它的示数为9N,这时物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A.6N B.3N C.9N D.15N
【答案】A
【详解】弹簧测力计的示数为6N时,在水平方向拉动水平地面上的物体做匀速直线运动,所以拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,因此此时滑动摩擦力等于6N;当弹簧测力计的示数为9N时,由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变,所以拉力变化后摩擦力大小并不会变化,仍为6N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力F1=6N,F2=24N,图乙中A受摩擦力的方向是水平向 ,物体B与桌面的摩擦力为 N。
【答案】 左 12
【详解】[1]如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,由于滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,所以整体所受摩擦力是向左的,因此图乙中A受摩擦力的方向是水平向左。
[2]如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动,A受力平衡,拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,因此此时A受到的摩擦力大小
如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,整体受力平衡,A、B整体受到F1、F2、A向左的摩擦力和B向左的摩擦力,结合平衡条件有
甲乙两图相比,A对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,因此
由上可知
解得。
8.小明沿水平方向向右推箱子,推力为F,如图甲所示。推箱子的过程中,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示,0-3s内,箱子受到的摩擦力大小为 ,摩擦力的方向 ,3-6s内,箱子受到的摩擦力大小为 N。
【答案】 5 水平向左 8
【详解】[1][2][3]由丙图知,时,物体静止不动,水平方向上的摩擦力与推力F平衡,根据图乙,可知此阶段摩擦力,由于推力水平向右,则摩擦力方向水平向左。时,物体做加速运动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图丙可知,9-12s时,物体速度不变,做匀速直线运动,受平衡力,此阶段滑动摩擦力大小为,因为滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,且都不变,即时,滑动摩擦力大小也为8N。
9.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右做匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,则B所受摩擦力的大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”),地面对A的摩擦力大小为 N。当F增大到8N时,B受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 2 水平向右 4 不变
【详解】[1][2]由图中可知,物体B相对于木板A向左运动,故可知物体B受到水平向右的木板A的摩擦力f,物体B同时受到水平向左的弹簧测力计的拉力,由力的平衡可得,物体B所受摩擦力的大小为
方向水平向右。
[3]由力的作用的相互性可知,木板 A 受到水平向左的物体B的摩擦力,且对木板A 受力分析可知,木板A在水平方向上还受到向右的拉力F和向左的地面的摩擦力 ,由力的平衡可得
则可得地面对木板 A 的摩擦力为
方向水平向左。
[4]滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与拉力大小无关,因此,仅改变F大小时,A与B之间的摩擦力保持不变。
10.如图所示,物块A重25N、B重10N,B放在A上。用100N的水平压力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。压力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物块A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 N。
【答案】 35 60
【详解】[1]物块A重25N、B重10N,B放在A上。用100N的水平压力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是
[2]压力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物块A恰好向上做匀速直线运动,A对墙壁的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则A受到墙壁的摩擦力不变,由力的平衡条件得,F1的大小为
11.如图所示,两个重20N的相同物块A、B叠放在一起,受到10N的水平推力F1的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则此时A受到的摩擦力为 N,若将B和A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力F2 F1(填“<”、“>”“=”)。
【答案】 0 =
【详解】[1]由题意可知,A和B两个相同的物块是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以A和B之间没有摩擦力,即此时A受到的摩擦力为0N。
[2]不论是叠放还是平放,我们都把它们看作一个整体,叠放和平放时对水平面的压力是相等的,与接触面的粗糙程度是一定的,所以摩擦力相等,而这两次物体都是做匀速直线运动,这说明两种情况下的推力都等于摩擦力,则摩擦力相等,所以推力也是相等的,即F2=F1。
12.车站为了方便携带大件行李的旅客设置了斜坡。如图所示,一位旅客正拉着行李箱上坡。请在图中O点画出行李箱所受的重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】重力的作用点在重心上,方向竖直向下,行李箱相对斜坡向上运动,则摩擦力方向沿斜坡向下,如图所示:
13.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图;
(2)如图,汽车沿平直公路向前行驶。车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图(力的作用点画在物体的几何中心)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小球在竖直方向上受到了重力和支持力,重力和支持力是平衡力,小球向左运动并压缩弹簧,弹簧给小球一个向右的弹力,小球向左运动,受到了向右的摩擦力,故如图所示:
(2)木箱C受到了重力和支持力,重力与支持力是平衡力,车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处,说明车子加速,水滴由于惯性,落在靠后的B处,物体C有向后运动的趋势,故物体C受到了摩擦力是向前的,故如图所示:
14. (1)如图甲所示,一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来。请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图;
(2)如图乙所示,小木块随水平传送带一起做匀速直线运动(不计空气阻力),请画出小木块所受力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)木块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于木块在水平面上向右滑动,则木块还受水平向左的摩擦力;3个力的作用点都可以画在木块的重心上,分别作竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F、水平向左的摩擦力f。如图所示:
(2)小木块随水平传送带一起做匀速直线运动,水平方向不受力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力为一对平衡力,大小相等,这个两个力的作用点均画在物体的重心上,如图所示:
题型03 摩擦的利用和防止
15.图的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.刹车时捏紧车闸 B.运动员手上涂镁粉
C.给转轴加润滑油 D.击球时用力握球拍
【答案】C
【详解】A.刹车时用力捏车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故A不符合题意;
B.运动员在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.给转轴加润滑油,可使接触面脱离而减小摩擦,故C符合题意;
D.击球时用力握球拍,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
16.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
【答案】B
【详解】A.向合页加润滑剂,是通过分离接触面减小摩擦,故A不符合题意;
B.用力捏车闸,是通过增大压力增大摩擦,减小车速,是有益摩擦,故B符合题意;
C.轴承中装有滚珠,是通过变滑动为滚动减小摩擦,故C不符合题意;
D.把冰面刷光滑,是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
17.如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.推书柜时,先把书移出
B.车子陷在泥里,在车轮下面垫石子
C.行李箱下面装有轮子
D.给自行车车轴处加润滑油
【答案】D
【详解】关节腔中的滑液是通过使接触面分离(形成液体膜)来减小摩擦的。
A.推书柜时移出书,是通过减小压力来减小摩擦,故A不符合题意;
B.车轮下垫石子,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.行李箱装轮子,是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.给自行车车轴加润滑油,是通过使接触面分离(形成油膜)来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
创新拓展练
18.如图,小明用一轻质弹簧测力计将质量相同的物体A、B连接起来,并在A的右侧用大小为5N的拉力F水平向右拉动,使物体A、B一起在粗糙的水平桌面上向右做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2N。关于物体A、B表面的粗糙程度: (选填“A更粗糙”、“B更粗糙”、“无法判断”),如果把物体A、B调换位置,使物体A、B仍一起在相同的水平桌面上向右做匀速直线运动,则此时弹簧测力计的示数为 N。
【答案】 A更粗糙 3
【详解】[1]由图可知,物体B受力平衡,则有
物体B向右匀速运动,摩擦力方向向左,物体A水平方向上受向右的拉力F和向左的弹簧测力计拉力F弹,故物体A受到的摩擦力为
则
两物体对地面压力相同,所以A比B表面粗糙。
[2]如果把物体A、B调换位置,使物体A、B 仍一起在相同的水平桌面上向右做匀速直线运动,A受到向左的摩擦力为3N,根据二力平衡可知,此时测力计对A的拉力为3N,则弹簧测力计的示数变为3N。
19.如图所示,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,物体静止10s后,开始向下运动,从静止到下滑的整个过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系如图所示,则物体所受重力为 N。在10s之后,物体的速度 (选填“越来越大”、“越来越小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”),压力F的大小 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
【答案】 20 越来越大 变小
【详解】[1]对物体进行受力分析:物体竖直方向受重力和摩擦力,因为物体静止,所以这两个力是一对平衡力,故摩擦力等于重力,由图可知,开始的摩擦力为20N,则重力为20N。
[2][3]滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,物块下滑的过程中,接触面的粗糙程度不变,减小,则表明物体所受的压力减小,此时摩擦力小于重力,所以在重力的作用下物体会加速下滑,速度越来越大。
20.如图,A、B两物体被压力F作用在墙面上,保持静止,它们重力都为10N。下列说法正确的是( )
A.墙面可能是光滑的
B.墙面对A的摩擦力为20N
C.B对A的摩擦力竖直向上
D.当压力变大时,A与墙面之间的摩擦力变大
【答案】B
【详解】AB.将A、B看作一个整体进行受力分析。整体在竖直方向上受到总重力,方向竖直向下。因为物体保持静止,处于平衡状态,所以竖直方向上必然受到一个竖直向上的力来平衡总重力,这个力就是墙面对A的静摩擦力,大小为20N,如果墙面是光滑的,则没有摩擦力,物体会向下滑动,不能保持静止,故A错误,B正确;
C.对物体B进行受力分析,B处于静止状态,受力平衡。在竖直方向上,B受到竖直向下的重力, 和A对B的静摩擦力。根据二力平衡条件,A对B的摩擦力的大小等于B的重力,方向竖直向上。根据力的作用是相互的,B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力方向竖直向下,故C错误;
D.当压力F变大时,只要物体A、B仍然保持静止,它们在竖直方向上的受力情况不变。墙面对A的静摩擦力始终等于A和B的总重力,即20N,故D错误。
故选B。
21.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1所示。
(1)小明实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据 原理,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)若图1甲中木块A运动的速度大小为,图1乙中木块A运动的速度大小为,则下列说法正确的是___________(填字母代号)。
A.一定大于 B.一定小于
C.一定等于 D.和大小关系不确定
(3)比较图1中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与 无关;图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间 (选填“有”或“无”)摩擦力的作用。
(4)小明用如图2所示的器材探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板(质量忽略不计)的压力大小,在抽拉长木板的时候(铜块相对地面静止)利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力(假设长木板足够长)和拉力的大小。
①实验过程中随着沙桶中沙子的质量不断增加,压力传感器受到的压力不断 (选填“增大”或“减小”)。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图像如图3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)二力平衡
(2)D
(3) 接触面积 无
(4) 减小 3
【详解】(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,所以当物体做匀速直线运动时,无论物体的速度大小如何,物体所受的滑动摩擦力不变,则v1可能大于、小于或等于v2。
故选D。
(3)[1]比较图丙、丁可知,压力和接触面的粗糙程度相同,而接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,即木块受到的滑动摩擦力相同,故可以得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
[2]图丙中木块A、B叠放在一起做匀速直线运动,B相对于A没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故木块B不受摩擦力。
(4)[1]铜块竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和压力传感器的支持力,当沙桶内沙子增加时,对铜块的拉力增大,则铜块对压力传感器的压力减小,压力传感器的压力减小;
[2]通过图3可知,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比,当压力为8N时,滑动摩擦力大小为2N,即,故当压力为12N时,
22.探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。比较 两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)若弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力,理由是: ;
(4)小明设计了如下图a所示的实验装置。传送带速度可以自由调节,拉力传感器可以显示拉力大小。定滑轮摩擦忽略不计。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像。分析图b、c两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。这个设计的方案的优点: 。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)甲、乙
(3) 不是 两个力大小不等且不在同一直线上
(4) 无关 可以不匀速拉动物体
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的知识,若物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,在一条直线上,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小关系,应控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,由图可知,甲、乙两图都是木板表面,接触面粗糙程度相同,甲图木板上只有一个木块,乙图的木块上还多了一个物体,两图中木块对木板的压力大小不同,故应比较甲、乙两次实验。
(3)[1][2]在操作过程中,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块匀速直线运动,所以处于平衡状态;但此时弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力,因为拉力与摩擦力不在同一直线上并且此时两个力大小不相等。
(4)[1][2]根据图像可知,在速度变化时,木块所受的拉力不变,木块相对于地面处于静止状态,此时拉力等于滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,即滑动摩擦力的大小不随物体运动速度大小的变化而变化,故滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小无关。改进之后,无论传送带是否匀速运动,木块都相对于地面处于静止状态,木块对传送带的压力不变,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,所以优点是可以不匀速拉动物体,更便于弹簧测力计读数。
23.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像;
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的平板小车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
1.0
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,滑动摩擦力越小
(4)见解析
(5) 不合理 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
【详解】(1)由图乙可知,1s后拉力传感器示数稳定在2N,此时铁块受到的滑动摩擦力等于拉力;拉动平板小车1的整个实验过程中,铁块对小车的压力和二者间接触面的粗糙程度都不变,故铁块受到的摩擦力不变,为2N。
(2)步骤二第1次实验与步骤1中1s~4s内的实验相比: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,则小车1与小车2受到的压力相同,而拉力传感器示数不同,虽两小车材料相同,但两车表面粗糙程度并不完全一致。压力相同的情况下,滑动摩擦力大小发生变化,说明变量为接触面粗糙程度,因此,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)由表格数据可知,随着弹簧测力计拉力增大,铁块对小车的压力减小,则拉力传感器示数变小,说明滑动摩擦力变小。整个实验中,铁块与小车接触面的粗糙程度不变,所以可以得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)若要探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,需控制压力、接触面粗糙程度不变,改变接触面积,即将铁块不同面朝下,放在同一平板小车上,用相同方式拉小车,比较拉力传感器示数。
(5)[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,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,因此不影响拉力传感器的示数。
链接中考
24.(2025·海南·中考真题)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.行李箱安装滚轮
B.守门员佩戴防滑手套
C.鞋底制有凹凸不平的花纹
D.擦黑板时用力压黑板擦
【答案】A
【详解】A.行李箱安装滚轮,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,在相同条件下,滚动摩擦远小于滑动摩擦,所以可以减小摩擦,故A符合题意;
B.守门员佩戴防滑手套,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,便于抓握足球,属于增大摩擦,故B不符合题意;
C.鞋底制有凹凸不平的花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,防止行走时打滑,属于增大摩擦,故C不符合题意;
D.擦黑板时用力压黑板擦,通过增大压力来增大摩擦,使黑板擦更易擦掉粉笔字,属于增大摩擦,故D不符合题意。
故选A。
25.(2025·江苏常州·中考真题)下列与自行车有关的现象中:①刹车时用力捏车闸;②车轮胎上刻有花纹;③在车的转轴处加润滑油;④车的轴承中装有滚珠,属于增大摩擦的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【详解】①刹车时用力捏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;
②车轮胎上刻有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;
③在车的转轴处加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力;
④车的轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动从而减小摩擦力。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
26.(2025·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学利用一个砝码,一个木块,两个材料相同但粗糙程度不同的长木板进行三次实验。三次实验中,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。下列说法正确的是( )
A.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
C.乙、丙两次实验中,木块速度大小相同时,木块受到的滑动摩擦力大小也相同
D.乙、丙两次实验中,木块向右做匀速直线运动时,砝码受到的摩擦力都为零
【答案】D
【详解】AB.甲、丙两次实验中,压力的大小不相同,接触面的粗糙程度不同,根据控制变量法不能得出滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系,故AB错误;
C.木块受到的摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度的大小无关,乙丙两图中压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,木块受到的摩擦力不同,故C错误;
D.乙、丙两次实验中,沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,砝码与木块相对静止,在水平方向上与木块之间没有运动趋势,不受摩擦力的作用,砝码受到的摩擦力为零,故D正确。
故选D。
27.(2025·山东德州·中考真题)如图所示,物体A重10N,B重4N。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,如图甲所示,此时A受到的摩擦力为 N;现用水平向左的力F拉A,使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,如图乙所示,则F大小为 N。(水平桌面足够长,不计绳重及滑轮与轴的摩擦。)
【答案】 4 8
【详解】[1]物体A重10N,物体B重4N时,物体A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,此时物体A受到的摩擦力大小为f=F=GB=4N
[2]物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡,因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时A受到的摩擦力大小仍为4N,所以有F拉=f′+F′=f′+GB=4N+4N=8N
28.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示,小木块B与长木板A叠放在水平台面上,对长木板A施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为3N,小木块B相对于台面静止,长木板A恰好向右做匀速直线运动,长木板A与台面间滑动摩擦力的大小是 N。不计绳重、绳与滑轮间的摩擦。
【答案】4
【详解】分析小木块B的受力情况可知,小木块处于静止状态,受平衡力的作用,弹簧测力计的示数为3N,即小木块B受到绳子对它水平向左的拉力3N,A对它向右3N的摩擦力,,此二力在水平方向上满足二力平衡。由于长木板A做匀速直线运动,说明受平衡力的作用,水平方向分别是向右F=7N的拉力,小木块B对长木板A向左摩擦力,地面对长木板A向左的摩擦力f地对A,长木板A在水平方向上满足三力平衡时,则f地对A=F-fB对A=7N-3N=4N
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29.(2025·广西贺州·一模)如图所示,一方形磁铁吸在竖直放置的铁板上,当将重物A置于磁铁上方时,磁铁匀速下滑,则以下说法正确的是( )
A.磁铁受到的摩擦力等于磁铁的重力
B.A对磁铁的压力与磁铁对A的支持力是一对平衡力
C.磁铁受到平衡力的作用
D.铁板表面是光滑的
【答案】C
【详解】A.将磁铁和重物A看作一个整体,整体在竖直方向上受到向下的总重力和铁板对磁铁向上的摩擦力f。因为整体匀速下滑,处于平衡状态,所以摩擦力与总重力是一对平衡力,因此,磁铁受到的摩擦力大于磁铁的重力,故A错误;
B.A对磁铁的压力作用在磁铁上,磁铁对A的支持力作用在A上,这两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.磁铁匀速下滑,说明磁铁正在做匀速直线运动。根据平衡状态的条件可知,磁铁受的合力为零,即受到平衡力的作用,故C正确;
D.因为磁铁和A整体在竖直方向上受到向下的重力,而它能匀速下滑,说明它一定受到了一个与重力大小相等、方向相反的向上的摩擦力,有摩擦力存在,说明铁板表面是粗糙的,不是光滑的,故D错误。
故选C。
30.(2025·河南安阳·一模)书法是中华民族文化的瑰宝。在楷书笔画中,长横的写法要领是:起笔时一顿,然后缓慢向右行笔,收笔时略向右按,再向左上迅速回带。某同学在水平桌面上平铺了一张白纸练习长横的写法,为防止打滑,他在白纸的左侧用镇尺压住,如图所示,下列相关说法正确的是( )
A.镇尺对白纸的压力和镇尺的重力是一对平衡力
B.顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫受的摩擦力向左
C.向右行笔的过程中,纸面受到了向右的摩擦力
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
【答案】BC
【详解】A. 镇尺对白纸的压力作用在白纸上,镇尺的重力作用在镇尺上,这两个力没有作用在一个物体上,不是平衡力,故A错误;
B. 顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫相对于纸有向右的运动趋势,笔毫受的摩擦力向左,故B正确;
C. 向右行笔的过程中,纸相对于笔向左运动,纸面受到了向右的摩擦力,故C正确;
D. 笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,笔毫对纸张的摩擦力越大,故D错误。
故选BC。
31.(2025·江苏常州·二模)如图所示,木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态,此时猴子所受摩擦力的大小为 N。某一瞬间细绳断裂,猴子立即沿木杆使劲往上爬。在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度保持不变,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。(g=10N/kg)
【答案】 100 100
【详解】[1]木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态,此时猴子所受摩擦力与重力平衡,大小为
[2]在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度保持不变,说明猴子相对地面静止,则猴子受到的摩擦力的大小仍与重力相等,为100N。
32.(2025·湖北·二模)如图,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力向右拉动物块A在B上匀速滑动,拉力向左拉木板B,B静止(有向左运动的趋势)。请画出木板B在水平方向受力的示意图。(力画在模板B的重心O上)
【答案】
【详解】拉力向左拉木板B,木板B受到水平向左的拉力,木板B静止(有向左运动的趋势),则木板B受到地面水平向右的摩擦力;水平拉力向右拉动物块A在B上匀速滑动,木板B受到物块A施加的水平向右的摩擦力,如下图所示:
33.(2025·云南玉溪·一模)为解决班级拔河比赛选队员的问题,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,同学们猜想可能与接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积大小有关。为了验证猜想,他们选择了长木板、毛巾、木块、相同的砝码若干、弹簧测力计进行实验(如图所示),实验记录如下。
实验编号
实验条件
滑动摩擦力F/N
接触面
压力
接触面积
甲
木板
无砝码
木块平放
1.2
乙
木板
1砝码
木块平放
1.6
丙
毛巾
1砝码
木块平放
2
丁
木板
无砝码
木块侧放
1.2
(1)实验中要拉动木块沿水平方向做 运动,目的是使弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小;
(2)对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)对比 两次实验可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小 (选填“有”或“无”)关;
(4)通过以上实验探究可知,在穿同款新鞋的情况下,班级拔河比赛选图中的 号队员,更有获胜希望。
(5)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦;他在做回环动作时手不能握杠太紧是用到 两次实验得出的结论。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2)压力
(3) 乙、丙 无
(4)1
(5) 增大 甲、乙
【详解】(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计对木块的拉力大小等于摩擦力的大小。
(2)两实验中,接触面的粗糙程度相同,乙实验中,木块对木板的压力较大,滑动摩擦力较大,对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力相同,改变接触面的粗糙程度乙、丙两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,符合要求,且丙中接触面更粗糙,所受的滑动摩擦力更大,故对比乙、丙两次实验可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[2]甲、丁两次实验中,压力及接触面的粗糙程度均相同,丁中木块侧放,接触面积较小,但两实验中滑动摩擦力的大小相同,对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)在接触面的粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大,1号队员重力大,对地面的压力大,通过以上实验探究可知,在穿同款新鞋的情况下,班级拔河比赛选图中的1号队员,更有获胜希望。
(5)[1]在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,增大了接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦。
[2]他在做回环动作时手不能握杠太紧是在接触面的粗糙程度相同时,减小压力来减小摩擦力,用到甲、乙两次实验得出的结论。
34.(2025·黑龙江·一模)在探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验中:
(1)小明用图甲所示方式测量滑动摩擦力的大小,该操作错误之处是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动,根据 原理可知,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小;
(2)为优化方案,小华设计了图乙装置,将木块放在水平传送带上,弹簧测力计固定于支架上,适当调节支架平台高度,为了测出木块在传送带上滑动时所受摩擦力大小,传动轮应 (填“顺”或“逆”)时针转动,木块受到水平向 的摩擦力。小华发现传动轮转速不同时,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体相对运动速度的大小 (填“有关”或“无关”);
(3)小华在木块上放砝码改变压力多次实验,记录的数据如表.由表格数据可得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。进一步分析可知,当接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小的比值 (填“相同”或“不同”);
次数
1
2
3
4
5
6
压力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
(4)下列应用了小华实验所得结论的是( )
A.移动很重的石块时,在地上铺设滚木 B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.足球守门员戴防滑手套 D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
【答案】(1) 弹簧测力计没有沿水平方向拉动木块 匀速直线 二力平衡
(2) 逆 左 无关
(3)相同
(4)B
【详解】(1)[1][2][3]由图示实验可知,实验操作出现了错误是:没有用弹簧测力计拉木块沿水平方向做匀速直线运动,拉力和摩擦力不在一条直线上,不是一对平衡力,不能直接读出摩擦力的大小。实验中小明应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可得摩擦力等于拉力。
(2)[1][2]为了测出木块在传送带上滑动时所受摩擦力大小,传动轮应逆时针转动,使上方传送带向左运动,木块在拉力的作用下处于静止状态,木块相对于传送带向右运动,所以木块受到水平向左的摩擦力,与弹簧测力计的拉力是一对平衡力。
[3]传动轮转速不同时,弹簧测力计的示数不变,滑动摩擦力的大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体相对运动速度的大小无关。
(3)通过分析多次实验记录的数据可知,当接触面粗糙程度不变时,有
即滑动摩擦力大小与接触面受到的压力比值相同。
(4)小华的结论得出滑动摩擦力与压力有关的结论。
A.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,就是利用改变压力大小来改变摩擦力大小的,故B符合题意;
C.足球守门员戴着防滑手套,是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫,是通过使接触面分开,来减小摩擦力的,故D不符合题意。
故选B。
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第3节 摩擦力
目录
题型分组练 2
题型01 摩擦力 2
题型02 摩擦力的大小和方向 3
题型03 摩擦的利用和防止 5
创新拓展练 6
链接中考 9
新题速递 10
题型分组练
题型01 摩擦力
1.关于摩擦力,下列各叙述错误的是( )
A.静止或运动的物体都可以受到摩擦力
B.物体在做匀速直线运动时一定不受摩擦力,在做变速运动时才受到摩擦力
C.物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接联系
D.甲物体受到乙物体对它的摩擦力,则乙物体也同时受到甲物体对它的摩擦力
2.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.摩擦力无益,总是有害的
D.车轮与地面间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
3.期中考试过程中,小明用圆珠笔在试卷上答题时,笔尖中的钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间摩擦为 摩擦;答题时,手与笔之间的摩擦为 摩擦。
4.图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到的器材有:弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾等。
(1)如图甲,将木块放在水平长木板上,为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,应用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动。
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
(3)下列现象中可用乙、丙两次实验得出的结论来解释的是( )
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
(4)小南将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁。丁图的摩擦力比甲图小,他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小萍认为他的结论不可靠,理由是 。
5.小明利用下图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
(1)每次实验都用弹簧测力计拉动物块沿水平方向做匀速直线运动,在实验图乙中物块所受的摩擦力为 N;
(2)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲和 (选填序号)两次实验,可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 ;
(4)小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积的大小有关。于是他将图甲中的物块沿竖直方向截去一半后,测得剩余一半物块所受的滑动摩擦力变小了,由此得出:滑动摩擦力的大小会随接触面积的减小而减小。这个结论是 (选填“正确”或“错误”),理由是: ;
(5)小明对实验装置进行了改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好,实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)向右匀速拉动长木板,此时物块所受到的摩擦力的方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
题型02摩擦力的大小和方向
6.用弹簧测力计在水平方向拉一个置于水平地面上的物体,使它做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为6N;过了一会儿它的示数为9N,这时物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A.6N B.3N C.9N D.15N
7.水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力F1=6N,F2=24N,图乙中A受摩擦力的方向是水平向 ,物体B与桌面的摩擦力为 N。
8.小明沿水平方向向右推箱子,推力为F,如图甲所示。推箱子的过程中,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示,0-3s内,箱子受到的摩擦力大小为 ,摩擦力的方向 ,3-6s内,箱子受到的摩擦力大小为 N。
9.如图所示,用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右做匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,则B所受摩擦力的大小为 N,方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”),地面对A的摩擦力大小为 N。当F增大到8N时,B受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示,物块A重25N、B重10N,B放在A上。用100N的水平压力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。压力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物块A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 N。
11.如图所示,两个重20N的相同物块A、B叠放在一起,受到10N的水平推力F1的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则此时A受到的摩擦力为 N,若将B和A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力F2 F1(填“<”、“>”“=”)。
12.车站为了方便携带大件行李的旅客设置了斜坡。如图所示,一位旅客正拉着行李箱上坡。请在图中O点画出行李箱所受的重力和摩擦力的示意图。
13.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图;
(2)如图,汽车沿平直公路向前行驶。车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图(力的作用点画在物体的几何中心)。
14. (1)如图甲所示,一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来。请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图;
(2)如图乙所示,小木块随水平传送带一起做匀速直线运动(不计空气阻力),请画出小木块所受力的示意图。
题型03 摩擦的利用和防止
15.图的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.刹车时捏紧车闸 B.运动员手上涂镁粉
C.给转轴加润滑油 D.击球时用力握球拍
16.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
17.如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.推书柜时,先把书移出
B.车子陷在泥里,在车轮下面垫石子
C.行李箱下面装有轮子
D.给自行车车轴处加润滑油
创新拓展练
18.如图,小明用一轻质弹簧测力计将质量相同的物体A、B连接起来,并在A的右侧用大小为5N的拉力F水平向右拉动,使物体A、B一起在粗糙的水平桌面上向右做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2N。关于物体A、B表面的粗糙程度: (选填“A更粗糙”、“B更粗糙”、“无法判断”),如果把物体A、B调换位置,使物体A、B仍一起在相同的水平桌面上向右做匀速直线运动,则此时弹簧测力计的示数为 N。
19.如图所示,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,物体静止10s后,开始向下运动,从静止到下滑的整个过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系如图所示,则物体所受重力为 N。在10s之后,物体的速度 (选填“越来越大”、“越来越小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”),压力F的大小 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
20.如图,A、B两物体被压力F作用在墙面上,保持静止,它们重力都为10N。下列说法正确的是( )
A.墙面可能是光滑的
B.墙面对A的摩擦力为20N
C.B对A的摩擦力竖直向上
D.当压力变大时,A与墙面之间的摩擦力变大
21.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1所示。
(1)小明实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据 原理,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)若图1甲中木块A运动的速度大小为,图1乙中木块A运动的速度大小为,则下列说法正确的是___________(填字母代号)。
A.一定大于 B.一定小于
C.一定等于 D.和大小关系不确定
(3)比较图1中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与 无关;图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间 (选填“有”或“无”)摩擦力的作用。
(4)小明用如图2所示的器材探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板(质量忽略不计)的压力大小,在抽拉长木板的时候(铜块相对地面静止)利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力(假设长木板足够长)和拉力的大小。
①实验过程中随着沙桶中沙子的质量不断增加,压力传感器受到的压力不断 (选填“增大”或“减小”)。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图像如图3所示。由图可知:当压力为12N时,拉力传感器测出的拉力为 N。
22.探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。比较 两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)若弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力,理由是: ;
(4)小明设计了如下图a所示的实验装置。传送带速度可以自由调节,拉力传感器可以显示拉力大小。定滑轮摩擦忽略不计。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像。分析图b、c两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。这个设计的方案的优点: 。
23.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像;
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的平板小车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
1.0
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: 。
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24.(2025·海南·中考真题)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.行李箱安装滚轮
B.守门员佩戴防滑手套
C.鞋底制有凹凸不平的花纹
D.擦黑板时用力压黑板擦
25.(2025·江苏常州·中考真题)下列与自行车有关的现象中:①刹车时用力捏车闸;②车轮胎上刻有花纹;③在车的转轴处加润滑油;④车的轴承中装有滚珠,属于增大摩擦的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
26.(2025·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学利用一个砝码,一个木块,两个材料相同但粗糙程度不同的长木板进行三次实验。三次实验中,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。下列说法正确的是( )
A.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
C.乙、丙两次实验中,木块速度大小相同时,木块受到的滑动摩擦力大小也相同
D.乙、丙两次实验中,木块向右做匀速直线运动时,砝码受到的摩擦力都为零
27.(2025·山东德州·中考真题)如图所示,物体A重10N,B重4N。用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动,如图甲所示,此时A受到的摩擦力为 N;现用水平向左的力F拉A,使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动,如图乙所示,则F大小为 N。(水平桌面足够长,不计绳重及滑轮与轴的摩擦。)
28.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示,小木块B与长木板A叠放在水平台面上,对长木板A施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为3N,小木块B相对于台面静止,长木板A恰好向右做匀速直线运动,长木板A与台面间滑动摩擦力的大小是 N。不计绳重、绳与滑轮间的摩擦。
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29.(2025·广西贺州·一模)如图所示,一方形磁铁吸在竖直放置的铁板上,当将重物A置于磁铁上方时,磁铁匀速下滑,则以下说法正确的是( )
A.磁铁受到的摩擦力等于磁铁的重力
B.A对磁铁的压力与磁铁对A的支持力是一对平衡力
C.磁铁受到平衡力的作用
D.铁板表面是光滑的
30.(2025·河南安阳·一模)书法是中华民族文化的瑰宝。在楷书笔画中,长横的写法要领是:起笔时一顿,然后缓慢向右行笔,收笔时略向右按,再向左上迅速回带。某同学在水平桌面上平铺了一张白纸练习长横的写法,为防止打滑,他在白纸的左侧用镇尺压住,如图所示,下列相关说法正确的是( )
A.镇尺对白纸的压力和镇尺的重力是一对平衡力
B.顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫受的摩擦力向左
C.向右行笔的过程中,纸面受到了向右的摩擦力
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
31.(2025·江苏常州·二模)如图所示,木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态,此时猴子所受摩擦力的大小为 N。某一瞬间细绳断裂,猴子立即沿木杆使劲往上爬。在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度保持不变,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。(g=10N/kg)
32.(2025·湖北·二模)如图,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力向右拉动物块A在B上匀速滑动,拉力向左拉木板B,B静止(有向左运动的趋势)。请画出木板B在水平方向受力的示意图。(力画在模板B的重心O上)
33.(2025·云南玉溪·一模)为解决班级拔河比赛选队员的问题,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,同学们猜想可能与接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积大小有关。为了验证猜想,他们选择了长木板、毛巾、木块、相同的砝码若干、弹簧测力计进行实验(如图所示),实验记录如下。
实验编号
实验条件
滑动摩擦力F/N
接触面
压力
接触面积
甲
木板
无砝码
木块平放
1.2
乙
木板
1砝码
木块平放
1.6
丙
毛巾
1砝码
木块平放
2
丁
木板
无砝码
木块侧放
1.2
(1)实验中要拉动木块沿水平方向做 运动,目的是使弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小;
(2)对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)对比 两次实验可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;对比甲、丁两次实验,可以验证滑动摩擦力大小与接触面积大小 (选填“有”或“无”)关;
(4)通过以上实验探究可知,在穿同款新鞋的情况下,班级拔河比赛选图中的 号队员,更有获胜希望。
(5)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦;他在做回环动作时手不能握杠太紧是用到 两次实验得出的结论。
34.(2025·黑龙江·一模)在探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验中:
(1)小明用图甲所示方式测量滑动摩擦力的大小,该操作错误之处是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动,根据 原理可知,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小;
(2)为优化方案,小华设计了图乙装置,将木块放在水平传送带上,弹簧测力计固定于支架上,适当调节支架平台高度,为了测出木块在传送带上滑动时所受摩擦力大小,传动轮应 (填“顺”或“逆”)时针转动,木块受到水平向 的摩擦力。小华发现传动轮转速不同时,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体相对运动速度的大小 (填“有关”或“无关”);
(3)小华在木块上放砝码改变压力多次实验,记录的数据如表.由表格数据可得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。进一步分析可知,当接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小的比值 (填“相同”或“不同”);
次数
1
2
3
4
5
6
压力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
(4)下列应用了小华实验所得结论的是( )
A.移动很重的石块时,在地上铺设滚木 B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.足球守门员戴防滑手套 D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
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