内容正文:
2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第八章 运动和力
专题08 摩擦力一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点2. 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
知识点1. 摩擦力及分类(含作图)
第3节 摩擦力
(拓展)知识点4. 摩擦力相关计算
知识点3.摩擦的利用与防止
突破课节知识点的练习题(共47道小题)
知识点1. 摩擦力及分类(含作图)练习题(13道小题)
1. 下列科学方法运用的实例中,说法错误的是( )
A. 探究阻力对物体运动的影响,运用了推理法
B. 将摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力,运用了类比法
C.利用弹簧测力计测量物体重力,运用了转换法
D. 了解原子的核式结构,运用了建立模型法
【答案】B
【解析】推理法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法;类比法是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法;物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法; 通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法;模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原型的性质和规律。探究阻力对物体运动的影响,运用了推理法;将摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力,运用了分类法;利用弹簧测力计测量物体重力,运用了转换法;了解原子的核式结构,运用了建立模型法,故ACD正确,不符合题意;B错误,符合题意。故选B。
2. 用磁按钮可以将写有通知的白纸夹在磁性黑板上,使白纸不下滑的力是( )
A. 按钮和黑板的夹力 B. 按钮对白纸的压力
C. 按钮所受的摩擦力 D. 白纸所受的摩擦力
【答案】D
【解析】用磁按钮可以将写有通知的白纸夹在磁性黑板上,使白纸不下滑的力是黑板和磁按钮对白纸的摩擦力,即白纸受到的摩擦力,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3. 如图1是机场内正在匀速运行的传送带,如图2是其俯视示意图。某时刻行李箱甲、乙运动到如图位置,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙行李箱均受摩擦力作用
B. 仅乙行李箱受摩擦力
C. 甲行李箱对传送带的压力和它受到的支持力是一对平衡力
D. 乙行李箱此刻受平衡力
【答案】B
【解析】AB.由题知,行李箱在传送带上两个不同位置都做匀速运动,在行李箱甲水平传送带上沿直线运动,行李箱受重力、支持力,两个力的合力为零,若再受到摩擦力,不可能与输送带一起匀速直线运动,所以行李箱甲不受摩擦力;行李箱乙在转弯传送带上,行李箱乙运动的方向在变化,受非平衡力,所以行李箱还受向右下的静摩擦力,即行李箱乙受摩擦力,故A错误,B正确;
C.甲行李箱对传送带的压力和它受到的支持力作用在不同物体上,则不是一对平衡力,故C错误;
D.乙做曲线运动,受力不平衡,故D错误;故选B。
4. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 物体间相互挤压,一定存在摩擦力
B. 物体受到重力的方向总是竖直向下
C. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
D. 物体本身就有重力,因此重力没有施力物体
【答案】B
【解析】A.物体间相互挤压,但没有相对运动趋势,则两个物体之间就没有摩擦力,故A错误;
B.根据重力的方向可知,物体受到重力的方向总是竖直向下,故B正确;
C.摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,故C错误;
D.物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,故D错误。故选B。
5. (2025天津)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A. 重力和摩擦力 B. 重力和支持力
C. 支持力和摩擦力 D. 重力、支持力和摩擦力
【答案】D
【解析】选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),受到竖直向下的重力、垂直坡道向上的支持力和沿坡道(平行于坡道)向上的摩擦力,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
6. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 虽然汽车未被推动,但汽车对地面压力与汽车重力平衡
B. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
C. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
D. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
【答案】B
【解析】A.汽车对地面的压力是汽车对地面施加的力,而汽车的重力是地球对汽车施加的力,这两个力分别作用在地面和汽车上,不是一对平衡力。故A错误;
B.汽车未被推动,处于静止状态,即平衡状态。根据二力平衡的条件,作用在汽车上的水平推力与汽车所受的阻力是一对平衡力,大小相等、方向相反。故B正确;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,与物体的运动状态无关。因此,汽车无论静止还是运动,都具有惯性。故C错误;
D.由B选项分析可知,汽车未被推动是因为推力与阻力平衡,而不是因为推力小于阻力。故D错误。 故选B。
7. 人站在水平的地面上时,与地面间______(有/没有)摩擦;站在斜坡上时,与斜坡间______(有/没有)摩擦,是______摩擦;人行走时与地面间的摩擦是______摩擦。
【答案】 没有 有 静 静
【解析】人站在水平的地面上时,人与地面之间没有相对运动或相对运动趋势,所以与地面间没有摩擦。
站在斜坡上时,人与斜坡有相对运动趋势,所以与斜坡间有摩擦,是静摩擦。
人行走时,脚与地面之间有相对运动趋势,所以与地面间的摩擦是静摩擦。
8. 如图,传送带以速度 v 匀速转动,请画出物体 A 刚放上去时所受摩擦力的示意图.
【答案】如图所示
【解析】放置在水平传送带上的物体,在传送带刚开始运动时有相对于传送带向左滑动的趋势,故受到的摩擦力水平向右,作用点在接触面中央,示意图为
9.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。
【答案】如图所示
【解析】登山运动员沿倾斜山脊向上行走时,受到垂直斜坡的支持力,支持力的方向垂直斜坡向上;运动员向上行走时有向下滑动的趋势,受到的静摩擦力方向沿倾斜山脊向上,两个力都作用在运动员的重心上
10. 如图所示,一物体沿粗糙斜面下滑,画出该物体所受摩擦力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】由于物体的相对斜面向下运动,所以其摩擦力的方向与之相反,为沿斜面向上,力的作用点可画在物体的重心,示意图如下:
11. 请在图中画出在斜面上静止的物体A所受到的摩擦力和物体A对斜面压力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】由图知,物体静止在斜面上,其相对于斜面有向下滑动的趋势,则其受到的摩擦力方向与斜面平行向上,作用点在重心;物体对斜面的压力垂直斜面向下,作用点在接触面上(中心);故过物体的重心沿平行斜面向上作带箭头的有向线段,符号记为f,即物体A受到的摩擦力;过物体A与斜面接触面中心,沿垂直斜面向下方向作带箭头的有向线段,符号记为F,即物体A对斜面的压力,如图所示:
12. 按要求完成下列作图。如图所示,物块B从斜面上由静止下滑,最终停在粗糙的水平面上,请画出物块B在水平面上运动时受到的摩擦力的示意图以及物块B对水平面压力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】物块B在水平面上向右运动,受到水平面向左的摩擦力,作用在接触面上,物块B对水平面的压力,作用在水平面上,方向垂直于水平面向下,作图如下:
13. 如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】斜面上的物体,受到重力作用,斜面对物体的支持力作用,物体匀速下滑,所以受到沿斜面向上的摩擦力作用,作物体所受力的示意图,如图所示:
知识点2. 探究滑动摩擦力与哪些因素有关(含应用) 练习题(13道小题)
1. 小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,木板受到的压力与木块受到的重力是一对相互作用力
B. 图乙所示实验中,铁块受到向左的静摩擦力作用
C. 甲、乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【解析】A.图甲所示实验中,木板受到的压力与木块受到的重力,方向都是竖直向下,不是一对相互作用力,故 A错误;
B.图乙所示实验中,将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,铁块相当于木块相对静止,没有相对运动趋势,铁块不受摩擦力,故B错误;
CD.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关,分析甲、乙两图可知弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动时,接触面的粗糙程度没有改变,将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块时,木板受到的压力变大,所以甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,故C正确,D错误。故选C。
2. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用F=6N的水平拉力拉木板B以1m/s的速度向左匀速直线运动,固定A的测力计示数如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板B对木块A的摩擦力大小为2.4N,方向水平向右
B. 若小明以2m/s的速度拉动木板B,测力计示数会变大
C. 木板B在运动的过程中受到地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右
D. 不添加任何器材,此装置还可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
【答案】C
【解析】A.图示中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。木块在水平方向上受到两个力,相对地面静止,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,拉力水平向右,大小为2.4N,则B对A的摩擦力水平向左,大小为2.4N。故A错误;
B.木板的运动状态对木块无影响,木块相对地面总是静止的,处于平衡状态,所受的拉力及摩擦力总是一对平衡力,A与B间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所以以2m/s的速度拉动木板B时,拉力不变,测力计的示数不变,故B错误;
C.B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对相互作用力,B对A的摩擦力水平向左,所以A对B的摩擦力水平向右,B木板向左匀速直线运动,在水平方向上受到向左的拉力和向右的A对B的摩擦力及地面的摩擦力作用,则地面的摩擦力
f=F-fAB=6N-2.4N=3.6N
故C正确;
D.不添加任何器材,无法改变A对B的压力,不能研究滑动摩擦力与压力的关系,故D错误。故选C。
3. (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】(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。
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。
(2)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。
(3)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。
4. 小华使用图1装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿______方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做______运动;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,木块受到的滑动摩擦力大小为______N,方向为______;
(3)小华利用图3中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处:______。改正后,得到的结论是______;
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的图像如图4所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断______(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 (1)水平 匀速直线(2) 3.4 水平向左(3) 没有控制接触面相同 当接触面相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大(4) =
【解析】(1)木块受到的滑动摩擦力无法直接测量,为方便测量当用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力为平衡力,根据二力平衡条件拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N。
弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力为平衡力,弹簧测力计的拉力的方向水平向右,则滑动摩擦力的方向水平向左。
(3)由图3中场景①和②可知,实验中没有控制接触面相同,不是单一变量无法进行探究。
改正后,保持接触面不变只改变接触面压力的大小,可得到的实验结论是:当接触面相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)由图4可知,木块在0~t1和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块均做匀速直线运动,同一木块在同一水平面上运动,压力不变,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
5. 图是小刚探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验示意图。
(1)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而同样的汽车在结冰的路面上不容易停下来。小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与_____________有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、长方体物块 A 和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。通过比较______两图弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想。
(3)本实验中是通过______来反映滑动摩擦力大小的。为了实现这一目的,在操作上需要做到:______。
(4)图丙中,在物块A上放置物块B的目的是:____________。
(5)下列实例中,可以用实验(2)得出的结论解释的是________。
A.压路机的碾子质量很大
B.登山鞋的鞋底上安装一些钉子
C.骑自行车刹车时用力捏闸
【答案】 (1) 接触面的粗糙程度(2) 甲、乙(3) 弹簧测力计的示数 沿水平方向拉动弹簧测力计做匀速直线运动 (4) 改变物块A对木板压力的大小(5) B
【解析】(1)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而同样汽车在结冰的路面上不容易停下来,两种路面粗糙程度不同,小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)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,故通过比较甲、乙两图弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想。
(3)只有用弹簧测力计沿水平方向拉着A做匀速直线运动,A在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小,故本实验中是通过弹簧测力计示数来反映滑动摩擦力大小的,为了实现这一目的。在操作上需要做到,用弹簧测力计沿水平方向拉着A做匀速直线运动。
(4)图丙中,在物块A上放置物块B的目的是,改变压力大小,可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,
(5)由实验(2)得出的结论是:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
A.压路机的碾子质量很大,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A不符合题意;
B.登山鞋的鞋底上安装一些钉子,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符合题意;
C.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意。故选B。
6.(2025·黑龙江绥化卷) 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】(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
7. 小明用下列实验器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小明用测力计拉同一木块进行三次正确实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
①在甲图中,由_______原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于________N;
②比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与_______有关;
③比较______两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)图丁中,小明用的水平拉力向左匀速拉动木板,木块所受滑动摩擦力的方向为________(选填“水平向左”或“水平向右”)。当弹簧测力计读数稳定时,其示数_______(选填“>”、“=”或“<”)图乙中弹簧测力计的示数;
(3)在某次实验中,小明拉动木块在水平木板上沿直线运动,木块运动的图像如图戊所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断_______(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1) 二力平衡 2.8 压力 乙丙(2) 水平向左 = (3) =
【解析】(1)①在甲图中,木块在木板上做匀速直线运动,木块受平衡力的作用,由二力平衡原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小,测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,则滑动摩擦力的大小为2.8N。
②比较甲、乙两图的实验可知,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。接触面粗糙程度越大,
③比较乙丙两图的实验可知,压力相同时,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(2)图丁中,小明用水平拉力向左匀速拉动木板,木块相对木板向右运动,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向左。
乙丁两图,木块对木板的压力相同、接触面粗糙程度相同,木块受到木板的摩擦力相同,则当弹簧测力计读数稳定时,其示数等于图乙中弹簧测力计的示数。
(3)由图戊得,木块在和时间内均作匀速直线运动,木块受到的测力计的拉力等于摩擦力,木块对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,则
8. 如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,现将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做___________运动,此时滑动摩擦力大小___________弹簧测力计的示数;
(2)图甲中弹簧测力计读数为___________N,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)小明认为通过比较甲、丙两图得出初步结论:滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,小华指出是错误的,其理由是___________;
(4)经过讨论,改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,相对于原来实验方案,改进后的方案的优点是:___________(写出一点即可)。
【答案】(1) 匀速直线 等于(2) 1.2 乙丙(3) 未控制压力相同(4) 不需要匀速拉动木板
【解析】(1)实验中运用二力平衡原理,在水平面上用弹簧测力计匀速拉动木块,此时木块受到的摩擦力大小与弹簧测力计的示数相等。
(2)甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为1.2N。
要探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,因此选用乙丙两次实验。
(3)要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相等,而甲、丙两实验未控制压力的大小相同,因此小明的方法是错误的。
(4)改进后的方案,无论是否匀速拉动下方的木板,上方木块和木板间产生的是滑动摩擦力,且木块相对于地面静止,处于平衡状态。
9. 如图所示,是小夏探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做_______运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(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;若比较乙、丙两次实验,可得出的结论是__________;
(3)小夏通过比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,他由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是____________的(选填“正确”或“错误”),理由是____________;
(4)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是__________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
【答案】 (1) 匀速直线(2)压力大小 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大(3) 错误 没有控制压力大小相同(4) 丁
【解析】(1)实验中根据二力平衡的知识,通过观察弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小,所以需要拉着物块做匀速直线运动。
(2)甲、乙两实验中,接触面的粗糙程度相同,但压力不同,所以可以探究摩擦力与压力的大小之间的关系。
乙、丙两次实验中,压力相同,但接触面的粗糙程度不同,所以是探究摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系。可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)若要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需要控制压力、接触面的粗糙程度都相同,甲、丁两次实验因为未控制压力的大小相同,所以得出的结论是错误的。
(4)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,与压力有关。由图可知,丁图中压力最小,接触面的粗糙程度最小,所以滑动摩擦力最小。
10. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小明同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关;
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
为验证猜想,小明进行了如图甲、乙、丙所示的三个实验:
①实验中,小明应用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做__________运动,根据__________原理,可知此时物体所受的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
②对比图中__________所示的两个实验探究过程,可以验证猜想C;
③实验中,小明发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数。为解决该问题,小明对实验装置进行了如图丁所示的改进,该装置的优点是__________(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡(2) 甲、丙(3) 不需要
【解析】(1)①滑动摩擦力的大小无法直接测量,如果用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡,在水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,此时物体所受的摩擦力与弹簧测力计的示数相等。
(2)②猜想C探究滑动摩擦力的大小可能与压力的大小,根据控制变量法,应保持接触面粗糙程度相同,压力不同,故甲、丙符合要求。
(3)③如图丁所示木块相对实验台属于静止状态,木块在水平方向上受拉力和摩擦力作用处于平衡状态,即摩擦力等于弹簧测力计的拉力,与长木板的运动状态无关,所以该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
11. 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. 书受到的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。
故选A。
12. 如图所示,某消防员匀速爬杆时受到的摩擦力为f杆,匀速爬绳时受到的摩擦力为f绳。已知绳比杆粗糙,爬杆时手握杆的压力较大,则下列说法正确的是( )
A. 因为爬杆时手握杆的压力较大,所以 f杆 >f绳
B. 因绳比杆粗糙,所以 f杆<f绳
C. 匀速爬绳和匀速爬杆时,消防员受到的摩擦力大小相同
D. 匀速爬绳和匀速爬杆时,消防员受到的摩擦力方向相反
【答案】C
【解析】消防员爬绳和爬杆时都在做匀速直线运动,他受到的摩擦力和重力都是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以,匀速爬绳和匀速爬杆时,消防员受到的摩擦力大小相同,都等于消防员的重力,消防员受到的摩擦力方向相同,都是竖直向上,故C正确,ABD错误。
故选C。
13. 小明妈妈买了一些玻璃罐装食品,在打开的过程中发现,玻璃罐的盖子很难打开。小明教了妈妈两种方法。
方法一:如图甲,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,找一把尖锐的水果刀或者剪刀,在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,然后用手轻轻一拧,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识解释为什么这两种方式更容易打开玻璃罐的盖子。
【答案】方法一: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;
方法二:在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦力,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
【解析】方法一: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;
方法二:在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦力,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
知识点3. 摩擦的利用与防止 练习题(11道小题)
1. 如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 气垫船 B. 冰壶运动员在刷冰
C. 运动员手上涂有碳酸镁粉 D. 给门轴上的合页加润滑油
【答案】C
【解析】A.气垫船,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;
B.冰壶运动员用刷子刷冰面,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.运动员手上涂有碳酸镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C符合题意;
D.给门轴上的合页加润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A. 运动员手上涂镁粉 B. 汽车装有许多车轮 C. 刹车时用力捏手闸 D. 轮胎有很多花纹
【答案】C
【解析】A.运动员手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故A不符合题意;
B.汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏紧车闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力,故C符合题意;
D.轮胎有很多花纹,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的,故D不符合题意。
故选C。
3. 图所示实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹
B. 打球时用力握紧球拍
C. 给轴承安装上滚珠
D. 运动员手上涂防滑粉
【答案】C
【解析】A.瓶盖上有花纹,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,故A不符合题意;
B.打球时用力握紧球拍,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不符合题意;
C.给轴承安装上滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故C符合题意;
D.运动员手上涂防滑粉,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D不符合题意。故选C。
4. 下图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 旱冰鞋上的滑轮 B. 运动鞋底的花纹
C. 浴室脚垫上的花纹 D. 雪天轮胎上绕的链条
【答案】A
【解析】A.旱冰鞋上的滑轮是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方法来减小摩擦的,故A符合题意;
B.运动鞋底的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故B不符合题意;
C.浴室脚垫上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故C不符合题意;
D.雪天轮胎上绕的链条是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的,故D不符合题意。故选A。
5.(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。
6. 如图所示的实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 轮滑鞋装有滚轮 B. 汽车轮胎上刻有花纹
C. 守门员戴着防滑手套 D. 瓶盖上刻有竖条纹
【答案】A
【解析】A.滚轮中装有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦,故A符合题意;
B.汽车轮胎上刻有花纹,是在压力一定的情况下,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,故B不符合题意;
C.守门员戴防滑手套,是在压力一定的情况下,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,故C不符合题意;
D.瓶盖上刻有纹线,是在压力一定的情况下,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,故D不符合题意。故选A。
7. 如图所示,是中学生上学代步的自行车,下列关于自行车设计、使用及保养的做法中目的是增大摩擦力的是( )
A. 车轮设计成圆形的 B. 车轮中心轴承中装有滚珠
C. 刹车时捏紧车闸 D. 定期给车轮中心轴承等处涂抹润滑油
【答案】C
【解析】A.车轮设计成圆形,变滑动为滚动,这是为了减小车轮与地面之间的摩擦,故A不符合题意;
B.车轮中心轴承中装有滚珠。滚珠的设计是为了将滑动摩擦转变为滚动摩擦,从而减小摩擦力,使车轮转动更加灵活。故B不符合题意;
C.摩擦力的大小与压力大小接触面的粗糙程度有关。刹车时捏紧车闸,刹车皮与车轮之间的压力增大,摩擦力也会相应增大。故C符合题意;
D.涂抹润滑油是为了在接触面之间形成一层油膜,使接触面变得光滑,从而减小摩擦力,保护轴承等部件不受磨损,故D不符合题意。 故选C。
8. 下图中的四个实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 用力捏紧球拍B. 契合轮胎上凸起的花纹C. 在合页轴上加润滑油D. 矿泉水瓶盖的条纹
【答案】C
【解析】A.用力握紧球拍可以增大压力从而增大摩擦力,A不符合题意;
B.轮胎上凸起的花纹,可以增加接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,B不符合题意;
C.在轴上加润滑油,可以使接触面更光滑从而减小摩擦力,C符合题意;
D.矿泉水瓶盖上的条纹可以增加接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,D不符合题意.
9. 下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 足球守门员戴有防滑手套 B. 骑自行车刹车时用力捏闸
C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D. 给自行车的车轴加润滑油
【答案】D
【解析】A. 足球守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦的;
B. 骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面一定时,通过增大压力的方法增大摩擦的;
C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦的;
D. 给自行车的车轴加润滑油,可以将接触面分离,用光滑的油膜代替接触面,减小摩擦力;
故D是为了减小摩擦,符合题意.
点睛:重点是增大和减小摩擦力的方法,牢记影响滑动摩擦力的两个因素,即压力和接触面的粗糙程度,可以通过增大压力或增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,反之减小摩擦力,另外用滚动代替滑动可以大大减小摩擦力.
10. A、B是两个相同材料做成的表面粗糙程度相同的实心正方体,如图甲、乙所示,A和B分别以甲、乙两种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D. 上述情况都有可能
【答案】B
【解析】将A、B两个物体看成一个整体,两种方式中对水平桌面的压力等于A与B的重力之和,故甲、乙两种方式对水平桌面的压力相同,又已知两个相同材料的实心正方体在相同的水平桌面上运动,接触面的粗糙程度相同,根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,两种情况下物体受到的滑动摩擦力大小是相同的。因A和B分别以甲、乙两种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,根据二力平衡的条件,A和B在水平方向上受到的推力和受到的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故两种情况下水平推力是相等的。故ACD错误,B正确。故选B。
11. 现在我国大力提倡“低碳环保、绿色出行”,选择自行车出行是大家喜爱的方式之一。自行车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的______来增大摩擦;自行车刹车时,是通过增大轮胎与车闸之间的______来增大摩擦;自行车安装轴承,用滚动代替滑动来______(选填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】 粗糙程度 压力 减小
【解析】凹凸不平的花纹,是增大轮胎与地面接触的粗糙程度,从而增大摩擦力。
自行车刹车时,用力捏闸,可以增大轮胎与车闸的压力,从而增大摩擦力。
滚动摩擦小于滑动摩擦,所以自行车安装轴承,用滚动代替滑动来减小摩擦。
(拓展)知识点4.摩擦力相关计算练习题(10道小题)
1. 如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是米袋重的。米袋在滑动时受到的摩擦力方向以及随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为( )
A. 向左,250N B. 向左,0N C. 向右,250N D. 向右,0N
【答案】D
【解析】因为米袋刚放上去时相对于传送带向左运动,因此米袋受到的摩擦力方向向右;当米袋随传送带匀速运动时,相对于传送带没有运动趋势,不受摩擦力,摩擦力为0。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4 N,则物块A对B和地面对A所受摩擦力的大小分别为( )
A. 4 N, 2 N B. 4 N,6 N C. 6 N,4 N D. 6 N,2 N
【答案】A
【解析】物体B静止不动,所以B受到弹簧测力计的拉力与A的摩擦力是一对平衡力,物块A对B的摩擦力和拉力大小相等,物体B所受摩擦力的大小为4N,方向水平向右;根据力作用的相互性可知,B会给A一个向左的摩擦力,大小为4N,A做匀速直线运动,所以A受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力及拉力F的作用,由力的平衡条件可知,地面对A的摩擦力为
f=6N-4N=2N 故选A。
3. 小明沿水平方向推箱子前行,推力为 F,如图甲所示。推箱子过程中, 其 F-t 和 v-t 的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A. 0~3s,箱子受到摩擦力大小为 6N
B. t=5s 时,箱子受到摩擦力大小为 9N
C. 3~9s 时,箱子受到的摩擦力先变大后变小
D. 9~12s,箱子受到摩擦力大小为 6N
【答案】D
【解析】A.由丙图可知,0~3s箱子处于静止状态,此时推力和摩擦力的大小相等。由乙图可知,此时推力F=3N,所以摩擦力大小为3N,故A错误;
B.由丙图可知,t=5s时箱子加速运动,此时箱子受到的是滑动摩擦力,且推力大于滑动摩擦力,而9~12s时箱子做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力大小相等。由由乙图可知,此时推力F=6N,所以滑动摩擦力为6N,故B错误;
C.3~9s,箱子受到的是滑动摩擦力,这段时间箱子对地面的压力以及接触面粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力大小不变,故C错误;
D.9~12s时箱子做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力大小相等。由由乙图可知,此时推力F=6N,所以滑动摩擦力为6N,故D正确。故选D。
4. 小明用水平向右的推力去推静止在水平桌面上的木块,推力的大小以及木块的运动速度随时间的变化情况如图乙、丙所示,则( )
A. 在内,摩擦力逐渐增大 B. 在5-10s内,物体作匀速运动
C. 时,木块肯定保持静止 D. 在5-10s内,摩擦力是
【答案】A
【解析】A.由v-t图像可知,0~5s内,物体的速度为0,处于静止状态,受到的推力等于静摩擦力,根据F-t图像可知,推力逐渐变大,静摩擦力逐渐变大,故A正确;
B.根据v-t图像可知,物体在5~10s内做加速运动,故B错误;
C.根据乙、丙图像可知,当推力为40N,物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故C错误;
D.根据v-t图像可知,10s后物体做匀速直线运动,此时的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,推力为40N,滑动摩擦力大小为40N;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,在5-10s内,物体做加速运动,压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,受到的滑动摩擦力的大小不变,仍为40N,故D错误。故选A。
5. 图所示,木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上向右做 匀速直线运动,木块受到的重力为G,木块受到的摩擦力为f,木块受到的支持力为N,木块对桌面的压力为N´,不考虑空气阻力,下列判断正确的是( )
A. F=f B. F>f C. N>G D. N´=G
【答案】AD
【解析】AB.木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等F=f故A正确,B错误;
CD.木块受到的重力和支持力是一对平衡力,支持力和压力是一对相互作用的力,大小相等N´=G,故C错误,D正确。故选AD。
6. (2024安徽省)如图所示,一根有一定质量的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。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
【答案】100
【解析】在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,所以猴子相当于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力等于自身重力,猴子所受摩擦力的大小为
f=G=mg=10kg×10N/kg=100N
7. 如图,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,此时水杯受到的摩擦力大小为______N;若握力增大到8N,则手与水杯之间摩擦力的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果手拿杯子匀速直线向上运动,此时水杯受到的摩擦力方向为______。
【答案】 1.5 不变 竖直向上
【解析】握住水杯静止不动,水杯受到的摩擦力与重力是一对平衡力
握力增大到8N,但杯子仍处于静止状态,受到的摩擦力与重力仍是一对平衡力,重力不变,所以水杯受到的摩擦力不变。
手拿杯子匀速直线向上运动,水杯受到的摩擦力与重力二力平衡,方向相反,重力方向竖直向下,则此时水杯受到的摩擦力方向为竖直向上。
8. 如图所示,木块A和B叠放在水平地面上,在大小为的水平拉力F作用下A和B一起向右做匀速直线运动。地面对木箱B的摩擦力为___________N,方向是___________,木块A___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
【答案】 10 水平向左 受
【解析】将两块木块看成一个整体,这个整体受到水平拉力和地面的摩擦力作用,处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以地面对B的摩擦力
方向与水平拉力F的方向相反,即水平向左。
拉力作用在木块A上,木块B也随着A向前运动,说明两木块之间也有力的作用,即木块A也受到摩擦力。
9. 如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面向右运动,F与时间t的关系如图所示。在0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力大小为_______N,2~3s内,文具盒所受摩擦力大小为_______N,此时文具盒向右做_______(匀速/变速)直线运动。
【答案】 2 2 变速
【解析】0~2s,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面向右做匀速直线运动。根据二力平衡的条件,文具盒在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力。由图像可知,在0~2s内,推力F的大小为2N,所以摩擦力f的大小也为2N,方向与推力方向相反,即水平向左。
2~3s,推力F的大小变为3N,文具盒与桌面之间的接触面的粗糙程度以及文具盒对桌面的压力都没有发生变化。根据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,与物体的运动速度无关,则在2~3s内,文具盒所受的摩擦力大小仍然为2N,方向仍然水平向左。此时文具盒受到的推力F(3N)大于摩擦力f(2N),所以文具盒的合力方向向右,文具盒将不再保持匀速直线运动,而是向右做变速直线运动,速度会逐渐增大。
10. 如图所示,物体重,被水平压力压在竖直墙壁上保持静止,此时物体所受_____与是一对平衡力,物体受到的摩擦力为______N;若增大水平压力至原来的2倍,物体仍静止,则物体受到的摩擦力大小______(变小/不变/变大)。
【答案】 支持力 40 不变
【解析】以物体为研究对象,物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于物体静止,所以这两对力都是平衡力,故物体受到的摩擦力为
f =G =40N
增大水平压力,物体仍静止,则此时物体受到的摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,即此时物体受到的摩擦力仍为40N保持不变。
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2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第八章 运动和力
专题08 摩擦力一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点2. 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
知识点1. 摩擦力及分类(含作图)
第3节 摩擦力
(拓展)知识点4. 摩擦力相关计算
知识点3.摩擦的利用与防止
突破课节知识点的练习题(共47道小题)
知识点1. 摩擦力及分类(含作图)练习题(13道小题)
1. 下列科学方法运用的实例中,说法错误的是( )
A. 探究阻力对物体运动的影响,运用了推理法
B. 将摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力,运用了类比法
C.利用弹簧测力计测量物体重力,运用了转换法
D. 了解原子的核式结构,运用了建立模型法
2. 用磁按钮可以将写有通知的白纸夹在磁性黑板上,使白纸不下滑的力是( )
A. 按钮和黑板的夹力 B. 按钮对白纸的压力
C. 按钮所受的摩擦力 D. 白纸所受的摩擦力
3. 如图1是机场内正在匀速运行的传送带,如图2是其俯视示意图。某时刻行李箱甲、乙运动到如图位置,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙行李箱均受摩擦力作用
B. 仅乙行李箱受摩擦力
C. 甲行李箱对传送带的压力和它受到的支持力是一对平衡力
D. 乙行李箱此刻受平衡力
4. 关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 物体间相互挤压,一定存在摩擦力
B. 物体受到重力的方向总是竖直向下
C. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
D. 物体本身就有重力,因此重力没有施力物体
5. (2025天津)在2025年亚冬会自由式滑雪空中技巧项目中,我国选手夺金。如图所示,选手沿坡道下滑时(忽略空气阻力),选手所受的力是( )
A. 重力和摩擦力 B. 重力和支持力
C. 支持力和摩擦力 D. 重力、支持力和摩擦力
6. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 虽然汽车未被推动,但汽车对地面压力与汽车重力平衡
B. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
C. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
D. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
7. 人站在水平的地面上时,与地面间______(有/没有)摩擦;站在斜坡上时,与斜坡间______(有/没有)摩擦,是______摩擦;人行走时与地面间的摩擦是______摩擦。
8. 如图,传送带以速度 v 匀速转动,请画出物体 A 刚放上去时所受摩擦力的示意图.
9.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。
10. 如图所示,一物体沿粗糙斜面下滑,画出该物体所受摩擦力的示意图。
11. 请在图中画出在斜面上静止的物体A所受到的摩擦力和物体A对斜面压力的示意图。
12. 按要求完成下列作图。如图所示,物块B从斜面上由静止下滑,最终停在粗糙的水平面上,请画出物块B在水平面上运动时受到的摩擦力的示意图以及物块B对水平面压力的示意图。
13. 如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
知识点2. 探究滑动摩擦力与哪些因素有关(含应用) 练习题(13道小题)
1. 小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,木板受到的压力与木块受到的重力是一对相互作用力
B. 图乙所示实验中,铁块受到向左的静摩擦力作用
C. 甲、乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
2. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用F=6N的水平拉力拉木板B以1m/s的速度向左匀速直线运动,固定A的测力计示数如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板B对木块A的摩擦力大小为2.4N,方向水平向右
B. 若小明以2m/s的速度拉动木板B,测力计示数会变大
C. 木板B在运动的过程中受到地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右
D. 不添加任何器材,此装置还可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
3. (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……
4. 小华使用图1装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿______方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做______运动;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,木块受到的滑动摩擦力大小为______N,方向为______;
(3)小华利用图3中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处:______。改正后,得到的结论是______;
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的图像如图4所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断______(填“>”、“<”或“=”)。
5. 图是小刚探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验示意图。
(1)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而同样的汽车在结冰的路面上不容易停下来。小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与_____________有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、长方体物块 A 和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。通过比较______两图弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想。
(3)本实验中是通过______来反映滑动摩擦力大小的。为了实现这一目的,在操作上需要做到:______。
(4)图丙中,在物块A上放置物块B的目的是:____________。
(5)下列实例中,可以用实验(2)得出的结论解释的是________。
A.压路机的碾子质量很大
B.登山鞋的鞋底上安装一些钉子
C.骑自行车刹车时用力捏闸
6.(2025·黑龙江绥化卷) 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:______。
7. 小明用下列实验器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小明用测力计拉同一木块进行三次正确实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
①在甲图中,由_______原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于________N;
②比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与_______有关;
③比较______两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)图丁中,小明用的水平拉力向左匀速拉动木板,木块所受滑动摩擦力的方向为________(选填“水平向左”或“水平向右”)。当弹簧测力计读数稳定时,其示数_______(选填“>”、“=”或“<”)图乙中弹簧测力计的示数;
(3)在某次实验中,小明拉动木块在水平木板上沿直线运动,木块运动的图像如图戊所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断_______(选填“>”、“=”或“<”)。
8. 如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,现将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做___________运动,此时滑动摩擦力大小___________弹簧测力计的示数;
(2)图甲中弹簧测力计读数为___________N,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)小明认为通过比较甲、丙两图得出初步结论:滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,小华指出是错误的,其理由是___________;
(4)经过讨论,改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,相对于原来实验方案,改进后的方案的优点是:___________(写出一点即可)。
9. 如图所示,是小夏探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做_______运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(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;若比较乙、丙两次实验,可得出的结论是__________;
(3)小夏通过比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,他由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是____________的(选填“正确”或“错误”),理由是____________;
(4)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是__________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
10. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小明同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关;
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
为验证猜想,小明进行了如图甲、乙、丙所示的三个实验:
①实验中,小明应用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做__________运动,根据__________原理,可知此时物体所受的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
②对比图中__________所示的两个实验探究过程,可以验证猜想C;
③实验中,小明发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数。为解决该问题,小明对实验装置进行了如图丁所示的改进,该装置的优点是__________(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
11. 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. 书受到的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
12. 如图所示,某消防员匀速爬杆时受到的摩擦力为f杆,匀速爬绳时受到的摩擦力为f绳。已知绳比杆粗糙,爬杆时手握杆的压力较大,则下列说法正确的是( )
A. 因为爬杆时手握杆的压力较大,所以 f杆 >f绳
B. 因绳比杆粗糙,所以 f杆<f绳
C. 匀速爬绳和匀速爬杆时,消防员受到的摩擦力大小相同
D. 匀速爬绳和匀速爬杆时,消防员受到的摩擦力方向相反
13. 小明妈妈买了一些玻璃罐装食品,在打开的过程中发现,玻璃罐的盖子很难打开。小明教了妈妈两种方法。
方法一:如图甲,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,找一把尖锐的水果刀或者剪刀,在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,然后用手轻轻一拧,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识解释为什么这两种方式更容易打开玻璃罐的盖子。
知识点3. 摩擦的利用与防止 练习题(11道小题)
1. 如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 气垫船 B. 冰壶运动员在刷冰
C. 运动员手上涂有碳酸镁粉 D. 给门轴上的合页加润滑油
2. 如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A. 运动员手上涂镁粉 B. 汽车装有许多车轮 C. 刹车时用力捏手闸 D. 轮胎有很多花纹
3. 图所示实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹
B. 打球时用力握紧球拍
C. 给轴承安装上滚珠
D. 运动员手上涂防滑粉
4. 下图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 旱冰鞋上的滑轮 B. 运动鞋底的花纹
C. 浴室脚垫上的花纹 D. 雪天轮胎上绕的链条
5.(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
6. 如图所示的实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 轮滑鞋装有滚轮 B. 汽车轮胎上刻有花纹
C. 守门员戴着防滑手套 D. 瓶盖上刻有竖条纹
7. 如图所示,是中学生上学代步的自行车,下列关于自行车设计、使用及保养的做法中目的是增大摩擦力的是( )
A. 车轮设计成圆形的 B. 车轮中心轴承中装有滚珠
C. 刹车时捏紧车闸 D. 定期给车轮中心轴承等处涂抹润滑油
8. 下图中的四个实例,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 用力捏紧球拍B. 契合轮胎上凸起的花纹C. 在合页轴上加润滑油D. 矿泉水瓶盖的条纹
9. 下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 足球守门员戴有防滑手套 B. 骑自行车刹车时用力捏闸
C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D. 给自行车的车轴加润滑油
10. A、B是两个相同材料做成的表面粗糙程度相同的实心正方体,如图甲、乙所示,A和B分别以甲、乙两种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D. 上述情况都有可能
11. 现在我国大力提倡“低碳环保、绿色出行”,选择自行车出行是大家喜爱的方式之一。自行车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的______来增大摩擦;自行车刹车时,是通过增大轮胎与车闸之间的______来增大摩擦;自行车安装轴承,用滚动代替滑动来______(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(拓展)知识点4.摩擦力相关计算练习题(10道小题)
1. 如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是米袋重的。米袋在滑动时受到的摩擦力方向以及随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为( )
A. 向左,250N B. 向左,0N C. 向右,250N D. 向右,0N
2. 如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4 N,则物块A对B和地面对A所受摩擦力的大小分别为( )
A. 4 N, 2 N B. 4 N,6 N C. 6 N,4 N D. 6 N,2 N
3. 小明沿水平方向推箱子前行,推力为 F,如图甲所示。推箱子过程中, 其 F-t 和 v-t 的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A. 0~3s,箱子受到摩擦力大小为 6N
B. t=5s 时,箱子受到摩擦力大小为 9N
C. 3~9s 时,箱子受到的摩擦力先变大后变小
D. 9~12s,箱子受到摩擦力大小为 6N
4. 小明用水平向右的推力去推静止在水平桌面上的木块,推力的大小以及木块的运动速度随时间的变化情况如图乙、丙所示,则( )
A. 在内,摩擦力逐渐增大 B. 在5-10s内,物体作匀速运动
C. 时,木块肯定保持静止 D. 在5-10s内,摩擦力是
5. 图所示,木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上向右做 匀速直线运动,木块受到的重力为G,木块受到的摩擦力为f,木块受到的支持力为N,木块对桌面的压力为N´,不考虑空气阻力,下列判断正确的是( )
A. F=f B. F>f C. N>G D. N´=G
6. (2024安徽省)如图所示,一根有一定质量的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。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
7. 如图,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,此时水杯受到的摩擦力大小为______N;若握力增大到8N,则手与水杯之间摩擦力的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果手拿杯子匀速直线向上运动,此时水杯受到的摩擦力方向为______。
8. 如图所示,木块A和B叠放在水平地面上,在大小为的水平拉力F作用下A和B一起向右做匀速直线运动。地面对木箱B的摩擦力为___________N,方向是___________,木块A___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
9. 如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面向右运动,F与时间t的关系如图所示。在0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力大小为_______N,2~3s内,文具盒所受摩擦力大小为_______N,此时文具盒向右做_______(匀速/变速)直线运动。
10. 如图所示,物体重,被水平压力压在竖直墙壁上保持静止,此时物体所受_____与是一对平衡力,物体受到的摩擦力为______N;若增大水平压力至原来的2倍,物体仍静止,则物体受到的摩擦力大小______(变小/不变/变大)。
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