专题04 摩擦力 相互作用力 二力平衡(期中真题汇编)(苏科版)八年级物理下学期
2026-03-31
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3份
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84页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、二力平衡,三、摩擦力,四、力的作用是相互的 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 摩擦力,二力平衡的条件及应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 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 | 10.21 MB |
| 发布时间 | 2026-03-31 |
| 更新时间 | 2026-03-31 |
| 作者 | 光电离 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57098937.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 摩擦力 力的作用是相互的 二力平衡
3大高频考点概览
考点01 摩擦力
考点02 力的作用是相互的
考点03 二力平衡
地 城
考点01
摩擦力
一、单选题
1.(24-25八下·江苏苏州新区、吴中、吴江、相城区·期中)两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页之间会产生较大的( )
A.重力 B.拉力 C.压力 D.摩擦力
【答案】D
【详解】A.重力是物体受到的竖直向下的力,与拉书时的水平方向阻力无关,故A不符合题意;
B.拉力是拉开书本时施加的外力,并非书页之间产生的阻碍力,故B不符合题意;
C.书页交叉叠放时确实存在压力,但压力本身不会直接阻碍拉开书本,而是压力会影响书页间摩擦力的大小,故C不符合题意;
D.书页交叉叠放时,由于书页表面不光滑,且叠放后存在压力,当拉动书本时,书页之间会产生阻碍相对滑动的摩擦力。书页交叉越多,摩擦力总和越大,因此很难拉开,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八下·江苏泰州靖江·期中)下列有关摩擦力的说法不正确的是( )
A.走路时鞋底与路面间的摩擦是有益摩擦
B.自行车刹车时,是通过增大刹车胶皮与钢圈之间的压力来增大摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.用力蹬自行车时,自行车后轮受到的摩擦力是向前的
【答案】C
【详解】A.走路时,脚向后蹬地,地面对鞋底产生向前的摩擦力使人获得前进的动力,是有益摩擦,故A正确,不符合题意;
B.自行车刹车时,用力捏手闸,使得刹车胶皮与钢圈之间的压力增大从而增大摩擦来刹车,故B正确,不符合题意;
C.人前进时,受到的摩擦力的方向与人运动的方向相同,所以摩擦力的方向总是和物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,而不一定和物体的运动方向相反,故C错误,符合题意;
D.用力蹬自行车时,自行车后轮相对于地面具有向后的运动趋势,受到的摩擦力是向前的,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(24-25八下·江苏淮安清江浦区开明集团·期中)书法是中国特有的传统艺术。如图是小华写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.毛笔受到的重力方向为垂直向下
B.向右运笔时,笔毫受到的摩擦力方向向左
C.“提”笔和“顿”笔时,笔毫所受的摩擦力相同
D.由笔毫上的墨汁越少越毛糙,判断出压力相同时,墨汁越少笔毫对纸的摩擦力也越小
【答案】B
【详解】A.重力的方向总是竖直向下的,所以毛笔受到的重力方向为竖直向下,故A错误;
B.向右运笔时,笔毫向左弯曲,说明笔毫相对于纸张是向右运动的,此时笔毫所受摩擦力会阻碍笔毫向右运动,则摩擦力的方向水平向左,故B正确;
C.“提”笔和“顿”笔时,接触面的粗糙程度一定,写“提”时,笔毫和纸张之间的压力较小,笔毫所受的摩擦力较小,故C错误;
D.由笔毫上的墨汁越少越毛糙可知,则压力相同时,笔毫上的墨汁越少,接触面越粗糙,笔毫对纸的摩擦力也越大,故D错误。
故选B。
4.(24-25八下·江苏常州天宁区常州朝阳中学·期中)北京冬奥会后,许多群众喜爱上了冰壶运动。如图所示,一个冰壶在水平冰面上向右滑动,则冰面对冰壶支持力的方向、冰壶对冰面摩擦为的方向分别为( )
A.垂直冰面向上、水平向左 B.垂直冰面向上、水平向右
C.垂直冰面向下、水平向左 D.垂直冰面向下、水平向右
【答案】B
【详解】物体发生弹性形变时产生的力叫弹力,地面对冰壶的支持力是弹力,是竖直向上的,即垂直于冰面向上,冰面对冰壶的摩擦力是阻碍冰壶向右滑动,所以冰面对冰壶的摩擦力是水平向左的。又因为力的作用是相互的,冰壶对冰面摩擦力的方向水平向右,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(24-25八下·江苏南京鼓楼区八校联考·期中)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。小华对实验表格进行了完善,她认为还需要添加的第(4)次实验是( )
①毛巾 2 ②棉布 8 ③木板 2 ④玻璃板 4
实验序号
接触面
物块对接触面的压力/N
滑动摩擦力/N
(1)
棉布
2
(2)
木板
4
(3)
玻璃板
6
(4)
A.①② B.③④ C.①②③ D.②③④
【答案】B
【详解】如果选择①毛巾 2,比较序号(1)(4),压力相同,接触面的粗糙程度不同,探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,但四次实验中接触面的粗糙程度相同,无法探究滑动摩擦力与压力的关系,故①不符合题意;
如果选择②棉布 8,比较序号(1)(4),接触面的粗糙程度相同,压力不同,探究滑动摩擦力与压力的关系,但四次实验中压力大小都不同,无法探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,故②不符合题意;
如果选择③木板 2,比较序号(2)(4),接触面的粗糙程度相同,压力不同,探究滑动摩擦力与压力的关系,比较序号(1)(4),压力相同,接触面的粗糙程度不同,探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,故③符合题意;
如果选择④玻璃板 4,比较序号(3)(4),接触面的粗糙程度相同,压力不同,探究滑动摩擦力与压力的关系,比较序号(2)(4),压力相同,接触面的粗糙程度不同,探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,故④符合题意;
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(24-25八下·陕西西安长安区·期中)小海家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的同材质新沙发垫。如图所示,小海用新、旧沙发垫探究影响滑动摩擦力大小的因素,用弹簧测力计分别水平匀速拉动同一木块。下列说法正确的是( )
A.实验开始时,弹簧测力计水平拉动木块后即可读数
B.木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为
C.实验结果说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D.继续在木块上放本字典,可以探究滑动摩擦力的大小与受力面积的关系
【答案】C
【详解】A.实验开始时,弹簧测力计必须水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,滑动摩擦力与拉力大小相等,才能准确读数。若未匀速拉动或未稳定时读数,会导致测量结果不准确,故A错误;
B.弹簧测力计分度值为,故木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为,故B错误;
C.实验中新旧沙发垫材质相同但表面粗糙程度不同,木块在两者上匀速拉动时,弹簧测力计示数的差异反映了滑动摩擦力随接触面粗糙程度的变化,说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故C正确;
D.在木块上放字典增大了压力,但未改变受力面积。此时实验探究的是滑动摩擦力与压力的关系,而非受力面积的影响。若要探究受力面积的影响,需控制压力和粗糙程度相同,仅改变接触面积大小,故D错误。
故选C。
7.(24-25八下·江苏苏州西附中学·期中)如图所示,用水平向右的拉力匀速拉动物块时,物块静止不动,此时弹簧测力计的示数为,则物块所受摩擦力的大小及方向为( )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向左 D.,水平向右
【答案】D
【详解】物块B静止不动,受平衡力作用;以B为研究对象,在水平方向上B受到弹簧测力计对它向左的拉力和物体A对它的摩擦力作用,二力的大小相等、方向相反,所以B所受摩擦力大小为f=F示=4N
方向水平向右,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(24-25八下·江苏南京外国语学校·期中)如图甲,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在20N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2使它们一起做匀速直线运动,则( )
A.乙图中,推力F2等于40N
B.乙图中,A对B的推力为10N
C.两图中A受到的摩擦力均为20N
D.两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
【答案】B
【详解】A.在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为20N,故A错误;
BCD.在甲图中,物体A、B在20N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0;物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为20N; 由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,A对地面的压力变为原来的一半,则A受到的摩擦力也会变为原来的一半,为10N,则A对B的推力为10N,B受到的滑动摩擦力方向水平向左,故B正确,CD错误。
故选 B。
9.(24-25八下·江苏南京鼓楼区·期中)如图所示,物体 在水平力 的作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为 时, 物体 恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体 所受摩擦力的大小 ( )
A.减小为原来的 B.和原来一样 C.增大为原来的 2 倍 D.减小为原来的
【答案】B
【详解】物体在竖直墙壁上静止和匀速下滑时,都是平衡状态,竖直方向上所受的重力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知摩擦力等于重力,而重力大小不变,所以摩擦力的大小不变。
故选B。
10.(24-25八下·江苏常州清潭中学·期中)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图乙可知,s−t 图线①和②均为过原点的斜直线,说明两次木块都做匀速直线运动。相同时间内①的路程长,由可知,①的速度大,即; 当木块在水平方向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,此时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,大小相等,方向相反。 两次情况下物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,则两种情况下木块所受滑动摩擦力f1=f2,由于两次拉力F1和F2分别与对应的滑动摩擦力大小相等,则F1 =F2。故C正确,ABD错误。
故选C。
11.(24-25八下·江苏连云港赣榆区·期中)自行车是一种绿色环保的出行工具,它的设计和使用过程中涉及了大量的物理知识,其中为了增大摩擦的是( )
A.用力握刹把使车停下来 B.自行车车轮做成圆形的
C.给车轴中滴加润滑油 D.在车轴上装上滚动轴承
【答案】A
【详解】A.当用力握刹把时,刹车皮对车轮的压力增大。根据影响滑动摩擦力大小的因素,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。所以用力握刹把是通过增大压力的方式来增大摩擦力,从而使车能够更快地停下来,故A符合题意;
B.自行车车轮做成圆形,是用滚动代替滑动。因为在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多,所以将车轮做成圆形是为了减小摩擦,使自行车骑行起来更省力,故B不符合题意;
C.给车轴中滴加润滑油,是使车轴与轴承之间的接触面彼此分离。由于接触面之间有一层润滑油膜,阻碍了它们之间的直接接触,从而大大减小了摩擦力,故C不符合题意;
D.在车轴上装上滚动轴承,是用滚动代替滑动。滚动轴承可以使车轴在转动时,与轴承之间的摩擦变为滚动摩擦,而滚动摩擦比滑动摩擦小很多,这样能减小车轴转动时的摩擦力,使自行车骑行更轻松,故D不符合题意。
故选A。
12.(24-25八下·陕西咸阳泾阳县咸阳泾华学校·期中)“物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征。下列体征中,为了减小摩擦的是( )
A.猫舌头上的肉刺 B.泥鳅身上的黏液
C.猴子手上的掌纹 D.斑马身上的条纹
【答案】B
【详解】A.猫舌头上的肉刺通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,便于抓取食物或梳理毛发,故A不符合题意;
B.泥鳅身上的黏液使体表更光滑,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,便于在淤泥中活动,故B符合题意;
C.猴子手上的掌纹通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,便于抓握物体,故C不符合题意;
D.斑马身上的条纹主要起伪装或迷惑天敌的作用,与摩擦力无关,故D不符合题意。
故选B。
13.(24-25八下·江苏宿迁泗阳县·期中)为了节能环保,很多人选择骑车出行。关于自行车,其中减小了有害摩擦的是( )
A.转动部分加润滑油
B.用力捏车闸
C.车把表面粗糙不平
D.轮胎上刻有花纹
【答案】A
【详解】A.转动部分加润滑油,可在接触面形成一层油膜,使接触面分离,可减小有害摩擦,故A符合题意;
B.用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大有益摩擦,故B不符合题意;
C.车把表面粗糙不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大有益摩擦,故C不符合题意;
D.轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大有益摩擦,故D不符合题意。
故选A。
14.(24-25八下·江苏盐城阜宁县·期中)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A.踢足球时穿钉鞋
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
【答案】B
【详解】用滚木移动巨石,是将巨石与地面之间的滑动摩擦转变为滚木与地面、滚木与巨石之间的滚动摩擦。因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,从而减小了摩擦力,使巨石更容易被移动。其核心是通过变滑动为滚动来减小摩擦力。
A.钉鞋的钉子可以增大鞋底与地面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力,防止打滑,故A不符合题意;
B.轴承内的滚珠将转轴与外壳之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力,使转动更顺畅。与题干的方法相同,故B符合题意;
C.在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力的方式来增大橡皮与纸之间的摩擦力,使字迹更容易被擦去,故C不符合题意;
D.在压力一定时,铁链可以增大车轮与冰雪路面之间的粗糙程度,从而增大摩擦力,防止打滑,故D不符合题意。
故选B。
15.(24-25八下·江苏苏州新区、吴中、吴江、相城区·期中)如图所示的情景中,减小摩擦的是( )
A.握紧方向盘 B.给齿轮加油
C.瓶盖上有条纹 D.手上涂防滑粉
【答案】B
【详解】A.握紧方向盘是通过增大压力的方式来增大摩擦的,故A不符合题意;
B.给齿轮加油是通过分离接触面的方式来减小摩擦的,故B符合题意;
C.瓶盖上有条纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的,故C不符合题意;
D.手上涂防滑粉是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的,故D不符合题意。
故选B。
16.(24-25八下·陕西咸阳礼泉县赵镇初级中学·期中)自行车设计中用到大量的物理知识,如图是某款自行车,从摩擦力的角度思考,下列说法错误的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B.刹车时用力捏闸是通过增加压力的方法增大摩擦力
C.自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
D.自行车把手与手之间的摩擦属于有害摩擦,应该减小
【答案】D
【详解】A.自行车轮胎上的花纹,增大了接触面的粗糙程度。在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.刹车时用力捏闸,增大了闸皮与车轮之间的压力。在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大,所以是通过增加压力的方法增大摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.自行车车轮转轴内的小滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦。在其它条件相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多,所以是以滚动代替滑动减小摩擦力,故C正确,不符合题意;
D.自行车把手与手之间的摩擦,能让我们更好地握住把手,控制自行车,属于有益摩擦,而不是有害摩擦,不应该减小,故D错误,符合题意。
故选D。
17.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)在如图所示的生活实例中,属于减小摩擦的是( )
A.乒乓球拍表面贴有橡胶皮 B.行李箱下安装多个滚轮
C.皮带转动时将两轮之间的距离调远 D.下雪天给轮胎装防滑链
【答案】B
【详解】A.乒乓球拍上贴有橡胶皮,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.行李箱下安装多个滚轮,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小摩擦力,故B符合题意;
C.皮带转动时将两轮之间的距离调远,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;
D.下雪天给轮胎装防滑链,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B。
18.(24-25八下·陕西西安交通大学附中分校·期中)如图,在粗糙程度相同的水平面上,重为10N的物体在F=5N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到C点停下来。此过程中下列说法正确的是( )
A.物体在AB段摩擦力等于10N B.物体在BC段摩擦力等于5N
C.物体在BC段摩擦力大于5N D.物体在BC段摩擦力方向向右
【答案】B
【详解】A.物体在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,则拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,方向相反,所以
故A错误;
BCD.在BC段物体做减速运动,因压力大小与接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是5N,摩擦力的方向与相对运动的方向相反,因此摩擦力的方向向左,故B正确,CD错误。
故选B。
二、非选择题
19.(24-25八下·陕西西安新城区西光中学教育集团联考·期中)如图所示,当用的水平推力把重为的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑。此时木块受到摩擦力大小为_____N,方向为_____。
【答案】 15 竖直向上
【详解】[1][2]用的水平力把重的木块压在墙上,木块在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,由于木块恰能匀速下滑,即平衡状态,所以这两个力是一对平衡力;根据二力平衡的条件可知,物体受到摩擦力大小等于重力,即
由于重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。
20.(24-25八下·陕西咸阳实验中学·)如图,探究滑动摩擦力大小的实验中,使用弹簧测力计以2.8N的力拉动滑块在水平桌面上向右做匀速直线运动,此时滑块所受滑动摩擦力大小为_________N,方向水平向___________。若拉力减小1N,滑块停止运动,则此时摩擦力为___________N。当用3.8N的力使该滑块做加速运动,此时摩擦力为___________N。
【答案】 2.8 左 1.8 2.8
【详解】[1][2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,滑块在水平桌面上向右做匀速直线运动时,受力平衡,滑块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故摩擦力的大小等于弹簧测力计示数为2.8N,方向水平向左。
[3]若拉力减小1N,则拉力变为
滑块停止运动,静止时滑块受力平衡,则此时摩擦力大小等于此时拉力的大小即1.8N。
[4]若拉力增大到3.8N使滑块做加速运动,由于木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变仍是2.8N。
21.(24-25八下·陕西榆林神木·期中)用橡皮筋拉一本书使其水平向右做匀速直线运动,书受到的摩擦力方向为______。如图所示,在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,在同一位置用橡皮筋再次拉动这本书匀速前进,会看到橡皮筋的伸长量与第一次相比______(选填“变大”“变小”或“不变”);若橡皮筋突然断裂,书本将做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
【答案】 水平向左 变小 减速
【详解】[1]当用橡皮筋拉一本书使其水平向右做匀速直线运动时,书相对于桌面向右运动,根据摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,所以书受到的摩擦力方向为水平向左。
[2]在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,此时由滑动摩擦变为滚动摩擦,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。在同一位置用橡皮筋再次拉动这本书匀速前进,因为摩擦力变小,根据二力平衡,拉力等于摩擦力,所以拉力也变小,橡皮筋的伸长量与拉力大小有关,拉力变小,橡皮筋的伸长量与第一次相比变小。
[3]若橡皮筋突然断裂,书不再受到拉力,此时只受到向左的摩擦力,合力方向向左,与书的运动方向相反,书将做减速运动。
22.(24-25八下·陕西榆林神木·期中)如图所示,水平桌面上有一块质量分布均匀的木板M,其右端与桌子边缘对齐。木板在水平拉力F的作用下被缓慢地向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,M对桌面的压力______,压强______,桌面对M的摩擦力______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变大 不变
【详解】[1]木板在水平拉力作用下被缓慢向右拉出桌边一小段距离,木板的重力不变,对桌面的压力等于其重力,所以M对桌面的压力不变。
[2]在此过程中,压力不变,木板与桌面的接触面积变小,根据压强公式,压力不变,受力面积变小,压强变大。
[3]摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关。因为压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以桌面对M的摩擦力大小不变。
23.(24-25八下·陕西咸阳实验中学·)如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为2N,则B所受A的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(选填“左”或“右”);则A所受地面的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(选填“左”或“右”)。
【答案】 2 右 10 左
【详解】[1][2]B处于静止,所以B受力平衡,受到弹簧测力计向左的2N的拉力,受到向右的,大小为2N的摩擦力。
[3][4]A匀速运动,所以受力平衡。对A进行受力分析可知,A受到向右的拉力F,大小为12N,地面对A向左的摩擦力,B对A向左的摩擦力fB,大小为2N,所以地面对A的摩擦力f=F-fB=12N-2N=10N
24.(24-25八下·江苏扬州江都区华君外国语学校·期中)小明对“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”提出了自己的疑问。经过思考和讨论,小明设计了如图所示的实验装置进行了探究,把木块放在水平木板上使用氢气球向上拉,是为了控制______不变,改变______,接下来把测力计沿水平方向匀速直线拉动,如果发现两次测力计示数不相同,则说明滑动摩擦力的大小与重力大小______(填“有关”或“无关”)。
【答案】 重力 压力 无关
【详解】[1]根据,木块的质量不变,木块的重力不变,小明设计了如图所示的实验装置进行了探究。把木块放在水平木板上使用氢气球向上拉,是为了控制木块的重力不变。
[2]研究滑动摩擦力大小是与压力有关,要控制接触面粗糙程度不变,只改变压力大小;因木块受到细线竖直向上的拉力,故木块对木板的压力变小,从而改变木块对长木板的压力。
[3]用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,故接下来的操作是沿水平方向拉着弹簧测力计使木块做匀速直线运动,如果发现图乙中弹簧测力计示数变小,则说明滑动摩擦力的大小与重力大小无关。
25.(24-25八下·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期中)学习摩擦力时,老师做了以下实验:图甲中将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;图乙中保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)两次刷毛均向右弯曲,说明刷毛受到的摩擦力方向都向______;
(2)图乙中牙刷不动,但若以木板为参照物,则牙刷可看作相对于木板向左运动了,据此可知:物体所受滑动摩擦力的方向应与物体的________方向相反。
【答案】(1)右
(2)相对运动
【详解】[1]无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,总有一个阻碍牙刷相对运动的力,这个力是摩擦力,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。
[2]当向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动,而滑动摩擦力的方向是向右的,所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
26.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)如图,一质地均匀的长方体,将它放在水平桌面上,匀速推出一部分露出桌面(未翻倒),则长方体桌面的压力______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),压强______,摩擦力大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 不变 变大 不变
【详解】[1]长方体对桌面的压力等于其重力,推出过程中重力不变,故压力不变。
[2]压强公式为,压力F不变,露出桌面后受力面积S变小,因此压强变大。
[3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,此过程中压力和接触面粗糙程度均不变,故摩擦力大小不变。
27.(24-25八下·江苏常州天宁区常州第二十四中学·期中)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B受A的摩擦力大小为_______;若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推A使他们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力大小为_______N。
【答案】 0 5
【详解】[1]在甲图中,木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,A、B一起做匀速直线运动。由于A、B一起做匀速直线运动,因此A、B整体处于平衡状态,受到的推力和地面对A的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即地面对A的摩擦力,方向与推力方向相反,为水平向左。 B在水平方向上处于平衡状态,因此B在水平方向上不受力或者受力平衡。由于B与A一起运动,且B与A之间没有相对运动的趋势,所以B不受A的摩擦力,即木块B受A的摩擦力大小为0N。
[2]在乙图中,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推A使他们一起做匀速直线运动。由于A、B紧靠着放在同一水平桌面上,且一起做匀速直线运动,所以A、B整体仍然处于平衡状态。此时,整体受到的推力和地面对整体的摩擦力仍然是一对平衡力,大小相等,方向相反。由于接触面的粗糙程度不变,且整体对桌面的压力也不变(因为A、B的重力没有改变),所以地面对整体的摩擦力仍然等于5N。因此,推力。
28.(24-25八下·江苏徐州新沂·期中)用铅笔和圆珠笔写字,铅笔与纸面之间是________摩擦,圆珠笔与纸面之间是________摩擦,人走路时鞋底与地面之间是________摩擦(以上各空均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
【答案】 滑动 滚动 静
【详解】[1]用铅笔写字时,铅笔与纸面之间发生了滑动,所以两者之间的摩擦为滑动摩擦。
[2]用圆珠笔写字时,圆珠笔里的小钢珠在纸面上不停地滚动,所以两者之间的摩擦为滚动摩擦。
[3]人走路时,鞋底与地面之间有相对运动的趋势,但并没有在表面滑动,所以两者之间的摩擦是静摩擦。
29.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)摩擦力无处不在,它体现在人们生活的各个领域,下列常见摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④写字时笔尖与纸张之间的摩擦;⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦;⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦,其中属于有益摩擦的是______,属于有害摩擦的是______;(均填写对应的序号)。请写出1种减小有害摩擦的方法________。
【答案】
①④⑤
②③⑥
给自行车的车轮和轴之间加润滑油
【详解】[1][2]①人走路时,使人前进的动力是地面对脚的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦;
②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力,它将影响汽车的行驶速度,故属于有害摩擦;
③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦阻碍自行车前行,因此这个摩擦属于有害摩擦;
④写字时笔尖与纸张之间的摩擦是有益的,正因为这个摩擦才能使字写在纸板上,属于有益摩擦;
⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦是有益摩擦,正是因为摩擦力才能将地面清理干净,属于有益摩擦;
⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦,阻碍冰刀前行,属于有害摩擦力;
综合上述分析,属于有益摩擦的是①④⑤;属于有害的摩擦力是②③⑥。
[3]根据影响摩擦力的因素可以,可以适当的给自行车的车轮和轴之间加润滑油使接触面分离,从而减小摩擦力。
30.(24-25八下·江苏无锡惠山区·期中)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向______的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来______(选填“增大”或“减小”)橡皮与纸之间的摩擦。
【答案】 前 增大
【详解】[1]当橡皮在纸面上向前擦字时,纸面相对橡皮向后运动,因为摩擦力的方向与相对运动的方向相反,所以纸面受到橡皮施加的摩擦力方向向前,即橡皮对纸面有向前的摩擦力。
[2]小明对橡皮稍加用力时就把字擦干净了,此过程中小明对橡皮施加了更大的力,则橡皮对纸面的压力也更大,即增大了橡皮对纸面的压力,在接触面粗糙程度相同时,增大了橡皮与纸面之间的摩擦。
31.(24-25八下·江苏徐州邳州·期中)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向___________(填“向前”或“向后”),橡胶鞋底有花纹是通过改变接触面的___________增大摩擦力的,而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了___________(填“增大”或“减小”)摩擦力。
【答案】 向前 粗糙程度 减小
【详解】[1]当蹬冰脚向后蹬地时,脚相对地面有向后运动的趋势,根据摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反,所以脚受到摩擦力的方向向前。
[2]橡胶鞋底有花纹,是通过使接触面粗糙程度增大,从而增大摩擦力,因为在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
[3]滑行时鞋底由塑料制成,塑料比橡胶更光滑,这样做的目的是为了减小摩擦力,让运动员能更顺畅地滑行。
32.(24-25八下·江苏南京鼓楼区八校联考·期中)如图甲是自行车轮胎上的花纹,主要是为了______摩擦;给自行车链条上润滑油是为了______摩擦(图乙)。如图把书放在桌面上,用橡皮筋沿水平方向缓慢拉动(图丙);在书下垫几支圆柱形铅笔,用同样的橡皮筋缓慢拉动(图丁)。两次橡皮筋伸长量______(选填“相同”或“不同”),根据实验现象可以得出的结论是:______。
【答案】 增大 减小 不同 利用滚动代替滑动可以减小摩擦
【详解】[1]自行车轮胎上的花纹可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]给自行车链条上润滑油是为了减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
[3][4]把一本书放在水平桌面上,用一根橡皮筋拉动它缓慢前进,此时书受到的是滑动摩擦力;然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它缓慢前进,此时橡皮筋的伸长量变小,说明书受到的摩擦力(滚动摩擦力)变小,因此可得:利用滚动代替滑动可以减小摩擦。
33.(24-25八下·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期中)小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”:
(1)如图-1,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做___________运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图-2,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图-1、图-2实验,可以得出结论:其他条件一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越___________;
(3)比较图-3、图___________(选填“1”或“2”)实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(4)小明想到自己在做家务时,把被子叠好后拉动,比被子在平铺状态下拉动起来更轻松,于是准备探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图-4所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图-5、图-6(木块平放和侧放时的底面积不同)所示:
①分析图-5、图-6可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积___________(选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是___________。
【答案】(1)匀速直线
(2)大
(3)1
(4) 无关 传送带表面的粗糙程度不均匀
【详解】(1) 要测滑动摩擦力,需沿水平方向拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)在木块上放砝码,重复(1)中的操作,发现弹簧测力计示数,木块上加上一个砝码后,对接触面的压力变大,滑动摩擦力变大,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3) 比较图-1、图-3实验,木块对接触面的压力相同,接触面粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,则滑动摩擦力不同,可得滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(4) [1]接触面的粗糙程度相同,压力大小相等,受力面积不同,图5、图6中拉力大小相同,说明摩擦力相等,则可得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
[2]弹簧测力计的示数仍不稳定,说明滑动摩擦力大小发生了变化,根据滑动摩擦力的两个影响因素可知,在压力不变时,可能原因是传送带表面的粗糙程度不均匀。
34.(24-25八下·江苏南通启东·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,当水平拉动木块做匀速运动时,认为木块所受的摩擦力等于弹簧测力计示数,此处用到的知识是______(选填“二力平衡”或“牛顿第一定律”)。
(2)比较甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系;比较甲、丙两图的实验可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力______。
(3)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数为图甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积成正比”的结论。同学们认为小明的结论是错误的,原因是:______。
(4)如图丁所示,小明对实验装置进行了改进,他用水平拉力拉动长木板时______(选填“必须”或“不必”)保持匀速运动,此时木块C受到摩擦力水平向______。
【答案】(1)二力平衡
(2) 压力 越大
(3)没有控制压力相同
(4) 不必 右
【详解】(1)图甲中,当水平拉动木块做匀速运动时,此时木块处于平衡状态,由二力平衡得,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计示数。
(2)[1]甲、乙控制接触面粗糙程度相同,图乙木块A对木板的压力较大,图乙测力计的示数较大,说明图乙中木块A受到的滑动摩擦力较大,则比较甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[2]甲、丙两图木块A对木板的压力相同,图丙接触面粗糙程度较大,图丙测力计的示数较大,说明图丙中木块A受到的滑动摩擦力较大,则比较甲、丙两图的实验可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动, 发现弹簧测力计的示数为图甲中示数的一半,说明木块受到的滑动摩擦力为图甲中的一半,而此时木块对木板的压力和接触面积都变小,实验中没有控制木块对木板的压力不变,导致小明的结论是错误的。
(4)[1]图丁中长木板移动过程中,C始终相对地面静止,C受到的滑动摩擦力与测力计的拉力始终是平衡力,两力大小始终相等,则小明用水平拉力拉动长木板时不必保持匀速运动。
[2]此时木块C相对木板水平向左运动,则其受到摩擦力水平向右。
35.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做______运动,依据______的原理,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)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)①小明发现在测量摩擦力的过程中,实际操作时弹簧测力计的示数时大时小,请分析造成这样结果的原因可能是______(填写出一条即可);
②在得出影响滑动摩擦力的因素后,小明想知道实验室所用铁块和铝块的下表面谁更粗糙,在正确测量摩擦力的前提下,对比如图丁所示两图______(选填“能”或“不能”)比较出铁块和铝块下表面的粗糙程度(木板的粗糙程度完全相同);
③小华按图戊所示,先用弹簧测力计沿水平方向分别拉着铝块和塑料块做匀速直线运动,记下两次测力计的示数分别为F1=1.2N,F2=0.6N;接着测出铝块和塑料块的重力分别为G铝=6N,G塑料=2N,根据以上测量判断______(选填“塑料块”、“铝块”或“无法判断哪个”)下表面更粗糙。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力大小
(3) 见解析 能 塑料块
【详解】(1)[1][2]实验中需用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块。此时,木块处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。依据二力平衡的原理,弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两实验的接触面均为木板,粗糙程度相同。乙实验中木块上方叠加了砝码使压力增大,测力计示数从甲的1.5N增至乙的2.0N,说明木块受到的滑动摩擦力增大。因此可得结论:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]若拉动木块时速度不均匀,木块不做匀速直线运动,拉力与摩擦力不再平衡,导致示数波动。若木板表面粗糙程度不一致,如局部磨损或污渍,摩擦力会随接触位置变化而改变,导致测力计的示数时大时小。
[2]图丁中,图1中测力计的示数为2.2N,图2中测力计的示数为1.8N,说明a中滑动摩擦力大于b中滑动摩擦力。而a图中对支持面的压力较小,根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,铝块下表面的粗糙程度比铁块的大。
[3]铝块和塑料块的重力分别为G铝=6N,G塑料=2N。物体对水平面的压力等于重力,则铝块和塑料块对接触面的压力分别为N铝=6N,N塑料=2N;两次测力计的示数分别为F1=1.2N,F2=0.6N。则铝块和塑料块在接触面上受到的摩擦力分别为f铝=1.2N,f塑料=0.6N。根据滑动摩擦力公式 f=μN可得,两种材料的动摩擦因数分别为
由于μ塑料>μ铝,动摩擦因数越大,接触面越粗糙,因此塑料块下表面更粗糙。
36.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)细心观察的小明发现公共场所贴有如图1所示的标志牌,他思考后认为:滑动摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有关系。为了验证猜想,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图2所示的实验装置。
(1)如图2,小明把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做___________运动。根据二力平衡知识,此时弹簧测力计的示数___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)小明用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。分析数据得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而___________。
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
滑动摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
(3)在图2实验的基础上,小明将地板砖上的水擦干,只改鞋子的运动速度,记录的实验数据如下表。分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体的运动速度___________(选填“有关”或“无关”)。
运动速度/
0.2
0.3
0.4
0.5
弹簧测力计的示数/N
3.2
3.2
3.2
3.2
(4)小明发现实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图3所示的改进,改进的实验中,___________(选填“必须”或“不需要”)匀速拉动地板砖。
(5)小明还想探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,请你在小明实验的基础上设计一个简便可行的实验方案:___________(合理即可)。
(6)雨天驾车行驶在公路上,因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员注意安全:___________(合理即可)。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2)减小
(3)无关
(4)不需要
(5)在运动鞋内添加砝码改变压力大小
(6)雨天路滑,减速慢行
【详解】(1)[1][2]为探究滑动摩擦力的大小与接触面潮湿程度的关系时,为了测出滑动摩擦力的大小,需要利用弹簧测力计拉动鞋子在地板砖上做匀速直线运动,这样根据二力平衡的特点,此时弹簧测力计上拉力的大小就等于鞋子所受滑动摩擦力的大小。
(2)分析表格数据会发现,滑动摩擦力的大小随喷雾次数的增多而减小,而地面喷雾次数越多,地面越潮湿,所以滑动摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而减小。
(3)分析表格数据会发现,无论鞋子的运动速度怎么变,弹簧测力计的示数始终不变,由于实验过程中,鞋子始终做匀速直线运动,根据二力平衡的特点,弹簧测力计的示数的大小就是鞋子所受滑动摩擦力的大小,因此滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(4)图3实验中,鞋子处在地板砖上方,无论如何拉动下方地板砖,二者之间的压力和接触面粗糙程度都不变,所以地板砖给鞋子的滑动摩擦力大小也不变,因此图3实验中,不需要匀速拉动地板砖。
(5)要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,应采用控制变量法,在保证其他条件不变的情况下,只改变压力大小,所以可以小明实验基础上在运动鞋内添加砝码改变压力大小进行实验。
(6)雨天驾车行驶在公路上,因为摩擦减小容易造成交通事故,可设计警示语:雨天路滑,减速慢行。
37.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置,回答下列问题:
(1)由于滑动摩擦力不方便测量,本实验利用_________原理,弹簧测力计拉着木块在水平方向上做________运动,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小;
(2)对比图1中的甲、乙可得出结论:当压力一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大;
(3)对比图1中的________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;
(4)实验小组的同学们发现:在实验过程中,弹簧测力计的示数很难达到稳定,不利用实验探究。经过激烈讨论,小组内出现了两种实验改进方案,如图2所示,你认为应该选择方案________(“一”或“二”),这样改进的优点是________:(多选,填写选项前的字母)
a.弹簧测力计示数稳定,便于读数b.匀速拉动木板更容易c.木板的运动速度不影响实验
(5)图1实验中运用了物理学中常见的思想方法,下列实验中运用了相同方法的是________;
A.探究重力与质量的关系
B.测量固、液体的密度
C.牛顿第一定律的建立
(6)在图2中,假如所选方案的木板下的接触面绝对光滑,某次实验中,弹簧测力计的示数为3N,拉力F的大小为10N,则木块所受摩擦力大小为________N。
【答案】(1) 二力平衡 匀速直线
(2)粗糙
(3)乙、丙
(4) 二 ac
(5)A
(6)3
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡可知,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,拉力大小等于摩擦力的大小。
(2)甲、乙两实验中,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,可得结论为:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)对比乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力的大小不同,且压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,因此可得结论为:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]方案一中用弹簧测力计拉动木块,由于人为因素,不能确保木块匀速被拉动,导致弹簧测力计示数不稳定,方案二中拉动木板,无论是否匀速直线拉动木板,木块相对于地面始终静止处于平衡状态,弹簧测力计的示数更稳定,便于读数,故选ac。
(5)图1实验中,探究其中一个影响因素时,控制其他因素不变,运用了控制变量法;
A.探究重力与质量的关系,控制实验在同一位置,改变物体的质量,来探究与重力的关系,采用了控制变量法,故A符合题意;
B.测量固、液体的密度的常规实验中,未采用实验方法,故B不符合题意;
C.牛顿第一定律的建立,采用了理想推理法,故C不符合题意。
故选A。
(6)在图2中拉动木板时,木块相对于地面静止,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于弹簧测力计的示数为3N,则木块受到的摩擦力是3N。
38.(24-25八下·陕西咸阳礼泉县赵镇初级中学·期中)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验,木板2表面较木板1表面更粗糙。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据_______知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小_______(选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比_______两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______。
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度大小的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
运动速度/
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度_______(选填“有关”或“无关”)。
(5)除以上影响因素外,滑动摩擦力的大小还与_______有关。
【答案】(1) 二力平衡 等于
(2)压力
(3) 甲丙 大
(4)无关
(5)接触面材料
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,即弹簧测力计拉力不同,滑动摩擦力也不同,图乙中压力更大,弹簧测力计示数更大,即弹簧测力计拉力更大,滑动摩擦力也更大,故能得出:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][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,接触面的粗糙程度不同,选择甲、丙两次实验,压力相同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,即弹簧测力计拉力更大,滑动摩擦力也更大,故能得出:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)分析实验数据可知,当速度发生变化时,弹簧测力计示数不变,即弹簧测力计拉力不变,滑动摩擦力也不变,故能得出:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,还与接触面的材料有关。
39.(24-25八下·江苏无锡新城中学·期中)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小甜用弹簧测力计拉同一木块做匀速直线运动进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示:
(1)如图,将长方体木块置于水平木板上,用弹簧测力计在水平方向上___________拉动木块,读出弹簧测力计示数,根据___________知识即可知滑动摩擦力的大小;
(2)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是___________;
(3)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是_________N,此时木块上的砝码受到的摩擦力是___________N;
(4)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,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,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力G=___________N;小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为___________N;
②第50s后,小车将做___________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)直线运动(沙桶未落地)。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) 7.6 0
(4) 2 3 加速
【详解】(1)[1][2]为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力,必须让木块做匀速直线运动。此时木块受力平衡,根据二力平衡可知,摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
(2)由图甲、乙可知,都是木块所以压力相同,甲是木板面,乙中是毛巾,更粗糙,同时乙的弹簧测力计示数更大,即摩擦力更大,所以可得出结论,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1]由图可知,弹簧测力计示数为7.6N,即木块受到的滑动摩擦力是7.6N。
[2]砝码与木块之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,因为一起匀速运动,所以砝码与木块之间无摩擦力。
(4)[1]由图2可知,只有空桶时力传感器示数为2N,此时滑块处于静止状态,所以根据二力平衡可知,空桶的重力也为2N。
[2]由图2可知,50s以后传感器示数稳定,保持在3N不变,由于滑动摩擦力只与压力和粗糙程度有关,小车滑行的过程中都没有变化,滑块始终相对于地面处于静止状态,所以滑块受到的滑动摩擦力为3N。
[3]由图2可知,50s时车正好开始运动,此时滑块小车整体保持一瞬间的静止,即处于平衡状态,所以此时的力传感器示数即为小车受到的拉力大小,为3.5N,50s后小车受到的滑动摩擦力为3N,由力的相互性可知,小车受到滑块给它的摩擦力大小也为3N,方向水平向左,小车与地面的摩擦力为滚动摩擦,比较小可以忽略,所以小车受到向右的合力,即向右做加速直线运动(沙桶未落地)。
40.(24-25八下·陕西咸阳泾阳县咸阳泾华学校·期中)日常生活中,鞋底良好的防滑性有利于行走稳定。小明设计实验探究家中A、B两款运动鞋的防滑性能,已知A、B两款鞋的鞋底材料相同,B的鞋底比A的鞋底更粗糙。
(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为______N。
(2)按如图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验操作不方便,思考后进行优化,如图乙所示,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量,记录的实验数据如下表所示。
次数
款式
鞋与填充物的总重G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.2
3
B款
4
2.4
4
B款
5
2.6
①1、3或2、4次实验中,鞋内加入填充物的目的是控制______相同。
②比较1、3或2、4次实验可知,______(选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好;比较1、2或3、4次实验可知,在接触面粗糙程度一定时,______越大,滑动摩擦力越______。
(3)在图乙装置第1次实验的基础上,小明将橡胶垫与鞋的接触面积减小为鞋底面积的一半,如图丙所示,重复实验,观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”)。
(4)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点:____________。
【答案】(1)1.6
(2) 压力大小 B 压力 大
(3)无关
(4)见详解
【详解】(1)用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等。弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N,则滑动摩擦力为1.6N。
(2)[1]根据控制变量法,在比较两款运动鞋防滑性的实验中,只能改变鞋的种类,控制压力大小相同,故往鞋内加入填充物的目的是控制压力大小相同。
[2]由表格数据可知,在压力相同时,B款运动鞋受到的摩擦力较大,防滑性较好。
[3][4]由1、2(或3、4)次实验数据可知,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)在第一次实验的基础上,将橡胶垫与运动鞋的接触面积调整约为鞋子底面积的一半,重复实验,观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)图乙装置相对于图甲装置的优点:实验优化后,运动鞋相对于桌面是静止的,运动鞋受到测力计的拉力和橡胶垫对运动鞋的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,与橡胶垫运动的速度无关,所以实验时不需要匀速拉动橡胶垫,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数。
地 城
考点02
力的作用是相互的
一、单选题
1.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)水平面上的箱子在水平推力F的作用下做匀速直线运动,以下几对力中属于相互作用力的是( )
A.推力F和箱子受到的摩擦力
B.箱子的重力和水平面对箱子的支持力
C.箱子的重力和箱子对水平面的压力
D.箱子受到的支持力和箱子对水平面的压力
【答案】D
【详解】A.推力F和箱子受到的摩擦力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.箱子的重力和水平面对箱子的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B不符合题意;
C.箱子的重力和箱子对水平面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故C不符合题意;
D.箱子受到的支持力和箱子对水平面的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八下·陕西西安铁一中学·期中)“物体间力的作用是相互的”,以下现象能够做为证据支持这一规律的是( )
①向后划水,船向前运动
②火箭喷气升空
③运动员向上举起杠铃
④提重物,手被勒疼
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.①④
【答案】B
【详解】向后划水,船向前运动,火箭喷火升空和提重物,手被勒疼,都说明力的作用是相互的;运动员向上托起杠铃,说明力可以改变物体的运动状态,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(24-25八下·】陕西渭南韩城·期中)如图是鲁迅先生在《社戏》中所描写的“乌篷船”,它小巧灵活地穿梭在水道阡陌纵横的水乡。船夫划船时,使船前进的力的施力物体是( )
A.水 B.船桨 C.船夫 D.地球
【答案】A
【详解】船夫划船时,对水有向后的作用力,据力的作用是相互的,水对船有向前的力,这个力使船前进,所以船前进的力的施力物是水,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(24-25八下·江苏南通通州区·期中)小明对“力”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.气垫船
C.接触面积 D.直升机
【答案】D
【详解】A.物体所受的重力跟质量成正比,但质量只跟含有物质的多少有关,与重力无关 ,故A错误;
B.气垫船是利用高压空气在船底与支撑面(水面或者地面)之间形成气垫,使船体全部或者部分脱离支撑面,从而减小压力,减小摩擦力,实现高速航行,所以气垫船不是应用重力工作的,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关,故C错误;
D.直升机的升力主要由螺旋桨旋转产生,螺旋桨高速转动时,会对空气施加一个向下的力,根据力的相互作用,空气会对螺旋桨施加一个向上的反作用力,故D正确。
故选D。
5.(24-25八下·陕西咸阳永寿县马坊中学·期中)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人坐上吊椅后、支架弯曲程度增大,其发生的形变量增大,支架受到的弹力减小
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.吊椅所受的重力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.弹力的大小与物体的形变量有关,在弹性限度内,形变量越大,弹力越大。人坐上吊椅后,支架弯曲程度增大(形变量增大),所以支架受到的弹力应该增大,而不是减小。故A错误;
B.平衡力的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。人静止时,人受到的重力(方向竖直向下)和吊椅对人的支持力(方向竖直向上),这两个力都作用在人身上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件。故B正确;
C.相互作用力的条件是:作用在相互作用的两个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。吊椅所受的重力,施力物体是地球,受力物体是吊椅;吊椅对人的支持力,施力物体是吊椅,受力物体是人。不满足相互作用力的条件。故C错误;
D.平衡力要求作用在同一物体上。吊椅所受的重力,受力物体是吊椅;吊环对吊椅的拉力,受力物体也是吊椅,但吊椅还受到人的压力,这两个力大小并不相等,不满足平衡力 “大小相等” 的条件。故D错误。
故选B。
6.(24-25八下·江苏盐城盐都区·期中)3月20日北半球进入春分节气,“春分竖蛋”已成为世界性游戏。如图所示在水平桌面上竖起的鸡蛋保持静止,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力就是鸡蛋的重力
B.鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是相互作用力
C.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是平衡力
D.鸡蛋所受重力与桌面对鸡蛋的支持力是平衡力
【答案】D
【详解】A.鸡蛋对桌面的压力是鸡蛋对桌面施加的力,其施力物体是鸡蛋,受力物体是桌面;而鸡蛋的重力是地球对鸡蛋施加的力,其施力物体是地球,受力物体是鸡蛋,这两个力是不同性质的力,故A错误;
BD.鸡蛋所受重力是竖直向下的,作用在鸡蛋上;桌面对鸡蛋的支持力是竖直向上的,也作用在鸡蛋上。这两个力在同一直线上,且大小相等、方向相反,是一对平衡力,故B错误,D正确;
C.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力,这两个力分别作用在鸡蛋和桌面上,是相互作用力,不是平衡力,故C错误。
故选D。
7.(24-25八下·江苏徐州丰县·期中)如图,课桌上有一个静止的课本,下列分析正确的是( )
A.课本受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
B.课本受到的重力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力
C.课本受到的重力和地面对课桌的支持力是一对平衡力
D.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.课本受到的重力和它对桌面的压力方向相同,不满足平衡力的条件,不是一对平衡力,故A错误;
B.课本静止,受到的重力和桌面对课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,是一对平衡力,故B错误;
C.课本受到的重力和地面对课桌的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力,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D正确。
故选D。
8.(24-25八下·江苏扬州广陵区·期中)一本书静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
B.书受到的重力与桌面对书的支持力是一对相互作用力
C.书受到的重力与书对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌面受到书向下的弹力,是因为书发生弹性形变产生的
【答案】D
【详解】A.书对桌面的压力受力物体是桌面,桌面对书的支持力受力物体是书,作用在两个物体上,是相互作用力,而非平衡力,故A错误;
B.书受到的重力受力物体是书,桌面对书的支持力受力物体也是书,这两个力符合平衡力的要求,是一对平衡力,而非相互作用力,故B错误;
C.书受到的重力方向竖直向下,因桌面是水平的,书对桌面的压力方向也是竖直向下,两个力方向相同,即不是平衡力,也不是相互作用力,故C错误;
D.弹力是施力发生弹性形变而产生的力。桌面受到书向下的弹力,正是因为书被桌面挤压发生弹性形变而对桌面产生的力,故D正确。
故选D。
二、非选择题
9.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)俗话说“别拿鸡蛋碰石头”。二者相撞时,由于力的作用是_______的,鸡蛋对石头的力________(等于/小于)石头对鸡蛋的力;导致鸡蛋粉身碎骨而石头安然无恙的原因是,石头的_______比鸡蛋大。
【答案】
相互的
等于
硬度
【详解】[1][2]以卵击石的过程中,由于力的作用是相互的,因此鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对相互作用力,大小相等。
[3]鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等,鸡蛋之所以“粉身碎骨”是因为蛋壳的硬度比石头的小。
10.(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力,当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中,重物受到的重力为G1,飞机受到的重力为G2,重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2,飞机受到空气向上的升力为F3。上述五个力中,属于一对平衡力的是_____,属于一对相互作用力的是_____________。
【答案】 G1和F2 F1和F2
【详解】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一物体上,作用在同一条直线上;相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
[1]对于重物:重物竖直匀速上升,处于平衡状态。重物受到的重力竖直向下和细绳对重物的拉力竖直向上,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此和是一对平衡力。
[2]对于和:重物对细绳的拉力作用在细绳上和细绳对重物的拉力作用在重物上,作用在两个物体重物和细绳上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此和是一对相互作用力。
11.(24-25八下·陕西西安爱知初级中学·期中)如图所示,2020年4月1日,我国使用长征二号运载火箭,以“一箭四星”的方式成功将四颗雷达卫星发射升空。火箭发射时向后喷出高温燃气,从而获得强大的推力升空,使火箭获得推力的施力物体是_______;火箭能上升同时说明物体间力的作用是_____的;火箭加速升空过程中处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 燃气 相互 非平衡
【详解】[1]火箭发射时,火箭对高温燃气施加了一个向后的力,根据力的作用是相互的,高温燃气会对火箭施加一个向前的反作用力,这个反作用力就是使火箭获得推力的力,所以使火箭获得推力的施力物体是高温燃气。
[2]火箭能上升,是因为火箭对高温燃气施加力的同时,高温燃气也对火箭施加了力,从而使火箭获得向上的推力而上升,这说明物体间力的作用是相互的。
[3]火箭加速升空过程中,其速度大小不断变化,运动状态在改变,说明火箭处于非平衡状态。
12.(24-25八下·陕西咸阳三原县·期中)如图所示,鸭子的脚蹼向后划水,使它向前运动。推动鸭子向前运动的力的施力物体是__________,此现象说明物体间力的作用是__________的。鸭子从水中上岸后,静止在岸边不动时,受到了__________个力的作用。
【答案】 水 相互 2
【详解】[1][2]鸭子的脚蹼给了水一个向后的力,水给了鸭子的脚蹼一个向前的力,推动鸭子向前运动,则推动鸭子向前运动的力的施力物体是水,说明力的作用是相互的。
[3]鸭子静止在岸边,受重力和支持力,共2个力。
13.(24-25八下·江苏南通启东·期中)“安全行车、人人有责”,如图所示,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”(前为A车,后为B车),小华观察到A车的尾部翘起来了,说明力能使物体发生______,A车受力是由于______(选填“A”或“B”)车发生形变而产生的。在撞击时A车受到的力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B车受到的力。
【答案】 形变 B 等于
【详解】[1]力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。 A车的尾部翘起来了,A车的形状发生了改变,这说明力能使物体发生形变。
[2]A车受到的力是B车对它的作用力,而这个力是由于B车发生形变要恢复原状而产生的。
[3]A车受到B车的作用力 ,B车受到 A 车的作用力,与是一对相互作用力。根据相互作用力的特点:相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在两个物体上 ,所以在撞击时A车受到的力等于B车受到的力。
14.(24-25八下·江苏镇江丹徒区·期中)某消防队举行高楼灭火演习。如甲图所示,电动灭火无人机悬停在空中,若无人机总质量为300kg,那么悬停时所受升力为__________N。如乙图所示,当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时,原本悬停的无人机水平向左飘移,这说明力的作用是__________的;使原本悬停的无人机发生飘移的力的施力物体是__________(选填“空气”或“干粉”)。
【答案】 3000 相互 干粉
【详解】[1]电动灭火无人机悬停在空中,受力平衡,停时所受升力为
[2][3]当无人机水平向右猛烈喷射干粉时,无人机给干粉一个向右的作用力,干粉同时会给无人机一个向左的作用力,使无人机向左飘移,这个现象说明物体间力的作用是相互的。使原本悬停的无人机发生飘移的是喷射的干粉对无人机施加的力。
15.(24-25八下·江苏扬州扬州中学教育集团树人学校·期中)如图所示是小明用遥控玩具小车做的有趣实验,将小车悬挂起来,遥控器启动时,轮子转但不前进,从小车下方向上托起一块木板,如图(a)所示,当木板接触到轮子时,小车就会前进,说明使小车前进的动力是___________力,这个力的方向___________(选填“向前”或“向后”);如果桌面上放几只圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,再将小车车头朝前放在木板上,启动小车,能观察到木板___________(选填“向前”或“向后”)运动。
【答案】 摩擦 向前 向后
【详解】[1][2]小车悬挂时轮子转动无前进动力,木板接触轮子,轮子给木板向后的力,根据力的作用是相互的,木板给轮子向前的摩擦力,使小车前进。
[3]启动小车,车向前运动,车轮给木板向后的力,由于力的作用是相互的,木板给车轮向前的力,同时木板因受车轮向后的力及与铅笔的滚动摩擦较小,则向后运动。
地 城
考点03
二力平衡
一、单选题
1.(24-25八下·江苏盐城盐都区·期中)如图所示的是用摄像机(每0.1s拍摄一次)拍摄的小球运动时的频闪照片。其中小球受到平衡力作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】频闪摄影是研究物体运动的方法,能够记录物体运动的轨迹和速度的变化。正确读取频闪照片上反映的物理信息是解决问题的关键,照片上两个小点之间的间隙越大,说明速度越快,间隙越小,说明速度越慢。运动的物体在受平衡力时,保持匀速直线运动状态,匀速直线运动指经过的路线是直线,速度不变的运动。
A.图中轨迹是直线,速度大小和方向都不变,说明物体做匀速直线运动,受平衡力的作用,故A符合题意;
B.图中轨迹是曲线,运动方向是变化的,不受平衡力的作用,故B不符合题意;
CD.图中轨迹是直线,相邻两点间的距离不同,说明速度方向不变,大小变化,不受平衡力的作用,故CD不符合题意。
故选A。
2.(24-25八下·江苏徐州·期中)小明在竖直放置的弹簧测力计下挂一个钩码,分别使弹簧测力计和钩码匀速竖直向上运动、保持静止、匀速竖直向下运动,则弹簧测力计示数最大的是( )
A.向上时 B.静止时 C.向下时 D.都一样大
【答案】D
【详解】根据牛顿第一定律,物体在平衡状态下所受合外力为零,弹簧测力计的示数反映的是钩码所受拉力的大小。向上匀速运动时,钩码处于平衡状态,弹簧测力计示数等于钩码重力;保持静止时,钩码处于平衡状态,弹簧测力计示数等于钩码重力;向下匀速运动时,钩码处于平衡状态,弹簧测力计示数等于钩码重力;三种运动状态下钩码都处于平衡状态,弹簧测力计示数始终等于钩码重力,故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八下·江苏无锡天一实验学校·期中)如图探究“二力平衡条件”的实验。下列说法错误的是( )
A.小车静止时,只受到一对平衡力的作用
B.桌面应尽量光滑,可以减小摩擦力对实验的影响
C.将右侧的钩码取下,挂在小车左边F1的位置,可以探究出方向相同的两个力不能平衡
D.将小车扭转一个角度,松手后小车会从静止变为运动,这表明两个力平衡需要作用在同一直线上
【答案】A
【详解】A.如图所示,小车静止时,水平方向上受到拉力F1、F2,在竖直方向上受到重力和支持力,所以小车受到两对平衡力的作用,故A错误,符合题意;
B.桌面越光滑,小车运动时受到的摩擦力越小,可以减小摩擦力对实验的影响,故B正确,不符合题意;
C.将右侧的钩码取下,挂在小车左边F1的位置,此时F1、F2大小相同、方向相同,小车向左加速运动,即方向相同的两个力不能平衡,故C正确,不符合题意;
D.将小车扭转一个角度后,拉力F1、F2不在同一条直线上,松手后小车会从静止变为运动,表明不作用在同一条直线上的两个力不能平衡,即两个力平衡需要作用在同一直线上,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(24-25八下·江苏泰州靖江·期中)如图所示,用大小均为5N的力F1,F2,F3拉甲、乙两个弹簧测力计,则甲、乙的示数分别是( )
A.5N和5N B.5N和0N C.5N和10N D.0N和5N
【答案】A
【详解】图甲中,弹簧测力计受到向右的拉力为5N,根据二力平衡的条件,此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是5N,弹簧测力计的示数是5N;同理,图乙中,当用两个5N的力同时向两侧拉弹簧测力计时,左侧也受到5N的拉力,其效果与甲图相同,故其示数也应为5N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25八下·江苏淮安清江浦区开明集团·期中)如图所示,下列各物体受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据二力平衡的条件可知,平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
A.图中两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故A符合题意;
B.图中两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.图中两个力不是作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.图中两个力不是作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
6.(24-25八下·江苏南通通州区·期中)利用如图所示装置探究二力平衡条件,下列说法合理的是( )
A.图示卡片不能保持静止 B.钩码的质量要尽可能小
C.卡片重力对实验没有影响 D.两侧滑轮高度一定要相同
【答案】A
【详解】A.由图可知,实验中将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,则小卡片不能处于平衡状态,所以卡片不能保持静止,故A符合题意;
B.实验中为了减小卡片的自重和滑轮的摩擦力对实验的影响,钩码的质量要尽可能大,故B不符合题意;
C.卡片的重力很小,可以减小对实验的影响,但并不是没有影响,故C不符合题意;
D.两侧滑轮是否在同一高度,是没有要求的,只要两个力在同一条直线上即可,故D不符合题意。
故选A。
7.(24-25八下·江苏徐州贾汪区·期中)一本书放在水平桌面上,书上放一支铅笔,它们都保持静止,下列两个力是一对平衡力的是( )
A.铅笔受到的重力和铅笔对书的压力
B.铅笔受到的重力和书对铅笔的支持力
C.铅笔对书的压力和书对铅笔的支持力
D.铅笔对书的压力和书受到的重力
【答案】B
【详解】A.铅笔受到的重力和铅笔对书的压力,作用在两个物体上,方向相同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.铅笔受到的重力和书对铅笔的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.铅笔对书的压力和书对铅笔的支持力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C不符合题意;
D.铅笔对书的压力和书受到的重力,方向相同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
8.(24-25八下·江苏连云港东海县·期中)如图为体操运动员在平衡木比赛中的情景,运动员静止在平衡木上时,下列关于力的分析正确的是( )
A.平衡木对运动员的支持力和运动员的重力是一对相互作用力
B.运动员对平衡木的压力和运动员受到的重力是同一个力
C.地面对平衡木的支持力和平衡木对地面的压力是一对相互作用力
D.地面对平衡木的支持力和运动员对平衡木的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.平衡木对运动员的支持力和运动员的重力,受力的都是运动员,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件是一对平衡力,相互作用力的特点是“作用在两个物体上”,因此这两个力不是相互作用力,故A错误;
B.运动员对平衡木的压力,受力物体是平衡木,施力物体是运动员,力的性质是弹力;运动员受到的重力,受力物体是运动员,施力物体是地球,力的性质是重力。两个力的受力物体、施力物体、性质均不同,不是同一个力,故B错误;
C.地面对平衡木的支持力和平衡木对地面的压力,分别作用在平衡木和地面两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合相互作用力的条件,故C正确;
D.地面对平衡木的支持力,大小等于运动员和平衡木的总重力;运动员对平衡木的压力,大小等于运动员的重力。两个力大小不相等,不符合“平衡力大小相等”的条件,因此不是平衡力,故D错误。
故选C。
9.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)周末,小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将足球顶在头上静止不动,如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是( )
A.海狮受到的重力 B.地面对海狮的支持力
C.海狮对足球的支持力 D.海狮与足球受到的总重力
【答案】C
【详解】A.该力作用在海狮上,与足球重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力。故A不符合题意;
B.该力作用在海狮上,与足球重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力。故B不符合题意;
C.足球只受重力与海狮对足球的支持力,在此二力作用下,足球处于静止状态,故二力是一对平衡力。故C符合题意;
D.该力作用在海狮与足球这个整体的重心上,没有作用在足球上,故与足球重力不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选C。
10.(24-25八下·陕西西安高新第一中学·期中)如图所示,用弹簧测力计测物体M的重力,下列说法正确的是( )
A.物体M的重力是3.2N
B.弹簧测力计只能在静止时测量重力大小
C.物体M对弹簧的拉力与弹簧对物体M的拉力方向相反
D.在失重的太空中,该弹簧测力计无法测量重力和拉力的大小
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计的分度值为0.2N,物体M的重力是3.4N,故A错误;
B.当物体处于匀速直线运动状态时,物体受力平衡,也可以利用弹簧测力计测量物体的重力大小,故B错误;
C.物体M对弹簧的拉力,方向竖直向下,弹簧对物体M的拉力,方向竖直向上,故C正确;
D.在失重的太空中,弹簧测力计无法测量重力,但是可以测量拉力的大小,故D错误。
故选C。
11.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中( )
A.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对相互作用力
B.加速上升时,细线对重物的拉力小于重物所受的重力
C.匀速下降时,重物所受的重力等于细线对重物的拉力
D.水平向右加速飞行时,悬挂重物的细线仍保持竖直方向
【答案】C
【详解】A.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力方向都是竖直向下,所以不是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.加速上升时,重物的运动状态改变,则细线对重物的拉力大于重物所受的重力,故B不符合题意;
C.不考虑空气阻力,匀速下降时,重物所受的重力等于细线对重物的拉力,是一对平衡力,故C符合题意;
D.水平向右加速飞行时,重物对细线的拉力与物体的重力不平衡,所以悬挂重物的细线不能保持竖直方向,故D不符合题意。
故选C。
二、非选择题
12.(24-25八下·陕西延安·期中)在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)通过交流,同学们指出图乙装置更科学,该装置可以减小______对实验结果的影响。
(2)实验中通过调整______来改变拉力的大小。
(3)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持静止状态或______状态。
(4)在左右两侧挂上质量相等的钩码,小车保持静止;若在左侧再添加一个钩码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(5)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在______。
(6)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是______(选填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
【答案】(1)摩擦力
(2)钩码数量
(3)匀速直线运动
(4)相等
(5)同一直线上
(6)剪开卡片
【详解】(1)实验中选用小车为研究对象,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验结果的影响。
(2)两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;实验通过调整钩码数量来改变拉力的大小。
(3)实验中通过观察小车能否处于静止或匀速直线运动状态,确定其是否处于平衡状态,如果小车处于静止或匀速直线运动状态,说明小车受到平衡力的作用。
(4)实验时,向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(5)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到两个力在同一直线上时处于静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
(6)为了探究猜想只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
13.(24-25八下·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期中)如图所示,小明用卡片、细绳、钩码和带滑轮的支架等器材探究二力平衡条件:
(1)该实验中研究对象是___________,选择它的好处是___________;
(2)如图甲所示,小明将系于小卡片两端的细线分别跨过支架上的滑轮,挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整___________来改变拉力大小。由此初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足大小相等;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,小明按图乙中的___________(选填“a”或“b”)进行实验,观察松手瞬间小卡片能否平衡;
(3)实验中,将两侧的钩码换成A、B两个完全相同的弹簧测力计拉细线,卡片平衡时两个测力计的示数分别为FA、FB,发现FA不等于FB,其原因可能是___________。
【答案】(1) 小卡片 小卡片重力远小于两侧拉力,可忽略不计
(2) 钩码数量 a
(3)读数误差/两个滑轮的摩擦不同/测力计未校零
【详解】(1)[1][2]图中的探究方案中卡片受到两个力的作用,研究对象是卡片;由于卡片重力较小,可以忽略其重力对实验的影响。
(2)[1]系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小,是为了探究二力平衡时,两个力大小是否相等,初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足大小相等。
[2]探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,要控制两个力的大小相等、方向相反,图b中两个力的方向不相反,所以正确的操作是a。
(3)利用弹簧测力计代替图中的钩码时,由于测量工具、测量的人或所用器材,都会造成误差的存在,所以形成差距的原因可能是读数误差 (或两个滑轮的摩擦不同,或测力计未校零)。
14.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)如图所示,是小华和小明探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码。小华发现,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止。他们讨论后都认为将木块A换成带轮子的小车,实验效果会更好,其原因是:________。
(2)将木块换成小车后,若要使小车保持静止,应当在右侧________(“增加”或“减少”)________个钩码。
(3)小车处于静止后,保持两边拉力的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将________(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,两个力必须在_______上的条件。
(4)他们将实验情况告诉老师,老师则建议用图丙装置进行探究,原因是实验中可选择轻质卡片效果会更好。若要用图丙探究一对平衡力是否必须作用在同一物体上时,你的操作是________。
【答案】(1)可以减小摩擦力对实验的影响
(2) 增加 1
(3) 扭转回来 同一条直线
(4)用剪刀将卡片从中间剪开
【详解】(1)在探究二力平衡条件的实验中,木块与桌面间的摩擦力较大,会对实验结果产生影响。而带轮子的小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响,使实验结果更准确。
(2)[1][2]由图甲可知,左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时木块静止,是因为木块受到桌面的摩擦力。当换成小车后,摩擦力减小,小车要保持静止,左右两边的拉力应相等。左边有三个钩码,所以右边应增加1个钩码,使左右拉力相等。
(3)[1][2]将小车扭转到如图乙所示的位置,此时两个力不在同一条直线上。松手后,小车将扭转回来。这一步骤说明二力平衡时,两个力必须在同一条直线上。
(4)若要探究一对平衡力是否必须作用在同一物体上,可用剪刀将卡片从中间剪开,观察剪开后的卡片是否还能保持静止。如果不能保持静止,说明一对平衡力必须作用在同一物体上。
15.(24-25八下·陕西西安铁一中学·期中)小明利用图甲装置探究二力平衡的条件:
(1)图甲的探究装置中研究对象是______,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡条件必须满足______。
(2)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验装置,该装置中选择轻小卡片的目的是减小______对实验的影响;为尽量减少以上影响,小敏选质量为10g的卡片作为研究对象,如图乙。在线的两端分别挂上等质量的重物,对轻小卡片施加两个拉力。在探究本实验过程中所挂重物质量最合适的是______(填“5g”、“10g”、“200g”或“任意质量均可”)。
(4)为了探究两力是否必须作用在同一条直线上。在小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,使与卡片相连的两条线的方向平行,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)利用如图丙所示的装置,______(填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1) 小车 两个力大小相等
(2)摩擦力
(3) 重力 200g
(4)不能
(5)能
【详解】(1)[1]实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,故研究对象是小车。
[2]向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,两边对小车的拉力相等,小车受力平衡,处于静止状态,但改变其中一端的砝码数量,则两边对小车的拉力不等,小车受力不平衡,无法保持静止状态,由此说明平衡力条件必须满足为两个力大小相等。
(2)实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,但小车有向左运动的趋势,所以桌面对小车有向右的摩擦力。
(3)[1]实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。
[2]当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片,即选择200g的重物。
(4)当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,使与卡片相连的两条线的方向平行,但两个力作用在不同直线上,根据二力平衡的条件可知,松手后小卡片不能保持静止。
(5)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能探究二力平衡条件。
16.(24-25八下·江苏盐城阜宁县·期中)某学习小组用如图所示装置“探究二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)小明同学设计了如图甲所示实验装置,实验中在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 __________ 。
(2)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 __________ 来改变拉力的大小,设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力大小是否 _______ 。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,如图乙所示,松手后小卡片 _______ (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤是为了探究相互平衡的两个力 _________ 。
(4)如图甲所示,当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 __________ 。
(5)小红用如图丙放置的滑轮使纸片静止,此装置 _____ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1)不考虑小卡片的重力
(2) 钩码的数量 相等
(3) 不能 是否作用在同一条直线上
(4)两个力是否必须作用在同一物体上
(5)能
【详解】(1)小明同学设计了如图甲所示实验装置,实验中在选择卡片时,选用较轻卡片,是因为卡片的重力远小于钩码的拉力,可以不考虑小卡片重力对实验的影响。
(2)[1]实验中,卡片受到的拉力大小等于所挂的钩码的重力,实验中可以通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
[2]实验中卡片受到的两力的方向相反,且作用在同一直线上,改变拉力的大小,是为了探究二力平衡时,两个力大小是否相等。
(3)[1][2]当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,卡片两边受到的力大小相等、方向相反、不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,说明二力平衡时两力需作用在同一直线上,即设计此实验步骤是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。
(4)如图甲所示,当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,使两力分别在相同的两个卡片上,且两力大小相同,方向相反,作用在同一直线上,并观察随之发生的现象,判断两卡片此时是否保持平衡,则该实验要探究二力平衡的又一个条件是两个力是否必须作用在同一物体上。
(5)小红用如图丙放置的滑轮使纸片静止,此时卡片上的两力可以大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且可以控制其他条件不变,改变其中一个条件,进行实验探究,则此装置能探究二力平衡的条件。
17.(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·期中)如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)在图1的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后小卡片_____(选填“能”或“不能”)平衡。这说明两个力必须作用在_____上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力______;
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码___________(选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态;
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是_______;
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图2所示情况下,小明下一步的操作是___________。
【答案】(1) 不能 同一直线 方向不相反
(2)A
(3) 可以沿任意方向 适用
(4)a、b、c
(5)用剪刀将小卡片一剪为二
【详解】(1)[1][2]当卡片被旋转一个角度时,两个拉力虽然大小相等、方向相反,但不在同一直线上,卡片会发生转动,无法保持静止,所以松手后卡片不能平衡。这说明了只有当两个力在同一直线上时,物体才可能平衡。
[3]要验证两个力是否在同一直线上物体才能平衡,必须控制两个力的大小相同,方向相反,作用在同一物体上,而图丁中的操作会导致两个力的方向不相反,因此是不可行的。
(2)小华用的是小卡片(轻质),几乎不受重力影响,且摩擦力极小。小明用的是木块,放在桌面上,与桌面之间有滑动摩擦力,会影响实验结果。小卡片悬空,只受两根绳子的拉力,几乎无摩擦,可以忽略其他力。所以,小华的实验优势是能减小摩擦力的影响,使实验更接近理想情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[1][2]钩码在任何方向做匀速直线运动,都处于平衡状态。只要速度方向都不变,就满足二力平衡。所以,可以沿任意方向做匀速直线运动,只要保持匀速即可。最终通过实验可以确定,物体静止时的二力平衡条件(大小相等、方向相反、作用在同一直线上、同一物体)也适用于匀速直线运动状态。
(4)要验证“大小相等、方向相反”,需要两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
图(a)用钩码拉同一物体,方向相反,可通过调节使大小相等,因此可验证;图(b)中也是用钩码拉同物体,方向相反, 可通过调节钩码数量使大小相等,虽然不在同一水平线上,但符合要求,因此也可以验证;图(c)中用手拿弹簧测力计在水平方向左右拉小卡片,方向相反,根据力的相互性,左右两边对卡片的力大小始终相等,因此可以验证。
(5)要验证“两个力必须作用在同一物体上”,需要将两个力作用在不同物体上。所以,操作是剪断小卡片,使两个力作用在不同物体上
18.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示,实验中所用钩码质量相等。
(1)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(2)为了探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,应在两侧细线上悬挂数量______(选填“相等”、“不等”)的钩码;
(3)当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后观察小卡片是否平衡,此步骤的目的是______;
(4)另一小组同学认为,若采用如图乙的方案,也可以以探究二力平衡条件。请你分析:此方案只能根据相互作用的关系直接测出物体所受______(选填“拉力”、“重力”,下同)的大小,在未知二力平衡条件的前提下,无法测出______的大小,所以此方案无法实施。
【答案】(1) 相反 钩码数量
(2)不等
(3)探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上
(4) 拉力 重力
【详解】(1)[1]小卡片两端的线分别跨过左右滑轮,挂钩码后,由于重力作用,两边产生向下的拉力;滑轮改变了力的方向,所以两个拉力分别沿水平方向向左和向右,即方向相反。
[2]拉力大小由钩码的重力决定,而钩码质量相等,因此重力相等;要改变拉力大小,只需增减钩码的数量即可。
(2)要探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,需要改变力的大小,所以应在两侧细线上悬挂数量不等的钩码,观察小卡片是否平衡。
(3)将小卡片转过一个角度,意味着两个拉力不再作用在同一直线上;观察是否仍能保持平衡;如果不能平衡,说明二力平衡必须满足“作用在同一直线上”,即目的是探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上。
(4)[1]在图乙的方案中,根据力的相互作用的关系,弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是相互作用力,所以能直接测出物体所受拉力的大小。
[2]但在未知二力平衡条件的前提下,无法知道重力与拉力的关系,所以无法测出重力的大小,此方案无法实施。
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专题04 摩擦力 力的作用是相互的 二力平衡
3大高频考点概览
考点01 摩擦力
考点02 力的作用是相互的
考点03 二力平衡
地 城
考点01
摩擦力
一、单选题
1.(24-25八下·江苏苏州新区、吴中、吴江、相城区·期中)两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页之间会产生较大的( )
A.重力 B.拉力 C.压力 D.摩擦力
2.(24-25八下·江苏泰州靖江·期中)下列有关摩擦力的说法不正确的是( )
A.走路时鞋底与路面间的摩擦是有益摩擦
B.自行车刹车时,是通过增大刹车胶皮与钢圈之间的压力来增大摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.用力蹬自行车时,自行车后轮受到的摩擦力是向前的
3.(24-25八下·江苏淮安清江浦区开明集团·期中)书法是中国特有的传统艺术。如图是小华写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.毛笔受到的重力方向为垂直向下
B.向右运笔时,笔毫受到的摩擦力方向向左
C.“提”笔和“顿”笔时,笔毫所受的摩擦力相同
D.由笔毫上的墨汁越少越毛糙,判断出压力相同时,墨汁越少笔毫对纸的摩擦力也越小
4.(24-25八下·江苏常州天宁区常州朝阳中学·期中)北京冬奥会后,许多群众喜爱上了冰壶运动。如图所示,一个冰壶在水平冰面上向右滑动,则冰面对冰壶支持力的方向、冰壶对冰面摩擦为的方向分别为( )
A.垂直冰面向上、水平向左 B.垂直冰面向上、水平向右
C.垂直冰面向下、水平向左 D.垂直冰面向下、水平向右
5.(24-25八下·江苏南京鼓楼区八校联考·期中)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,设计了如下表格,并记录了部分实验数据。小华对实验表格进行了完善,她认为还需要添加的第(4)次实验是( )
①毛巾 2 ②棉布 8 ③木板 2 ④玻璃板 4
实验序号
接触面
物块对接触面的压力/N
滑动摩擦力/N
(1)
棉布
2
(2)
木板
4
(3)
玻璃板
6
(4)
A.①② B.③④ C.①②③ D.②③④
6.(24-25八下·陕西西安长安区·期中)小海家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的同材质新沙发垫。如图所示,小海用新、旧沙发垫探究影响滑动摩擦力大小的因素,用弹簧测力计分别水平匀速拉动同一木块。下列说法正确的是( )
A.实验开始时,弹簧测力计水平拉动木块后即可读数
B.木块在新沙发垫上受到的滑动摩擦力为
C.实验结果说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D.继续在木块上放本字典,可以探究滑动摩擦力的大小与受力面积的关系
7.(24-25八下·江苏苏州西附中学·期中)如图所示,用水平向右的拉力匀速拉动物块时,物块静止不动,此时弹簧测力计的示数为,则物块所受摩擦力的大小及方向为( )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向左 D.,水平向右
8.(24-25八下·江苏南京外国语学校·期中)如图甲,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在20N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2使它们一起做匀速直线运动,则( )
A.乙图中,推力F2等于40N
B.乙图中,A对B的推力为10N
C.两图中A受到的摩擦力均为20N
D.两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
9.(24-25八下·江苏南京鼓楼区·期中)如图所示,物体 在水平力 的作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为 时, 物体 恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体 所受摩擦力的大小 ( )
A.减小为原来的 B.和原来一样 C.增大为原来的 2 倍 D.减小为原来的
10.(24-25八下·江苏常州清潭中学·期中)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(24-25八下·江苏连云港赣榆区·期中)自行车是一种绿色环保的出行工具,它的设计和使用过程中涉及了大量的物理知识,其中为了增大摩擦的是( )
A.用力握刹把使车停下来 B.自行车车轮做成圆形的
C.给车轴中滴加润滑油 D.在车轴上装上滚动轴承
12.(24-25八下·陕西咸阳泾阳县咸阳泾华学校·期中)“物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征。下列体征中,为了减小摩擦的是( )
A.猫舌头上的肉刺 B.泥鳅身上的黏液
C.猴子手上的掌纹 D.斑马身上的条纹
13.(24-25八下·江苏宿迁泗阳县·期中)为了节能环保,很多人选择骑车出行。关于自行车,其中减小了有害摩擦的是( )
A.转动部分加润滑油
B.用力捏车闸
C.车把表面粗糙不平
D.轮胎上刻有花纹
14.(24-25八下·江苏盐城阜宁县·期中)如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A.踢足球时穿钉鞋
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
15.(24-25八下·江苏苏州新区、吴中、吴江、相城区·期中)如图所示的情景中,减小摩擦的是( )
A.握紧方向盘 B.给齿轮加油
C.瓶盖上有条纹 D.手上涂防滑粉
16.(24-25八下·陕西咸阳礼泉县赵镇初级中学·期中)自行车设计中用到大量的物理知识,如图是某款自行车,从摩擦力的角度思考,下列说法错误的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B.刹车时用力捏闸是通过增加压力的方法增大摩擦力
C.自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
D.自行车把手与手之间的摩擦属于有害摩擦,应该减小
17.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)在如图所示的生活实例中,属于减小摩擦的是( )
A.乒乓球拍表面贴有橡胶皮 B.行李箱下安装多个滚轮
C.皮带转动时将两轮之间的距离调远 D.下雪天给轮胎装防滑链
18.(24-25八下·陕西西安交通大学附中分校·期中)如图,在粗糙程度相同的水平面上,重为10N的物体在F=5N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到C点停下来。此过程中下列说法正确的是( )
A.物体在AB段摩擦力等于10N B.物体在BC段摩擦力等于5N
C.物体在BC段摩擦力大于5N D.物体在BC段摩擦力方向向右
二、非选择题
19.(24-25八下·陕西西安新城区西光中学教育集团联考·期中)如图所示,当用的水平推力把重为的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑。此时木块受到摩擦力大小为_____N,方向为_____。
20.(24-25八下·陕西咸阳实验中学·)如图,探究滑动摩擦力大小的实验中,使用弹簧测力计以2.8N的力拉动滑块在水平桌面上向右做匀速直线运动,此时滑块所受滑动摩擦力大小为_________N,方向水平向___________。若拉力减小1N,滑块停止运动,则此时摩擦力为___________N。当用3.8N的力使该滑块做加速运动,此时摩擦力为___________N。
21.(24-25八下·陕西榆林神木·期中)用橡皮筋拉一本书使其水平向右做匀速直线运动,书受到的摩擦力方向为______。如图所示,在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,在同一位置用橡皮筋再次拉动这本书匀速前进,会看到橡皮筋的伸长量与第一次相比______(选填“变大”“变小”或“不变”);若橡皮筋突然断裂,书本将做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
22.(24-25八下·陕西榆林神木·期中)如图所示,水平桌面上有一块质量分布均匀的木板M,其右端与桌子边缘对齐。木板在水平拉力F的作用下被缓慢地向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,M对桌面的压力______,压强______,桌面对M的摩擦力______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
23.(24-25八下·陕西咸阳实验中学·)如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为2N,则B所受A的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(选填“左”或“右”);则A所受地面的滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______(选填“左”或“右”)。
24.(24-25八下·江苏扬州江都区华君外国语学校·期中)小明对“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”提出了自己的疑问。经过思考和讨论,小明设计了如图所示的实验装置进行了探究,把木块放在水平木板上使用氢气球向上拉,是为了控制______不变,改变______,接下来把测力计沿水平方向匀速直线拉动,如果发现两次测力计示数不相同,则说明滑动摩擦力的大小与重力大小______(填“有关”或“无关”)。
25.(24-25八下·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期中)学习摩擦力时,老师做了以下实验:图甲中将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;图乙中保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)两次刷毛均向右弯曲,说明刷毛受到的摩擦力方向都向______;
(2)图乙中牙刷不动,但若以木板为参照物,则牙刷可看作相对于木板向左运动了,据此可知:物体所受滑动摩擦力的方向应与物体的________方向相反。
26.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)如图,一质地均匀的长方体,将它放在水平桌面上,匀速推出一部分露出桌面(未翻倒),则长方体桌面的压力______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),压强______,摩擦力大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
27.(24-25八下·江苏常州天宁区常州第二十四中学·期中)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B受A的摩擦力大小为_______;若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推A使他们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力大小为_______N。
28.(24-25八下·江苏徐州新沂·期中)用铅笔和圆珠笔写字,铅笔与纸面之间是________摩擦,圆珠笔与纸面之间是________摩擦,人走路时鞋底与地面之间是________摩擦(以上各空均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
29.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)摩擦力无处不在,它体现在人们生活的各个领域,下列常见摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④写字时笔尖与纸张之间的摩擦;⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦;⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦,其中属于有益摩擦的是______,属于有害摩擦的是______;(均填写对应的序号)。请写出1种减小有害摩擦的方法________。
30.(24-25八下·江苏无锡惠山区·期中)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向______的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来______(选填“增大”或“减小”)橡皮与纸之间的摩擦。
31.(24-25八下·江苏徐州邳州·期中)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向___________(填“向前”或“向后”),橡胶鞋底有花纹是通过改变接触面的___________增大摩擦力的,而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了___________(填“增大”或“减小”)摩擦力。
32.(24-25八下·江苏南京鼓楼区八校联考·期中)如图甲是自行车轮胎上的花纹,主要是为了______摩擦;给自行车链条上润滑油是为了______摩擦(图乙)。如图把书放在桌面上,用橡皮筋沿水平方向缓慢拉动(图丙);在书下垫几支圆柱形铅笔,用同样的橡皮筋缓慢拉动(图丁)。两次橡皮筋伸长量______(选填“相同”或“不同”),根据实验现象可以得出的结论是:______。
33.(24-25八下·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期中)小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”:
(1)如图-1,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做___________运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图-2,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图-1、图-2实验,可以得出结论:其他条件一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越___________;
(3)比较图-3、图___________(选填“1”或“2”)实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(4)小明想到自己在做家务时,把被子叠好后拉动,比被子在平铺状态下拉动起来更轻松,于是准备探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图-4所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图-5、图-6(木块平放和侧放时的底面积不同)所示:
①分析图-5、图-6可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积___________(选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是___________。
34.(24-25八下·江苏南通启东·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,当水平拉动木块做匀速运动时,认为木块所受的摩擦力等于弹簧测力计示数,此处用到的知识是______(选填“二力平衡”或“牛顿第一定律”)。
(2)比较甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系;比较甲、丙两图的实验可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力______。
(3)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数为图甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积成正比”的结论。同学们认为小明的结论是错误的,原因是:______。
(4)如图丁所示,小明对实验装置进行了改进,他用水平拉力拉动长木板时______(选填“必须”或“不必”)保持匀速运动,此时木块C受到摩擦力水平向______。
35.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做______运动,依据______的原理,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)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)①小明发现在测量摩擦力的过程中,实际操作时弹簧测力计的示数时大时小,请分析造成这样结果的原因可能是______(填写出一条即可);
②在得出影响滑动摩擦力的因素后,小明想知道实验室所用铁块和铝块的下表面谁更粗糙,在正确测量摩擦力的前提下,对比如图丁所示两图______(选填“能”或“不能”)比较出铁块和铝块下表面的粗糙程度(木板的粗糙程度完全相同);
③小华按图戊所示,先用弹簧测力计沿水平方向分别拉着铝块和塑料块做匀速直线运动,记下两次测力计的示数分别为F1=1.2N,F2=0.6N;接着测出铝块和塑料块的重力分别为G铝=6N,G塑料=2N,根据以上测量判断______(选填“塑料块”、“铝块”或“无法判断哪个”)下表面更粗糙。
36.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)细心观察的小明发现公共场所贴有如图1所示的标志牌,他思考后认为:滑动摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有关系。为了验证猜想,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图2所示的实验装置。
(1)如图2,小明把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做___________运动。根据二力平衡知识,此时弹簧测力计的示数___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)小明用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。分析数据得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而___________。
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
滑动摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
(3)在图2实验的基础上,小明将地板砖上的水擦干,只改鞋子的运动速度,记录的实验数据如下表。分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体的运动速度___________(选填“有关”或“无关”)。
运动速度/
0.2
0.3
0.4
0.5
弹簧测力计的示数/N
3.2
3.2
3.2
3.2
(4)小明发现实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图3所示的改进,改进的实验中,___________(选填“必须”或“不需要”)匀速拉动地板砖。
(5)小明还想探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,请你在小明实验的基础上设计一个简便可行的实验方案:___________(合理即可)。
(6)雨天驾车行驶在公路上,因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员注意安全:___________(合理即可)。
37.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置,回答下列问题:
(1)由于滑动摩擦力不方便测量,本实验利用_________原理,弹簧测力计拉着木块在水平方向上做________运动,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小;
(2)对比图1中的甲、乙可得出结论:当压力一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大;
(3)对比图1中的________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;
(4)实验小组的同学们发现:在实验过程中,弹簧测力计的示数很难达到稳定,不利用实验探究。经过激烈讨论,小组内出现了两种实验改进方案,如图2所示,你认为应该选择方案________(“一”或“二”),这样改进的优点是________:(多选,填写选项前的字母)
a.弹簧测力计示数稳定,便于读数b.匀速拉动木板更容易c.木板的运动速度不影响实验
(5)图1实验中运用了物理学中常见的思想方法,下列实验中运用了相同方法的是________;
A.探究重力与质量的关系
B.测量固、液体的密度
C.牛顿第一定律的建立
(6)在图2中,假如所选方案的木板下的接触面绝对光滑,某次实验中,弹簧测力计的示数为3N,拉力F的大小为10N,则木块所受摩擦力大小为________N。
38.(24-25八下·陕西咸阳礼泉县赵镇初级中学·期中)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验,木板2表面较木板1表面更粗糙。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据_______知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小_______(选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比_______两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______。
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度大小的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
运动速度/
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度_______(选填“有关”或“无关”)。
(5)除以上影响因素外,滑动摩擦力的大小还与_______有关。
39.(24-25八下·江苏无锡新城中学·期中)在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小甜用弹簧测力计拉同一木块做匀速直线运动进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示:
(1)如图,将长方体木块置于水平木板上,用弹簧测力计在水平方向上___________拉动木块,读出弹簧测力计示数,根据___________知识即可知滑动摩擦力的大小;
(2)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是___________;
(3)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是_________N,此时木块上的砝码受到的摩擦力是___________N;
(4)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,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,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力G=___________N;小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为___________N;
②第50s后,小车将做___________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)直线运动(沙桶未落地)。
40.(24-25八下·陕西咸阳泾阳县咸阳泾华学校·期中)日常生活中,鞋底良好的防滑性有利于行走稳定。小明设计实验探究家中A、B两款运动鞋的防滑性能,已知A、B两款鞋的鞋底材料相同,B的鞋底比A的鞋底更粗糙。
(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为______N。
(2)按如图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验操作不方便,思考后进行优化,如图乙所示,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量,记录的实验数据如下表所示。
次数
款式
鞋与填充物的总重G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.2
3
B款
4
2.4
4
B款
5
2.6
①1、3或2、4次实验中,鞋内加入填充物的目的是控制______相同。
②比较1、3或2、4次实验可知,______(选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好;比较1、2或3、4次实验可知,在接触面粗糙程度一定时,______越大,滑动摩擦力越______。
(3)在图乙装置第1次实验的基础上,小明将橡胶垫与鞋的接触面积减小为鞋底面积的一半,如图丙所示,重复实验,观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”)。
(4)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点:____________。
地 城
考点02
力的作用是相互的
一、单选题
1.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)水平面上的箱子在水平推力F的作用下做匀速直线运动,以下几对力中属于相互作用力的是( )
A.推力F和箱子受到的摩擦力
B.箱子的重力和水平面对箱子的支持力
C.箱子的重力和箱子对水平面的压力
D.箱子受到的支持力和箱子对水平面的压力
2.(24-25八下·陕西西安铁一中学·期中)“物体间力的作用是相互的”,以下现象能够做为证据支持这一规律的是( )
①向后划水,船向前运动
②火箭喷气升空
③运动员向上举起杠铃
④提重物,手被勒疼
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.①④
3.(24-25八下·】陕西渭南韩城·期中)如图是鲁迅先生在《社戏》中所描写的“乌篷船”,它小巧灵活地穿梭在水道阡陌纵横的水乡。船夫划船时,使船前进的力的施力物体是( )
A.水 B.船桨 C.船夫 D.地球
4.(24-25八下·江苏南通通州区·期中)小明对“力”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.气垫船
C.接触面积 D.直升机
5.(24-25八下·陕西咸阳永寿县马坊中学·期中)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人坐上吊椅后、支架弯曲程度增大,其发生的形变量增大,支架受到的弹力减小
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.吊椅所受的重力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
6.(24-25八下·江苏盐城盐都区·期中)3月20日北半球进入春分节气,“春分竖蛋”已成为世界性游戏。如图所示在水平桌面上竖起的鸡蛋保持静止,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力就是鸡蛋的重力
B.鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是相互作用力
C.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是平衡力
D.鸡蛋所受重力与桌面对鸡蛋的支持力是平衡力
7.(24-25八下·江苏徐州丰县·期中)如图,课桌上有一个静止的课本,下列分析正确的是( )
A.课本受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
B.课本受到的重力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力
C.课本受到的重力和地面对课桌的支持力是一对平衡力
D.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力
8.(24-25八下·江苏扬州广陵区·期中)一本书静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
B.书受到的重力与桌面对书的支持力是一对相互作用力
C.书受到的重力与书对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌面受到书向下的弹力,是因为书发生弹性形变产生的
二、非选择题
9.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)俗话说“别拿鸡蛋碰石头”。二者相撞时,由于力的作用是_______的,鸡蛋对石头的力________(等于/小于)石头对鸡蛋的力;导致鸡蛋粉身碎骨而石头安然无恙的原因是,石头的_______比鸡蛋大。
10.(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力,当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中,重物受到的重力为G1,飞机受到的重力为G2,重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2,飞机受到空气向上的升力为F3。上述五个力中,属于一对平衡力的是_____,属于一对相互作用力的是_____________。
11.(24-25八下·陕西西安爱知初级中学·期中)如图所示,2020年4月1日,我国使用长征二号运载火箭,以“一箭四星”的方式成功将四颗雷达卫星发射升空。火箭发射时向后喷出高温燃气,从而获得强大的推力升空,使火箭获得推力的施力物体是_______;火箭能上升同时说明物体间力的作用是_____的;火箭加速升空过程中处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
12.(24-25八下·陕西咸阳三原县·期中)如图所示,鸭子的脚蹼向后划水,使它向前运动。推动鸭子向前运动的力的施力物体是__________,此现象说明物体间力的作用是__________的。鸭子从水中上岸后,静止在岸边不动时,受到了__________个力的作用。
13.(24-25八下·江苏南通启东·期中)“安全行车、人人有责”,如图所示,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”(前为A车,后为B车),小华观察到A车的尾部翘起来了,说明力能使物体发生______,A车受力是由于______(选填“A”或“B”)车发生形变而产生的。在撞击时A车受到的力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B车受到的力。
14.(24-25八下·江苏镇江丹徒区·期中)某消防队举行高楼灭火演习。如甲图所示,电动灭火无人机悬停在空中,若无人机总质量为300kg,那么悬停时所受升力为__________N。如乙图所示,当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时,原本悬停的无人机水平向左飘移,这说明力的作用是__________的;使原本悬停的无人机发生飘移的力的施力物体是__________(选填“空气”或“干粉”)。
15.(24-25八下·江苏扬州扬州中学教育集团树人学校·期中)如图所示是小明用遥控玩具小车做的有趣实验,将小车悬挂起来,遥控器启动时,轮子转但不前进,从小车下方向上托起一块木板,如图(a)所示,当木板接触到轮子时,小车就会前进,说明使小车前进的动力是___________力,这个力的方向___________(选填“向前”或“向后”);如果桌面上放几只圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,再将小车车头朝前放在木板上,启动小车,能观察到木板___________(选填“向前”或“向后”)运动。
地 城
考点03
二力平衡
一、单选题
1.(24-25八下·江苏盐城盐都区·期中)如图所示的是用摄像机(每0.1s拍摄一次)拍摄的小球运动时的频闪照片。其中小球受到平衡力作用的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八下·江苏徐州·期中)小明在竖直放置的弹簧测力计下挂一个钩码,分别使弹簧测力计和钩码匀速竖直向上运动、保持静止、匀速竖直向下运动,则弹簧测力计示数最大的是( )
A.向上时 B.静止时 C.向下时 D.都一样大
3.(24-25八下·江苏无锡天一实验学校·期中)如图探究“二力平衡条件”的实验。下列说法错误的是( )
A.小车静止时,只受到一对平衡力的作用
B.桌面应尽量光滑,可以减小摩擦力对实验的影响
C.将右侧的钩码取下,挂在小车左边F1的位置,可以探究出方向相同的两个力不能平衡
D.将小车扭转一个角度,松手后小车会从静止变为运动,这表明两个力平衡需要作用在同一直线上
4.(24-25八下·江苏泰州靖江·期中)如图所示,用大小均为5N的力F1,F2,F3拉甲、乙两个弹簧测力计,则甲、乙的示数分别是( )
A.5N和5N B.5N和0N C.5N和10N D.0N和5N
5.(24-25八下·江苏淮安清江浦区开明集团·期中)如图所示,下列各物体受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25八下·江苏南通通州区·期中)利用如图所示装置探究二力平衡条件,下列说法合理的是( )
A.图示卡片不能保持静止 B.钩码的质量要尽可能小
C.卡片重力对实验没有影响 D.两侧滑轮高度一定要相同
7.(24-25八下·江苏徐州贾汪区·期中)一本书放在水平桌面上,书上放一支铅笔,它们都保持静止,下列两个力是一对平衡力的是( )
A.铅笔受到的重力和铅笔对书的压力
B.铅笔受到的重力和书对铅笔的支持力
C.铅笔对书的压力和书对铅笔的支持力
D.铅笔对书的压力和书受到的重力
8.(24-25八下·江苏连云港东海县·期中)如图为体操运动员在平衡木比赛中的情景,运动员静止在平衡木上时,下列关于力的分析正确的是( )
A.平衡木对运动员的支持力和运动员的重力是一对相互作用力
B.运动员对平衡木的压力和运动员受到的重力是同一个力
C.地面对平衡木的支持力和平衡木对地面的压力是一对相互作用力
D.地面对平衡木的支持力和运动员对平衡木的压力是一对平衡力
9.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)周末,小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将足球顶在头上静止不动,如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是( )
A.海狮受到的重力 B.地面对海狮的支持力
C.海狮对足球的支持力 D.海狮与足球受到的总重力
10.(24-25八下·陕西西安高新第一中学·期中)如图所示,用弹簧测力计测物体M的重力,下列说法正确的是( )
A.物体M的重力是3.2N
B.弹簧测力计只能在静止时测量重力大小
C.物体M对弹簧的拉力与弹簧对物体M的拉力方向相反
D.在失重的太空中,该弹簧测力计无法测量重力和拉力的大小
11.(24-25八下·陕西陕西师范大学附中·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中( )
A.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对相互作用力
B.加速上升时,细线对重物的拉力小于重物所受的重力
C.匀速下降时,重物所受的重力等于细线对重物的拉力
D.水平向右加速飞行时,悬挂重物的细线仍保持竖直方向
二、非选择题
12.(24-25八下·陕西延安·期中)在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)通过交流,同学们指出图乙装置更科学,该装置可以减小______对实验结果的影响。
(2)实验中通过调整______来改变拉力的大小。
(3)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持静止状态或______状态。
(4)在左右两侧挂上质量相等的钩码,小车保持静止;若在左侧再添加一个钩码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(5)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在______。
(6)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是______(选填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
13.(24-25八下·江苏扬州邗江区梅苑双语学校·期中)如图所示,小明用卡片、细绳、钩码和带滑轮的支架等器材探究二力平衡条件:
(1)该实验中研究对象是___________,选择它的好处是___________;
(2)如图甲所示,小明将系于小卡片两端的细线分别跨过支架上的滑轮,挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整___________来改变拉力大小。由此初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足大小相等;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,小明按图乙中的___________(选填“a”或“b”)进行实验,观察松手瞬间小卡片能否平衡;
(3)实验中,将两侧的钩码换成A、B两个完全相同的弹簧测力计拉细线,卡片平衡时两个测力计的示数分别为FA、FB,发现FA不等于FB,其原因可能是___________。
14.(24-25八下·陕西咸阳淳化县马家初级中学·期中)如图所示,是小华和小明探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码。小华发现,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止。他们讨论后都认为将木块A换成带轮子的小车,实验效果会更好,其原因是:________。
(2)将木块换成小车后,若要使小车保持静止,应当在右侧________(“增加”或“减少”)________个钩码。
(3)小车处于静止后,保持两边拉力的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将________(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,两个力必须在_______上的条件。
(4)他们将实验情况告诉老师,老师则建议用图丙装置进行探究,原因是实验中可选择轻质卡片效果会更好。若要用图丙探究一对平衡力是否必须作用在同一物体上时,你的操作是________。
15.(24-25八下·陕西西安铁一中学·期中)小明利用图甲装置探究二力平衡的条件:
(1)图甲的探究装置中研究对象是______,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡条件必须满足______。
(2)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验装置,该装置中选择轻小卡片的目的是减小______对实验的影响;为尽量减少以上影响,小敏选质量为10g的卡片作为研究对象,如图乙。在线的两端分别挂上等质量的重物,对轻小卡片施加两个拉力。在探究本实验过程中所挂重物质量最合适的是______(填“5g”、“10g”、“200g”或“任意质量均可”)。
(4)为了探究两力是否必须作用在同一条直线上。在小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,使与卡片相连的两条线的方向平行,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)利用如图丙所示的装置,______(填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
16.(24-25八下·江苏盐城阜宁县·期中)某学习小组用如图所示装置“探究二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)小明同学设计了如图甲所示实验装置,实验中在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 __________ 。
(2)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整 __________ 来改变拉力的大小,设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力大小是否 _______ 。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,如图乙所示,松手后小卡片 _______ (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤是为了探究相互平衡的两个力 _________ 。
(4)如图甲所示,当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 __________ 。
(5)小红用如图丙放置的滑轮使纸片静止,此装置 _____ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
17.(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·期中)如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)在图1的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后小卡片_____(选填“能”或“不能”)平衡。这说明两个力必须作用在_____上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力______;
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码___________(选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态;
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是_______;
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图2所示情况下,小明下一步的操作是___________。
18.(24-25八下·江苏南京民办育英外国语学校·期中)探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示,实验中所用钩码质量相等。
(1)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(2)为了探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,应在两侧细线上悬挂数量______(选填“相等”、“不等”)的钩码;
(3)当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后观察小卡片是否平衡,此步骤的目的是______;
(4)另一小组同学认为,若采用如图乙的方案,也可以以探究二力平衡条件。请你分析:此方案只能根据相互作用的关系直接测出物体所受______(选填“拉力”、“重力”,下同)的大小,在未知二力平衡条件的前提下,无法测出______的大小,所以此方案无法实施。
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专题04 摩擦力 力的作用是相互的 二力平衡
答案版
3大高频考点概览
考点01 摩擦力
考点02 力的作用是相互的
考点03 二力平衡
地 城
考点01
摩擦力
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.B
5.B
6.C
7.D
8.B
9.B
10.C
11.A
12.B
13.A
14.B
15.B
16.D
17.B
18.B
二、非选择题
19. 15 竖直向上
20. 2.8 左 1.8 2.8
21. 水平向左 变小 减速
22. 不变 变大 不变
23. 2 右 10 左
24. 重力 压力 无关
25.(1)右 (2)相对运动
26. 不变 变大 不变
27. 0 5
28. 滑动 滚动 静
29. ①④⑤ ②③⑥ 给自行车的车轮和轴之间加润滑油
30. 前 增大
31. 向前 粗糙程度 减小
32. 增大 减小 不同 利用滚动代替滑动可以减小摩擦
33.(1)匀速直线 (2)大 (3)1
(4) 无关 传送带表面的粗糙程度不均匀
34.(1)二力平衡
(2) 压力 越大
(3)没有控制压力相同
(4) 不必 右
35.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力大小
(3) 见解析 能 塑料块
36.(1) 匀速直线 等于
(2)减小
(3)无关
(4)不需要
(5)在运动鞋内添加砝码改变压力大小
(6)雨天路滑,减速慢行
37.(1) 二力平衡 匀速直线
(2)粗糙
(3)乙、丙
(4) 二 ac
(5)A
(6)3
38.(1) 二力平衡 等于
(2)压力
(3) 甲丙 大
(4)无关
(5)接触面材料
39.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) 7.6 0
(4) 2 3 加速
40.(1)1.6
(2) 压力大小 B 压力 大
(3)无关
(4)见详解
地 城
考点02
力的作用是相互的
一、单选题
1.D
2.B
3.A
4.D
5.B
6.D
7.D
8.D
二、非选择题
9. 相互的 等于 硬度
10. G1和F2 F1和F2
11. 燃气 相互 非平衡
12. 水 相互 2
13. 形变 B 等于
14. 3000 相互 干粉
15. 摩擦 向前 向后
地 城
考点03
二力平衡
一、单选题
1.A
2.D
3.A
4.A
5.A
6.A
7.B
8.C
9.C
10.C
11.C
二、非选择题
12.(1)摩擦力
(2)钩码数量
(3)匀速直线运动
(4)相等
(5)同一直线上
(6)剪开卡片
13.(1) 小卡片 小卡片重力远小于两侧拉力,可忽略不计
(2) 钩码数量 a
(3)读数误差/两个滑轮的摩擦不同/测力计未校零
14.(1)可以减小摩擦力对实验的影响
(2) 增加 1
(3) 扭转回来 同一条直线
(4)用剪刀将卡片从中间剪开
15.(1) 小车 两个力大小相等
(2)摩擦力
(3) 重力 200g
(4)不能
(5)能
16.(1)不考虑小卡片的重力
(2) 钩码的数量 相等
(3) 不能 是否作用在同一条直线上
(4)两个力是否必须作用在同一物体上
(5)能
17.(1) 不能 同一直线 方向不相反
(2)A
(3) 可以沿任意方向 适用
(4)a、b、c
(5)用剪刀将小卡片一剪为二
18.(1) 相反 钩码数量
(2)不等
(3)探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上
(4) 拉力 重力
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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