内容正文:
8.3 摩擦力 同步练习
一、单选题
1.如图所示,窗玻璃上有一擦窗机器人。水平向右推窗,擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,擦窗机器人受到摩擦力的方向是(不计空气阻力)( )
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
2.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
3.如图所示,是一物体在一水平面上运动的v-t图像。从t=0开始,下列关于这个过程的描述正确的是( )
A.物体一直做匀速直线运动
B.物体在0-9s内通过的路程是18m
C.从5s-11s的过程中,物体受到的摩擦力不变
D.t=8s时,若物体所受拉力为2N,则物体受到的摩擦力大于2N
4.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相互接触的两个物体,只要接触面粗糙,就一定产生摩擦力
B.摩擦力随物体所受重力的增大而增大
C.做变速运动的物体受到的摩擦力比做匀速运动的物体受到的摩擦力大
D.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反
5.小华利用玩具遥控小车做了如图的两个有趣小实验,两次车头均向右:(a)将小车悬挂起来,用遥控器启动它时,轮子转动但不前进,慢慢使木板接触小车的车轮;(b)桌面上排放几支圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,再将小车放在木板上,之后用遥控器启动小车。对于以上两个实验,说法错误的是( )
A.a实验中,木板接触到轮子时,小车将向前运动
B.a实验中,使小车运动的力是木板对车轮的向前的摩擦力
C.b实验中,观察到:车和木板都向前运动
D.b实验说明车轮与木板之间的摩擦力是相互的
6.如图所示,与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以某一初速度v0滑上粗糙的传送带。若传送带静止时,物块离开传送带后落在地上P点,若传送带逆时针匀速转动时,则物块以同样的初速度v0滑上传送带,并最终落到地面上,物块落在( )
A.P点 B.P点或P点的左侧
C.P点的右侧 D.P点或P点的右侧
7.如图所示,小浩在做探究二力平衡条件的实验,小车保持静止不动。下列说法正确的是( )
A.实验装置中桌面两端安装的定滑轮主要是为了减小小车受到的摩擦力
B.如果左盘砝码质量大于右盘砝码质量,小车对桌面的摩擦力向左
C.如果将小车扭转一个角度后释放,是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反
D.实验中左盘中砝码受到的支持力和左盘受到的压力是一对平衡力
8.如下图所示,放在粗糙程度相同的桌面上的P、Q两个物体,分别在的水平拉力作用下做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体P的速度一定大于物体Q的速度
B.若,则物体P一定比物体Q表面粗糙
C.物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力
D.物体P对桌面的压力一定大于物体Q对桌面的压力
二、填空题
9.如图所示,用水平力F把A、B两物体紧压在竖直墙上不动。这时物体A、B的右表面受到的摩擦力大小分别为7N和35N,物体B的质量为__________kg。(g取10N/kg)
10.利用如图所示的“搬重物利器”搬运滚筒洗衣机,先用金属棒撬起滚筒洗衣机,再将带有滚轮的底座放入滚筒洗衣机底部,便可以轻松移动。
(1)撬起滚筒洗衣机时,手作用在金属棒的末端比作用在中间更省力,这是因为力的________影响力的作用效果。
(2)底座下方装有滚轮是通过________的方法来________摩擦。
(3)滚筒洗衣机的底部通常装有水泥块,这是为了_________其重心,提高稳度。
11.如图所示,这是跳水运动员向下压跳板时跳板被压弯的情景,请你猜测此时运动员的脚底与跳板之间___ (选填“有”或“没有”)摩擦力。
12.如图所示,用弹簧测力计拉着木块沿水平面做匀速直线运动,若弹簧测力计的示数是2.6N,则木块受到的滑动摩擦力是__________N。
13.小北测量木块在水平桌面上受到的滑动摩擦力,他用弹簧测力计拉着木块在水平方向做___________运动,如图甲所示,根据二力平衡可知,滑动摩擦力大小与___________大小相等;小北在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,于是改用如图乙所示的装置,他将木板向左拉出的过程中,弹簧测力计___________(选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
三、实验题
14.小李想探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能与:①接触面所受压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小这三个因素有关。于是小李便通过图甲、乙、丙所示的操作来验证猜想:
(1)小李想探究猜想①,他选择了______两幅图所示的实验步骤来进行实验,得出的实验结论是______;
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最大的是______(填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)小李对实验装置进行了如图丁的改动:木板B放在水平桌面上,木块A放在木板B上,弹簧测力计一端固定,一端挂在木块A上,拉动木板B,当木块A稳定时读取弹簧测力计的示数。这样做的好处是______,此时小李读取弹簧测力计的示数是为了测量______(填序号);
A.木块A受到地面的滑动摩擦力大小 B.木块A受到木板B的滑动摩擦力大小
C. 木板B受到地面的滑动摩擦力大小 D.木板B受到木块A的滑动摩擦力大小
(4)下列实验中采用了与本实验相同的科学研究方法的是______。
A.探究物重和质量的关系
B.探究光的传播路径和方向时,引入光线
C.探究平面镜成像特点时使用两支完全相同的蜡烛
D.探究力的作用效果和力的三要素的关系
15.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
小明通过如图所示的实验验证猜想.验证猜想二和猜想三的实验数据如下表。
次数
1
2
3
4
5
接触面
木板
木板
木板
棉布
毛巾
压力/N
1.0
1.5
2.0
1.0
1.0
弹簧测力计示数N
0.4
0.6
0.8
0.5
0.6
回答下列问题:
(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度______;
(3)分析______次实验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小______;
(4)分析1、4、5次实验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改进,应控制在______相同的条件下粗糙程度不同;
【拓展】小明完成实验后,将长木板一端支起,用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为0.92 N,则木块对木板的压力为______N,已知木板长0.5 m,支起的高度为0.3 m,木块重1 N。
16.【探究名称】探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
【问题】某同学注意到很多公共场所都有类似图甲所示的安全提示牌。他想知道:滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度有什么关系呢?为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计、喷雾器、钩码适量,选取器材设计了图乙所示的实验装置。
【证据】
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,他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_______可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小;
【解释】
(2)他用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾从而改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到下表中的数据;
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
分析数据得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面潮湿程度增大的变化关系为:_______。
【交流】
(3)浴室地板往往非常潮湿,请提出一个防滑方法:_______;
(4)他还想利用该实验装置和现有实验器材,研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,他可通过_______改变压力的大小进行多次实验;
(5)银行的收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵,这是通过改变接触面的潮湿程度来_______,便于清点;
(6)驾车行驶在高速公路上,雨天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谨慎驾驶:_______。
试卷第1页,共3页
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《8.3 摩擦力 同步练习》参考答案
1.B
【详解】由题知,擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动,受力平衡。以擦窗机器人为对象进行受力分析,不计空气阻力,在水平方向,擦窗机器人与窗玻璃一起向右匀速运动,没有相对运动的趋势,故水平方向不受摩擦力,即水平方向不受力;在竖直方向,由于擦窗机器人受重力作用,有向下运动的趋势,故受到竖直向上的静摩擦力,且静摩擦力与重力是一对平衡力。综上可知,擦窗机器人受到摩擦力的方向是竖直向上的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.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。
3.C
【详解】A.由v-t图可知,物体在0~6s内物体做加速运动,在6~9s内物体做匀速直线运动,在9~12s内物体做减速运动,所以物体不是一直做匀速直线运动,故A错误;
B.在0~6s内物体通过的路程为
在6~9s内物体通过的路程为
物体在0-9s内通过的路程是6m+6m=12m,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。从5s−11s的过程中,物体对水平面的压力不变(自身重力不变),接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,故C正确;
D.t=8s时,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。若物体所受拉力为2N,则物体受到的摩擦力等于2N,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.相互接触的两个物体,只要接触面粗糙,还需要有相对运动的趋势,或者发生了相对运动,就一定产生摩擦力,故A错误;
B.物体对接触面的压力增大,滑动摩擦力越大,与物体所受的重力无关,故B错误;
C.物体所受的摩擦力与物体的速度无关,故C错误;
D.滑动摩擦力是阻碍物体相对运动,滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.在实验(a)中,小车车轮转动,当木板接触车轮时,车轮对木板施加一个向后的摩擦力,根据力的作用是相互的,木板会同时对车轮施加一个向前的摩擦力,这个力会使小车向前运动,故A正确,不符合题意;
B.在实验(a)中,小车受到的向前的摩擦力是木板施加在车轮上的,这个力是使小车运动的动力,故B正确,不符合题意;
C.在实验(b)中,小车启动时,车轮对木板施加一个向后的摩擦力,由于木板放在可以滚动的铅笔上,这个向后的摩擦力会使木板向后运动;同时,木板对车轮施加一个向前的摩擦力,这个力会使小车向前运动。所以观察到的现象是车向前运动,木板向后运动,故C错误,符合题意;
D.在实验(b)中,车轮对木板施加了摩擦力,使木板运动;同时木板也对车轮施加了摩擦力,使小车运动。这一现象表明,物体间力的作用是相互的,即车轮与木板之间的摩擦力是相互的,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】物块离开传送带时的速度越大,物体向前运动的距离越大;当水平传送带静止时,物块受到水平向左的滑动摩擦力,做匀减速直线运动,物块离开传送带后落在地上P点;若传送带逆时针转动,物块通过传送带时,受到的滑动摩擦力仍水平向左,且大小不变,则物块做匀减速直线运动,所以物块在掉落时的速度与在静止的传送带上掉落时的速度相同,所以物块会落在P点,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.B
【详解】A.由于定滑轮可以改变力的方向,实验装置中桌面两端安装的定滑轮主要是为了改变拉力的方向,故A错误;
B.如果左盘砝码质量大于右盘砝码质量,则左盘砝码对小车的拉力大于右盘砝码对小车的拉力,小车保持静止不动,小车还受到桌面对小车向右的拉力,根据相互作用力的特点可知,小车对桌面的摩擦力向左,故B正确;
C.将小车扭转一个角度后释放,使两力作用在不同直线上,是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,故C错误;
D.左盘中砝码受到的支持力的受力物体是砝码,左盘受到压力的受力物体是左盘,两个力的受力物体不同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】A.P和Q都做匀速直线运动,运动速度与力的大小无关,无法判断它们的速度大小关系,故A错误;
BC.物体在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以FP=fP=5N,FQ=fQ=3N,物体P受到的摩擦力大于物体Q受到的摩擦力; P、Q两物体分别放在同一桌面上,若mP=mQ,因为压力F=G,则对桌面压力相同,而fP>fQ,所以P的比Q粗糙,故B正确,C错误;
D.摩擦力与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,fP>fQ,可能是因为P的压力大也可能是其接触面更粗糙,故D错误。
故选B。
9.2.8
【详解】A相对于B保持静止状态,竖直方向上A受到重力和摩擦力作用,摩擦力和重力是一对平衡力,A受到的摩擦力是7N,A的重力GA=fA=7N
将A和B看成一个整体,AB物体处于静止状态,AB受到的总重力和墙壁给它们的摩擦力是平衡力,AB的总重力G总=fB=35N
物体B的重力GB=G总-GA=35N-7N=28N
物体B的质量
10.(1)作用点
(2) 用滚动代替滑动 减小
(3)降低
【详解】(1)手作用在金属棒的末端比作用在中间更省力,说明力的作用点不同时,力的作用效果也不同,可以说明力的作用点影响力的作用效果。
(2)[1][2]滚筒洗衣机底部下方装有滚轮时,可以用比较小的力推动滚筒洗衣机,说明滚筒洗衣机在滚动时受到的摩擦力比较小,所以底座下方装有滚轮是通过用滚动代替滑动的方法来减小摩擦。
(3)滚筒洗衣机的底部装有的水泥块,让滚筒洗衣机底部的质量更大,降低了滚筒洗衣机重心高度,从而提高了滚筒洗衣机的稳度。
11.有
【详解】当运动员向下压跳板时,跳板会发生弯曲,运动员的脚底与跳板的接触面之间存在相对运动的趋势(有向一侧滑动的倾向)。 根据摩擦力产生的条件: 两物体相互接触并挤压; 接触面粗糙; 发生相对运动或有相对运动的趋势。 这三个条件都满足,因此运动员的脚底与跳板之间有摩擦力。
12.2.6
【详解】木块沿水平面做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件,滑动摩擦力的大小等于拉力大小。已知弹簧测力计示数为2.6N,因此滑动摩擦力为2.6N。
13. 匀速直线 拉力 B
【详解】[1][2]实验中要求弹簧测力计匀速直线拉动木块,此时拉力与滑动摩擦力大小相等,是一对平衡力,即根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
[3]改用了图乙装置,在将木板向左拉出的过程中,木块对木板有水平向右的滑动摩擦力,根据力的作用是相互的,木块受到的滑动摩擦力方向是水平向左的,此时弹簧测力计B的示数反映了木块受到木板的滑动摩擦力大小。
14.(1) 甲、乙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)丙
(3) 木板不需要匀速拉动,且便于读数 B
(4)D
【详解】(1)[1][2]探究猜想①,即探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系,需要控制接触面粗糙程度和接触面积相同,改变压力大小。观察可知,甲、乙两图接触面都是木板表面(粗糙程度相同),接触面积相同,乙图中在木块A上增加了砝码(压力增大),所以应选择甲、乙两幅图进行实验。根据实验现象和弹簧测力计示数可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙的压力大于甲的压力,所以乙的滑动摩擦力大于甲的滑动摩擦力;乙、丙两图压力相同,丙的接触面更粗糙(棉布表面),所以丙的滑动摩擦力大于乙的滑动摩擦力。因此,滑动摩擦力最大的是丙。
(3)[1]原实验需匀速拉动木块,实际操作中很难做到匀速,会导致弹簧测力计示数不稳定,读数不准确。改动后,拉动木板B,木块A稳定时,木块A相对于地面静止,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板B对它的滑动摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。这样做的好处是木板B不需要匀速拉动,且便于读数。
[2]因为此时弹簧测力计的示数等于木板B对木块A的滑动摩擦力得大小,所以此时读取弹簧测力计的示数是为了测量木块A受到木板B的滑动摩擦力大小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)本实验采用控制变量法。
A.“探究物重和质量的关系”采用实验归纳法,故A不符合题意;
B.“探究光的传播路径和方向时,引入光线”采用模型法,故B不符合题意;
C.“探究平面镜成像特点时使用两支完全相同的蜡烛”采用等效替代法,故C不符合题意;
D.“探究力的作用效果和力的三要素的关系”采用控制变量法,故D符合题意。
故选D。
15. 等于 无关 1、2、3 有关 接触面材料 0.8
【详解】(1)[1]只有沿水平方向用弹簧测力计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,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]研究滑动摩擦力的大小与速度的关系,要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变运动速度的大小,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。
(3)[3][4]分析 1、2、3次试验可验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关,由表中数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关。
(4)[5]分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在物体的运动速度相同的条件下粗糙程度不同。
[6]拓展:将长木板一端支起,用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为F=0.92N,物体受到的重力为G,木板对物体的支持力为N,对物体的滑动摩擦力为f,如下图所示;
物体在四个力作用下处于静止状态,物体在垂直木板方向受到平衡力的作用,即N等于G在垂直木板上的分力,由勾股定理,三角形的另一直角边为
由数学知识,,重力的分力大小为
即木块对木板的压力为0.8N。
16.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)先增大后减小再不变
(3)放置防滑垫
(4)往鞋内放入钩码
(5)增大摩擦
(6)雨天路滑,小心慢行
【详解】(1)[1][2]摩擦力的大小不易直接测量,如果鞋子在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,鞋子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。
(2)分析数据可知,当喷雾次数增加,接触面的潮湿程度就会增大,而摩擦力先增加后减小,最后不变,所以可得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小再不变。
(3)浴室地板往往非常潮湿,摩擦力小。可以在地板上放置防滑垫,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
(4)根据控制变量法,要研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,应保持接触面粗糙程度不变,改变压力大小。本实验中可以通过往鞋内放入不同数量的钩码来改变压力的大小进行多次实验。
(5)清点钞票时要利用摩擦力来翻动钞票。银行的收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵,这是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦,便于清点的。
(6)驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。针对这一现象为公路旁的警示牌设计标语可为:雨天路滑,小心慢行。
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