内容正文:
7.6摩擦力 同步练习
一、单选题
1.下列各种笔在写字过程中,属于滚动摩擦的是( )
A.铅笔 B.钢笔 C.毛笔 D.圆珠笔
2.消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下,这过程中关于消防队员所受的摩擦力,说法正确的是( )
A.不受摩擦力 B.受摩擦力,方向向下
C.受摩擦力,方向向上 D.无法判断
3.如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A.6~9s物体通过的路程为1m B.6~9s物体受到的摩擦力大小为4N
C.3~6s物体受到的摩擦力大小为6N D.0~3s物体受到的摩擦力大小为0N
4.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则A受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上 B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上 D.大小为30N,方向向下
5.关于摩擦力,下列各叙述错误的是( )
A.静止或运动的物体都可以受到摩擦力
B.物体在做匀速直线运动时一定不受摩擦力,在做变速运动时才受到摩擦力
C.物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接联系
D.甲物体受到乙物体对它的摩擦力,则乙物体也同时受到甲物体对它的摩擦力
6.下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的花纹做得粗糙
B.气垫船运行时,在船体与水面之间形成一层气垫
C.汽车轮胎上的防滑链
D.自行车脚蹬上刻有纹路
7.如图所示,A、B两物体在的水平拉力作用下一起向右做匀速直线运动,则物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.0N、8N B.8N、0N C.8N、8N D.0N、0N
8.如图甲所示,水平向右的推力将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。的大小与时间的关系如图乙所示,且已知前2s物体静止,在时间内物体向下滑动速度逐渐增大到,之后保持速度不变,则( )
A.当时,物体受到的摩擦力为12N
B.当时,物体受到的摩擦力一定小于4N
C.在时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
D.在内,物体受到的摩擦力为8N
二、填空题
9.小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,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:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一:________(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的________;
方法二:________(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是玻璃罐子与盖儿间的粗糙程度一定时,减小了盖子和玻璃罐之间的________。
10.小明到超市买来一瓶果汁,如图他手握瓶子竖直静止在空中,瓶子总质量为500g,则瓶子受到的摩擦力的大小为___________N,当用更大的力握紧时,瓶子受到的摩擦力___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.下图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。如图甲,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做__________运动。比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与_______是否有关。
12.如图所示,水平地面上AB段和BC段粗糙程度不同。在AB段用弹簧测力计沿水平向右拉着木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数为2N,则木块在AB段受到的摩擦力大小为______N,方向为___________。保持拉力不变,木块继续在BC段运动,发现木块在相同时间内通过的路程比AB段大,则_______段更粗糙。若AB段撤去拉力,木块继续向前滑动一段距离,此时木块受到的摩擦力为_______。
13.某工人用300N的水平推力推水平地面上的大木箱,但没有推动,此时木箱受到的阻力为_______N;若改用400N的力推仍然没推动,则木箱受到的阻力为_______N。若用500N的力推动木箱做匀速直线运动,则木箱受到的阻力为_______N;若用600N的力推着木箱运动,则木箱受到的阻力为_______N。
三、实验题
14.如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计_______匀速拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动;
(2)甲、乙两次实验所用的长木板应是_______(填“同一”或“不同”)长木板;
(3)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,请画出此时砝码受力的示意图________;
(4)由________两次实验可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
四、计算题
15.质量为1kg的物块A在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与质量为0.4kg的物块B相连,在轻绳拉力作用下A恰好沿桌面向右做匀速直线运动。求:
(1)绳上拉力的大小;
(2)A与桌面间的动摩擦因数μ;(加油站:滑动摩擦力的大小f与该接触面上的压力大小N成正比;f=μN,其中①μ与接触面粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,可认为μ为一定值;②自由放在水平地面上的物体对地的压力大小N等于其自身重力大小)
(3)若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C,若要使它们一起向左做匀速直线运动,需要多大的拉力?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【详解】A.用铅笔写字时,在纸上滑动,属于滑动摩擦,故A不符合题意;
B.用钢笔笔写字时,在纸上滑动,属于滑动摩擦,故B不符合题意;
C.用毛笔写字时,在纸上滑动,属于滑动摩擦,故C不符合题意;
D.圆珠笔笔芯上有一个小小的滚珠,写字时滚珠滚动,是滚动摩擦,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下的过程中,消防队员相对于竹竿向下运动,受到向上的摩擦力,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.B
【详解】A.6 - 9s 物体做匀速直线运动,速度 v=1m/s ,时间 t=9s−6s=3s
根据路程公式 s=vt ,可得 s=1m/s×3s=3m
故A 不正确;
B.6 - 9s 物体做匀速直线运动,此时拉力 F=4N ,根据二力平衡,滑动摩擦力 f=F=4N ,故B 正确;
C.3 - 6s 物体做加速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,与 6 - 9s 时的滑动摩擦力相等,为 4N,故C 不正确;
D.0 - 3s 物体静止,此时拉力F=2N,根据二力平衡,静摩擦力f=F=2N
故D 不正确。
故选 B。
4.C
【详解】物块A、B组成一个整体,处于静止状态,在竖直方向上受到重力和静摩擦力,是二力平衡现象,故总重力与A受到的静摩擦力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,故静摩擦力大小
因为重力方向竖直向下,故静摩擦力的方向竖直向上。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】A.产生摩擦力必须要具备三个条件:一是物体间相互接触、挤压,二是接触面不光滑,三是物体间有相对运动或相对运动趋势,所以静止或运动的物体都可以受到摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.物体在做匀速直线运动时,可能会受摩擦力,比如推着购物车在水平地面做匀速直线运动,购物车受推力和摩擦力作用,物体在做变速运动时也不一定会受摩擦力,比如抛出的篮球落回地面(忽略空气阻力),故B错误,符合题意;
C.滑动摩擦力的大小与压力大小(不一定等于物体的重力)和接触面的粗糙程度有关,所以,物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接联系,故C正确,不符合题意;
D.甲物体受到乙物体对它的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,所以乙物体也同时受到甲物体对它的摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.鞋底的花纹做得粗糙是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦,故A不符合题意;
B.气垫船运行时,在船体与水面之间形成一层气垫,是通过使得接触面分离来减小摩擦,故B符合题意;
C.汽车轮胎上的防滑链是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦,故C不符合题意;
D.自行车脚蹬上刻有纹路是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A、B两个物体一起向右做匀速直线运动,A、B之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,则AB之间没有摩擦力,故物体B上表面所受摩擦力大小为0N;物体B向右做匀速直线运动,水平方向上受到向右的拉力F和地面对B水平向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,拉力F=8N,则物体B的下表面所受摩擦力的大小为8N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】A.前2s物体静止,则当时,物体处于平衡状态,受到的摩擦力与重力为平衡力,受到的摩擦力为
故A不符合题意;
B.在时间内物体向下滑动速度逐渐增大到,此过程中物体受到的摩擦力小于重力,则当时,物体受到的摩擦力一定小于4N,故B符合题意;
C.在时间内,物体受到滑动摩擦力作用,2~4s与4~6s物体受到的压力改变,接触面粗糙程度不变,则2~4s与4~6s滑动摩擦力大小不相等,故C不符合题意;
D.在内,物体速度保持5m/s不变,物体受到的摩擦力与重力为平衡力,大小相等,为4N,故D不符合题意。
故选B。
9. 增大 粗糙程度 减小 压力
【详解】[1][2]摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,方法一将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,增大了接触面的粗糙程度,在压力相同时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
[3][4]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,在接触面粗糙程度不变时,减小压力可以减小摩擦。
10. 5 不变
【详解】[1]手握瓶子静止在空中,瓶子处于二力平衡状态,即重力与摩擦力大小相同,方向相反,则瓶子受到的摩擦力为
[2]瓶子竖直静止在空中,竖直方向受重力和手的静摩擦力,二力平衡,当用更大的力握紧时,瓶子仍然静止,竖直方向的重力不变,根据二力平衡,静摩擦力大小不变。
11. 匀速直线 接触面的粗糙程度
【详解】[1]用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,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。
[2]在乙、丙两次实验中,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,所以探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
12. 2 水平向左 AB 2N
【详解】[1][2]当木块在AB段做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反。 已知弹簧测力计示数为2N,即拉力F=2N,根据二力平衡条件可知,木块在AB段受到的摩擦力fAB=F=2N
因为拉力方向水平向右,所以摩擦力方向与拉力方向相反,即水平向左。
[3]保持拉力不变,木块继续在BC段运动,发现木块在相同时间内通过的路程比AB段大,说明木块在BC段做加速运动。 在BC段,拉力F=2N不变,木块做加速运动,说明拉力大于摩擦力,即F>f BC ;而在AB段,拉力等于摩擦力,即F=fAB=2N
所以fAB>fBC。 根据影响滑动摩擦力大小的因素,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。因为木块对地面的压力不变,且fAB>fBC,所以AB段更粗糙。
[4]若在AB段撤去拉力,木块继续向前滑动,此时木块对地面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变。 根据影响滑动摩擦力大小的因素,滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以此时木块受到的摩擦力大小不变,仍为2N。
13. 300 400 500 500
【详解】[1]木箱静止处于平衡状态,在水平方向上的阻力与推力平衡,二者大小相等,故阻力大小为300N。
[2]木箱静止处于平衡状态,在水平方向上的阻力与推力平衡,二者大小相等,故阻力大小为400N。
[3]木箱做匀速直线运动处于平衡状态,在水平方向上的推力与阻力平衡,二者大小相等,故阻力大小为500N。
[4]木箱在水平地面上运动,受到的阻力是地面给木箱的摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面间压力与接触面粗糙程度有关。木箱做匀速直线运动时受到的摩擦力为500N,受到推力为600N时,接触面间压力与粗糙程度不变,故摩擦力不变,依然是500N。
14. 水平 同一 乙、丙
【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,弹簧测力计所示的水平拉力大小(测力计示数)才等于木块与长木板摩擦力的大小。
(2)[2]影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,所以,甲、乙两次实验所用的长木板应是相同长木板。
(3)[3]砝码随着木块一起做匀速直线运动,相对木块没有相对运动的趋势,所以,砝码不受摩擦力的作用,在竖直方向上因处于静止状态受到重力与木块施加的支持力作用为平衡力,大小相等,如图所示:
(4)[4]滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度,通过比较测力计示数比较滑动摩擦力大小,所以,由乙、丙两次实验可以得出结论,滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
15.(1)4N;(2)0.4;(3)12N
【详解】解:(1)物体的B的重力
绳上拉力F的大小等于物体B的重力,即拉力
F=GB=4N
(2)A恰好沿桌面右做匀速直线运动,A受到的绳子的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,故A受到的摩擦力
f=F=4N
质量为1kg的物块A在水平桌面上,对桌面的压力等于其重力,即
根据题意可得f=μN,则A与桌面间的动摩擦因数
(3)因μ与接触面粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,可认为μ为一定值,所以,若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C时,μ仍然为0.4,此时AC整体受到的摩擦力大小
若要使它们一起向左做匀速直线运动,AC整体受到水平向左的拉力F′与向右的摩擦力f′以及绳子对它们的拉力F,根据力的平衡条件可得,此时需要的向左拉力
F′=f′+F=8N+4N=12N
答:(1)绳上拉力的大小为4N;
(2)A与桌面间的动摩擦因数μ为0.4;
(3)若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C,若要使它们一起向左做匀速直线运动,需12N的拉力。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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