2026年中考物理二轮专题抢先练-摩擦力
2026-05-17
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摘要:
**基本信息**
以“概念辨析-实验探究-计算应用”为逻辑主线,覆盖摩擦力核心考点,突出科学探究与物理观念的结合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|20题|概念辨析、平衡条件应用|摩擦力概念→静/滑动摩擦区别→影响因素|
|填空|8题|影响因素分析、动态摩擦力计算|压力/粗糙程度→摩擦力大小→惯性应用|
|实验探究|3题|控制变量法、实验改进|提出问题→设计方案→数据分析→结论推导|
|计算|3题|公式应用、实际问题解决|平衡条件→f=μFN→汽车/滑块受力分析|
内容正文:
摩擦力
一、选择题(共20小题,每小题只有一个选项时正确的)
1.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是( )
A.该物体做匀速直线运动
B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s
2.如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,下列说法中错误的是( )
A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码,可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
3.学习摩擦力时,老师组织同学们进行了下列活动:将手掌压在桌面上向前推,比较用力压着推和轻轻压着推时的感受;再将手掌放到光滑的物理教材封面上向前推,比较与在桌面上推的感受。根据以上活动中的感受,大家提出了以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.活动中手掌的感受与摩擦力大小是否有关?
B.滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系?
C.滑动摩擦力的大小与接触面的光滑程度有什么关系?
D.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
4.如图所示是小明跑步时的情形,关于图中小明受力情况的说法正确的是( )
A.小明所受重力与地面对小明的支持力不是一对平衡力
B.小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力
C.地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对平衡力
D.地面对小明的摩擦是有害摩擦
5.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.在衣服的拉链上涂些蜡 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
6.如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去。则( )
A.击打前,Q在两个力的作用下处于平衡状态
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q受到的摩擦力逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
7.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.参加三级跳远比赛时,快速助跑是为了增大惯性
B.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C.静止在水平桌面上的课本所受的重力和桌子对它的支持力是一对平衡力
D.骑自行车刹车时要用力捏闸,是用改变接触面的粗糙程度来增大摩擦
8.下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
9.行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
10.下列做法中为了减小摩擦的是( )
A.定期给机器的转动轴加润滑油 B.鞋底和轮胎上都刻上花纹
C.骑自行车刹车时用力捏车闸 D.下大雪后,在结冰的路面上撒煤渣
11.爸自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承 B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸 D.在二胡的弓毛上涂抹松香
12.关于下列现象,说法正确的是( )
A.鞋底上有凸凹不平的花纹,是为了减小鞋与地面之间的摩擦
B.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
C.汽车突然刹车时,乘客的身体会前倾,是由于身体上部受到惯性的作用
D.静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是一对平衡力
13.足球比赛中蕴含很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.足球鞋鞋底装上鞋钉是为了增大摩擦 B.滚动的足球停下来,是因为它失去了惯性
C.用脚踢足球时,足球对脚没有力的作用 D.足球在空中飞行时受平衡力的作用
14.某人用50N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是( )
A.小车受到的阻力小于50N,方向向左 B.小车受到的阻力等于50N,方向向左
C.小车受到的阻力等于50N,方向向右 D.小车受到的阻力大于50N,方向向右
15.水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起,现用5N的力F沿水平方向拉物块乙,甲、乙、丙都保持静止。下列说法中错误的是( )
A.乙对丙的摩擦力为5N B.甲对乙的摩擦力为5N
C.桌面对甲的摩擦力为5N D.桌面受到的摩擦力为5N
16.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
17.小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用弹簧测力计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
C.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D.木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
18.如图所示,小贺用水平推力推动箱子使之匀速运动,下列说法正确的是( )
A.小贺先对箱子有力的作用,箱子后对小贺有力的作用
B.小贺对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对相互作用力
C.箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
D.不继续推箱子,箱子会停下来,说明力是维持物体运动的原因
19.如图所示,一个小物体以初速度v0冲上某一粗糙斜面,最后停在斜面上,忽略空气作用,对该过程的描述正确的是( )
A.物体最后停了下来,说明运动要力来维持
B.物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力的作用
C.物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、向上的冲力四个力的作用
D.物体受到斜面的支持力和物体对斜面的压力是一对平衡力
20.木块在压力F的作用下静止在如图所示位置,则下列各组力属于平衡力的是( )
A.木块所受的压力和木块对墙壁的压力 B.木块所受的重力和木块所受的摩擦力
C.木块所受的支持力和木块所受的摩擦力 D.木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力
二、填空题
21.所示,用力击打一摞棋子中的一个,这一棋子因受到力的作用打击而飞出,上面的棋子由于具有 不会飞出。但因受重力作用而落下;单杠运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过改变接触面的粗糙程度来 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
22.两个完全相同的物体A和B叠放在一起(如图甲),在F=12N的水平推力作用下,在水平面上一起做匀速直线运动。以A为参照物,B是 的,此时物体B受到的摩擦力大小为 N;当物体A撞到障碍物停止运动时,我们发现物体B由于 继续向前运动,从A上滑落。若A、B两物体(如图乙)仍在同一水平面上做匀速直线运动,此时A对B的推力大小是 N。
23.如图所示,重为50N物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和 是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为15N的拉力F作用时,物体刚好向右做匀速直线运动,则此时物体受到的摩擦力为 N;当拉力F为18N时,物体向右做加速运动,此时物体受到的摩擦力为 N。
24.如图所示,在足够长的水平面上,小杰用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为3m,可知箱子的运动速度是 m/s:将水平推力增大到35N时,则箱子受到的摩擦力大小是 N.(不考虑空气阻力)
25.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 N,方向是 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 。
26.生活中处处有科学。下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑, 减小,容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有 。
27.汽车轮胎底刻有凹凸不平的花纹,目的是 轮胎与地面的摩擦,但雨天行车时须减速慢行,因为积水的路面会 轮胎与地面的摩擦力,容易造成交通事故(均选填“增大”或“减小”)。
28.在水平面上以2m/s的速度匀速前进时,受到的滑动摩擦力大小为5N.当它在同一水平面上以4m/s的速度前进时,受到的滑动摩擦力大小为 N;如果小物块在运动过程中受到的所有力突然消失,它将 。
三、实验探究题
29.如图是小张设计“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验示意图。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿 方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。(均选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)丁实验中弹簧测力计的示数,小张由此得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的观点,你认为这个观点是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)如图戊是小张改进后的实验装置,对实验的完成效果较好。实验时,小张 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
30.为了探究“当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小马同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块在水平长木板上做直线运动。
(2)实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(3)在同一次实验中,小马发现,当用不同的速度匀速拉同一物块,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。
(4)在实验中,小马通过改变物块的重力进行多次实验,记录的数据如下表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。
次数
1
2
3
4
5
6
木块的重力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(5)本次实验采用的研究方法是 。
(6)小马在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动水平长木板做直线运动。
31.汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做 运动。读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为 N。
(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮 (填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出:小车在木板上运动时,水平方向的受力示意图(以O为作用点,不计空气阻力)。
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在 (填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受的摩擦阻力越大,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
四、计算题、
32.的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式F=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
33.质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
34.一辆自身质量为4t的载货汽车,在平直的公路上15min匀速行驶18千米,假如汽车受到的阻力为重力的0.08倍(取g=10N/kg),求:
(1)汽车匀速行驶时的速度;
(2)空车匀速行驶时的阻力;
(3)如果装货10t,求汽车匀速行驶时的牵引力。
摩擦力
一、选择题(共20小题,没小题只有一个选项是正确的)
1.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是( )
A.该物体做匀速直线运动
B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2m/s
解:A、由s随时间t的变化图像可知,物体在0﹣2s内速度为零,处于静止状态,2﹣8s物体处于匀速直线运动状态,故A错误;
B、当t=1s时,F=3N,由s随时间t的变化图像可知,物体静止,静摩擦力等于拉力,由于物体没有滑动,滑动摩擦力为0,故B错误;
C、由s随时间t的变化图像可知,当2s以后物体做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,力没有增大,故C错误;
D、匀速直线运动阶段的速度:v===2m/s,故D正确。
答案:D。
2.所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,下列说法中错误的是( )
A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码,可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
解:
A、因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零,故A正确;
B、在木块上加放钩码,来增大压力,此时接触面的粗糙程度不变,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,故B正确;
C、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体是否做匀速直线运动无关,故D错误。
答案:D。
3.时,老师组织同学们进行了下列活动:将手掌压在桌面上向前推,比较用力压着推和轻轻压着推时的感受;再将手掌放到光滑的物理教材封面上向前推,比较与在桌面上推的感受。根据以上活动中的感受,大家提出了以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.活动中手掌的感受与摩擦力大小是否有关?
B.滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系?
C.滑动摩擦力的大小与接触面的光滑程度有什么关系?
D.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
解:将手掌压在桌面上向前推,比较用力压着推和轻轻压着推时的感受;这是改变的压力大小;而再将手掌放到光滑的物理教材封面上向前推,比较与在桌面上推的感受这是改变的接触面的粗糙程度,这是研究多个因素;所以可以提出的问题是:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?故D正确。
答案:D。
4.如图所示是小明跑步时的情形,关于图中小明受力情况的说法正确的是( )
A.小明所受重力与地面对小明的支持力不是一对平衡力
B.小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力
C.地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对平衡力
D.地面对小明的摩擦是有害摩擦
解:A、小明跑步时重力和支持力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A正确;
B、小明对地面的压力与地面对小明的支持力,没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故B错误;
C、地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力,没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,是一对相互作用力,故C错误;
D、跑步时,人依靠鞋底与地面之间的摩擦运动,此时摩擦属于有益摩擦,故D错误。
答案:A。
5.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.在衣服的拉链上涂些蜡
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
解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。
A、在衣服的拉链上涂些蜡,减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故A不符合题意。
B、自行车转轴处装有滚珠轴承,用滚动代替滑动减小摩擦,故B符合题意。
C、用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力增大摩擦,故C不符合题意。
D、汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故D不符合题意。
答案:B。
6.如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去。则( )
A.击打前,Q在两个力的作用下处于平衡状态
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q受到的摩擦力逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
解:
A、棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,Q受到竖直向下的重力、竖直向下的P对Q的压力、竖直向上的支持力的作用,共三个力,故A错误;
B、Q在P的下方滑动时,Q与P之间存在压力,发生了相对滑动,所以P受到摩擦力的作用,故B正确;
C、离开P后滑动过程中,压力、接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,故C错误;
D、离开P后滑动过程中,Q由于受到阻力的作用,其运动状态是变化的,故D错误。
答案:B。
7.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.参加三级跳远比赛时,快速助跑是为了增大惯性
B.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C.静止在水平桌面上的课本所受的重力和桌子对它的支持力是一对平衡力
D.骑自行车刹车时要用力捏闸,是用改变接触面的粗糙程度来增大摩擦
解:A、跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,但惯性的大小只与物体的质量有关,所以快速助跑不能增大惯性,故A错误;
B、用力推桌子,桌子没有推动,处于平衡状态,受平衡力的作用,所有推力等于摩擦阻力,故B错误;
C、静止在水平桌面上的课本所受的重力和桌子对它的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
D、骑自行车刹车时要用力捏闸,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D错误。
答案:C。
8.下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
解:A、通过甲、乙对比,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,通过簧测力计示数表现摩擦力的大小,由此可知,通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,故A正确;
BC、通过乙、丙对比,接触面的粗糙程度不相同,压力大小不同,两个变量,因此不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,故BC错误;
D、通过乙、丁对比,接触面积的大小不同,压力大小不同,两个变量,因此不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响,故D错误;
答案:A。
9.小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
解:
由题知,辣椒在竖直方向上保持静止状态,辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
A、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一条直线上,都作用在辣椒上(作用点也可以都画在重心上),故A正确;
B、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一条直线上,故B错误;
C、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上,故C错误;
D、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二力不在一条直线上,故D错误。
答案:A。
10.下列做法中为了减小摩擦的是( )
A.定期给机器的转动轴加润滑油
B.鞋底和轮胎上都刻上花纹
C.骑自行车刹车时用力捏车闸
D.下大雪后,在结冰的路面上撒煤渣
解:A、定期给机器的转动轴加润滑油,使接触面脱离,可以减小摩擦,故A正确。
B、鞋底和轮胎上都刻上花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B错误。
C、骑自行车刹车时用力捏车闸,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C错误。
D、下大雪后,在结冰的路面上撒煤渣,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
答案:A。
11.自驾游,汽车行至多沙山坡,车轮打滑,无法前行。爸爸让小明下车,便于爬坡,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开上山坡。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.给机器安装滚动轴承
B.给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C.自行车刹车时,用力捏车闸
D.在二胡的弓毛上涂抹松香
解:邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,是通过增大压力的方法来增大摩擦的;
A、给机器安装滚动轴承,是变滑动为滚动,减小摩擦,故A不符合题意;
B、给轮滑鞋的转轴加润滑剂,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故B不符合题意;
C、自行车刹车时用力捏刹把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,故C符合题意;
D、在二胡琴弓的弓毛上涂上松香,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,故D不符合题意。
答案:C。
12.关于下列现象,说法正确的是( )
A.鞋底上有凸凹不平的花纹,是为了减小鞋与地面之间的摩擦
B.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
C.汽车突然刹车时,乘客的身体会前倾,是由于身体上部受到惯性的作用
D.静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是一对平衡力
解:
A、鞋底上有许多凸凹的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;故A错误;
B、根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态“或”匀速直线运动状态,故B正确;
C、汽车突然刹车时,乘客的身体会前倾,是由于人的惯性,不可以说受到惯性的作用,故C错误;
D、静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故D错误。
答案:B。
13.足球比赛中蕴含很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.足球鞋鞋底装上鞋钉是为了增大摩擦
B.滚动的足球停下来,是因为它失去了惯性
C.用脚踢足球时,足球对脚没有力的作用
D.足球在空中飞行时受平衡力的作用
解:A、足球鞋鞋底装上鞋钉,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正确;
B、在草地上滚动的足球最后停下,是因为它受到了阻力的作用,惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,故B错误;
C、踢球时,脚对球施加了力,由于物体间力的作用是相互的,故球对脚有反作用力,故C错误;
D、足球在飞行过程中受到重力和空气阻力的作用,且足球的运动状态在不断改变,因此,足球受非平衡力作用,故D错误。
答案:A。
14.某人用50N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是( )
A.小车受到的阻力小于50N,方向向左
B.小车受到的阻力等于50N,方向向左
C.小车受到的阻力等于50N,方向向右
D.小车受到的阻力大于50N,方向向右
解:人用50N的力拉车匀速向右前进时,处于平衡状态,则水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力的大小为f=F=50N,方向向左,故B正确;
答案:B。
15.如图所示,水平桌面上有甲、乙、丙三个物块叠放在一起,现用5N的力F沿水平方向拉物块乙,甲、乙、丙都保持静止。下列说法中错误的是( )
A.乙对丙的摩擦力为5N B.甲对乙的摩擦力为5N
C.桌面对甲的摩擦力为5N D.桌面受到的摩擦力为5N
解:
A、由题知,甲、乙、丙都保持静止;以丙为研究对象,丙没有相对运动的趋势,所以乙对丙没有摩擦力,故A错误;
B、以乙为研究对象,在水平方向上乙受到向右的拉力,则甲对乙一定有向左的摩擦力,乙才能静止,则甲对乙摩擦力f=F=5N,故B正确;
CD、将甲、乙、丙三个物体看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用;由题意知,向右的拉力F与桌面对甲水平向左的摩擦力f相互平衡,所以桌面对甲的摩擦力f′=F=5N,又因为物体间力的作用是相互的,所以桌面受到的摩擦力也为5N,故CD正确。
答案:A。
16.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力
解:A.人对车的作用力与车对人的作用力是相互作用力,大小是相等的,故A错误;
B.人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,车处于平衡状态,人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力,大小是相等的,故B错误;
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,故C正确;
D.人对车的推力与车对人的推力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上的相互作用力,故D错误。
答案:C。
17.小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用弹簧测力计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
C.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D.木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
解:
A、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力,没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故A错误;
B、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B正确;
C、木块受到的重力和木块对桌面的压力,方向相同,故不是一对相互作用力,故C错误;
D、木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力,不是一对平衡力,也不是相互作用力,故D错误。
答案:B。
18.如图所示,小贺用水平推力推动箱子使之匀速运动,下列说法正确的是( )
A.小贺先对箱子有力的作用,箱子后对小贺有力的作用
B.小贺对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对相互作用力
C.箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
D.不继续推箱子,箱子会停下来,说明力是维持物体运动的原因
解:
A、小贺用水平推力推动箱子使之匀速运动,同时箱子对小贺也有力的作用,它们是同时产生的,故A错误;
B、小贺对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力,这两个力都作用在箱子上,不是一对相互作用力,属于平衡力,故B错误;
C、箱子受到的重力与地面对箱子的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故C正确;
D、不继续推箱子,箱子会停下来,是因为箱子受到了力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
答案:C。
19.如图所示,一个小物体以初速度v0冲上某一粗糙斜面,最后停在斜面上,忽略空气作用,对该过程的描述正确的是( )
A.物体最后停了下来,说明运动要力来维持
B.物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力的作用
C.物体受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、向上的冲力四个力的作用
D.物体受到斜面的支持力和物体对斜面的压力是一对平衡力
解:A、物体最后停了下来,是因为受到阻力,故A错误;
BC、物体以初速度v0冲上粗糙的斜面,按顺序分析:物体先受到重力,
由于重力作用物体跟斜面发生挤压,物体受到斜面的支持力即弹力,
由于物体相对粗糙斜面向上运动,物体还受摩擦力。故B正确,C错误;
D、物体受到斜面的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力,故D错误。
答案:B。
20.木块在压力F的作用下静止在如图所示位置,则下列各组力属于平衡力的是( )
A.木块所受的压力和木块对墙壁的压力
B.木块所受的重力和木块所受的摩擦力
C.木块所受的支持力和木块所受的摩擦力
D.木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力
解:
A、木块所受的压力和木块对墙壁的压力的方向是相同的,不属于平衡力,故A错误;
B、木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即墙对木块的摩擦力和重力,这两个力是一对平衡力,故B正确;
C、木块所受的支持力和木块所受的摩擦力的方向是垂直的,不属于平衡力,故C错误;
D、木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故D错误。
答案:B。
二、填空题
21.所示,用力击打一摞棋子中的一个,这一棋子因受力打击而飞出,上面的棋子由于具有 惯性 不会飞出。但因受重力作用而落下;单杠运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过改变接触面的粗糙程度来 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
解:击打棋子前,棋子是静止的;击打某一棋子后,这一棋子因受力改变运动状态而运动,上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态,在重力作用下又落回原位置;
单杠运动员上器械前,在手上涂防滑粉,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
答案:惯性;增大。
22.两个完全相同的物体A和B叠放在一起(如图甲),在F=12N的水平推力作用下,在水平面上一起做匀速直线运动。以A为参照物,B是 静止 的,此时物体B受到的摩擦力大小为 0 N;当物体A撞到障碍物停止运动时,我们发现物体B由于 惯性 继续向前运动,从A上滑落。若A、B两物体(如图乙)仍在同一水平面上做匀速直线运动,此时A对B的推力大小是 6 N。
解:
AB在水平面上一起做匀速直线运动,以A为参照物,B与A之间没有位置的变化,所以B相对与A来说是静止的;
物块A、B叠放在一起做匀速直线运动,B相对于A来说,没有发生相对运动的趋势,所以A和B之间是没有摩擦力的,即物体B受到的摩擦力大小为0N;
当物体A撞到障碍物停止运动时,物体B由于惯性,仍然会继续向前运动;
不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,整体的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,即对AB的推力为12N,整体受到的摩擦力为12N,由于A和B完全相同,则B受到的摩擦力等于摩擦力的一半,即为6N,B做匀速直线运动,则B受到的推力为6N。
答案:静止;0;惯性;6。
23.所示,重为50N物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和 重力 是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为15N的拉力F时,物体刚好向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为 15 N;当拉力F为18N时,物体向右做加速运动,此时物体受到的摩擦力为 15 N。
解:重为50N物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和重力是一对平衡力。
用大小为15N的力水平向右拉物体,物体向右做匀速直线运动,物体受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则有f=F=15N,摩擦力的方向与拉力方向相反,即摩擦力方向水平向左。
因为影响滑动摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化,因此当把拉力F增大为18N时,则物体受到的摩擦力仍为15N。
答案:重力;15;15。
24.如图所示,在足够长的水平面上,小杰用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为3m,箱子的运动速度是 0.5 m/s:将水平推力增大到35N时,箱子受到的摩擦力大小是 30 N.(不考虑空气阻力)
解:箱子的运动速度为:v===0.5m/s;
当水平推力为30N时,箱子恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,则摩擦力与推力大小相等,此时箱子受到的摩擦力为30N;当水平推力增大到35N时,箱子做加速直线运动,而此时,压力和接触面的粗糙程度没有变,则箱子受到的摩擦力不变,仍为30N。
答案:0.5;30。
25.接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 2 N,方向是 水平向左 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 水平向左 。
解:当A重3N,B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:A对M3N的拉力、B对M5N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=5N﹣3N=2N,摩擦力的方向是水平向左的;
当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则M受到的摩擦力方向是水平向左的。
答案:2;水平向左;水平向左。
26.生活中处处有科学。下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑, 摩擦 减小,容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有 惯性 。
解:下雨天,路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,在压力一定时,摩擦减小,容易摔倒。
甩动雨伞,雨伞上的雨水与雨伞一起运动,雨伞受力后运动状态发生改变,由运动变为静止,伞上的雨水由于具有惯性,继续保持原来的运动状态,所以就会被甩出。
答案:摩擦;惯性。
27.汽车轮胎底刻有凹凸不平的花纹,目的是 增大 轮胎与地面的摩擦,但雨天行车时须减速慢行,因为积水的路面会 减小 轮胎与地面的摩擦力,容易造成交通事故(均选填“增大”或“减小”)。
解:汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
但雨天行车时,因为积水的路面接触面的粗糙程度减小,从而导致轮胎与地面的摩擦力减小,容易造成交通事故,所以须减速慢行,
答案:增大;减小。
28.水平面上以2m/s的速度匀速前进时,受到的滑动摩擦力大小为5N.当它在同一水平面上以4m/s的速度前进时,受到的滑动摩擦力大小为 5 N;如果小物块在运动过程中受到的所有力突然消失,它将 做匀速直线运动 。
解:
由题知,当拉着小物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进时,其受到的滑动摩擦力f滑=5N;
当它在同一水平面上以4m/s的速度前进时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物块受到的滑动摩擦力的大小不变,仍为5N。
如果小物块在运动过程中受到的所有力突然消失,根据牛顿第一定律可知,它将保持此时的速度做匀速直线运动。
答案:5;做匀速直线运动。
三、实验探究题
29.如图是小张设计“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验示意图。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿 水平 方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最大的是 丙 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较 甲、乙 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系;比较 乙、丙 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。(均选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)丁实验中弹簧测力计的示数,小张由此得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”,你认为这个观点是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)如图戊是小张改进后的实验装置,对实验的完成效果较好。实验时,小张 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
解:
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
(2)甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙的压力大于甲的压力,乙图摩擦力大于甲图摩擦力;甲、丁两图,接触面粗糙程度相同,甲的压力大于丁的压力,甲图摩擦力大于丁图摩擦力;
乙、丙两图,压力相同,丙比乙接触面粗糙,丙图的摩擦力大于乙图摩擦力;所以丙图的摩擦力最大;
(3)甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙比甲的压力大,研究的是摩擦力与压力有关;
乙、丙两图,压力相同,丙比甲接触面粗糙,研究的是摩擦力与接触面粗糙程度有关;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不一定匀速拉动长木板。
答案:(1)水平;(2)丙;(3)甲、乙;乙、丙;(4)大于;错误;(5)不一定。
30.为了探究“当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小马同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计 必须 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块在水平长木板上做直线运动。
(2)实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(3)在同一次实验中,小马发现,当用不同的速度匀速拉同一物块,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)在实验中,小马通过改变物块的重力进行多次实验,记录的数据如下表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 大 。
次数
1
2
3
4
5
6
木块的重力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(5)本次实验采用的研究方法是 控制变量法 。
(6)小马在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动水平长木板做直线运动。
解:(1)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,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,根据二力平衡,则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(3)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关;
(4)通过表中数据分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大;
(5)本次实验采用的研究方法是控制变量法;
(6)如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,木块相对于长木板相对静止,受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,此时木块处于平衡状态,故图乙实验中不一定要匀速拉动长木板。
答案:(1)必须;(2)等于;(3)无关;(4)大;(5)控制变量法;(6)不一定。
31.急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做 匀速直线 运动。读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为 0.4 N。
(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮 卡住 (填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出:小车在木板上运动时,水平方向的受力示意图(以O为作用点,不计空气阻力)。
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在 木板 (填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越 快 (填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
解:
(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动,读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数;
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,测力计分度值为0.1N,此时弹簧测力计示数为0.4N;
(3)当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦,为测量滑动摩擦的大小,将车轮卡住,在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N;
实验二:
(1)小车在木板上运动时,受到沿水平向左的摩擦阻力的作用,受力示意图如下所示:;
(2)探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响,要控制小车到达水平面的速度相同,使小车在粗糙程度不同的水平面上运动。故应将毛巾铺在木板表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离;
(3)小车在毛巾表面受到的阻力最大,小车毛巾在上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越快,综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
答案:实验一:
(1)匀速直线;(2)0.4;(3)卡住;
实验二:
(1)如上所示;
(2)木板;
(3)快。
四、计算题
32.滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式F=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
解:
(1)乙的重力:G乙=m乙g=0.02kg×10N/kg=0.2N,乙做匀速直线运动,受到拉力F和重力的作用,F=G乙=0.2N,根据力的作用是相互的,所以绳子对甲的拉力也为0.2N;
(2)甲的重力G甲=m甲g=0.05kg×10N/kg=0.5N,
甲对桌面的压力FN=G甲=0.5N,
由于甲做匀速直线运动,甲受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则摩擦力Ff=F=G乙=0.2N,
因为Ff=μFN,
所以滑块与桌面间的动摩擦因数:
μ===0.4。
答:(1)绳子的拉力大小为0.2N;
(2)滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小为0.4。
34.质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
解:
(1)车的质量m=1.5t=1.5×103kg,
车的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
车在水平公路上,公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力,则;F支=G=1.5×104N;
(2)车受到的摩擦阻力:f=0.02G=0.02×1.5×104N=3×102N,
(3)因为车在水平公路上匀速行驶,
所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力,则有:F牵=f=3×102N。
答:(1)汽车受到的支持力大小为1.5×104N;
(2)汽车受到的摩擦力为3×102N;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力为3×102N。
35.一辆自身质量为4t的载货汽车,在平直的公路上15min匀速行驶18千米,假如汽车受到的阻力为重力的0.08倍(取g=10N/kg),求:
(1)汽车匀速行驶时的速度;
(2)空车匀速行驶时的阻力;
(3)如果装货10t,求汽车匀速行驶时的牵引力。
解:(1)已知行驶的距离为:s=18km,时间t=15min=0.25h;
汽车匀速行驶时的速度:v===72km/h;
(2)已知:汽车的质量为:m=4t=4×103kg;
故汽车的重力G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N。
汽车运动时的阻力f=4×104N×0.08=3.2×103N;
(3)如果装货10t,车和物体的总质量为10t+4t=14t=1.4×104kg;
故汽车和物体的总的重力:G′=m′g=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N。
汽车运动时的阻力f′=1.4×105N×0.08=1.12×104N;
因为汽车做匀速直线运动,匀速直线运动是一种平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小是相等的;
所以,牵引力F=f′=1.12×104N。
答:(1)汽车匀速行驶时的速度72km/h;
(2)空车匀速行驶时的阻力3.2×103N;
(3)如果装货10t,求汽车匀速行驶时的牵引力1.12×104N。
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