专题04 摩擦力的示意图、实验与影响因素【期末复习重难点专题培优十三大题型】-2025-2026学年物理苏科版八年级下册
2026-05-18
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2份
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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 | 二、重力 力的示意图,三、摩擦力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 37.98 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-19 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57922403.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦摩擦力核心考点,以13类高频易错题型为框架,通过“精讲+精练”系统构建从概念辨析到实验探究再到实际应用的解题方法体系,融合科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|重点题型分类讲练|13题型(含江苏多地期中真题)|静摩擦力“三要素”分析法、滑动摩擦力实验控制变量法、摩擦应用实例归纳法|从静摩擦力(方向/大小/示意图)到滑动摩擦力(实验装置/步骤/结论/改进),再到增大/减小摩擦方法,形成“概念→实验→应用”递进逻辑|
|优选真题实战演练|59题(基础夯实+拓展拔尖)|分层突破策略(基础题巩固概念,拔尖题提升综合分析能力)|对接中考命题趋势,覆盖摩擦力示意图、实验探究及生活应用高频考点|
内容正文:
2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题04 摩擦力的示意图、实验与影响因素『期末复习重难点专题培优』
【13个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共59题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 静摩擦力的方向 1
题型二 静摩擦力的示意图 3
题型三 静摩擦力的大小 5
题型四 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤 6
题型五 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项 10
题型六 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 14
题型七 探究影响滑动摩擦力的实验改进 18
题型八 滑动摩擦力的方向 23
题型九 滑动摩擦力的示意图 24
题型十 影响滑动摩擦力大小的因素 26
题型十一 增大摩擦的方法及生活中的实例 27
题型十二 减小摩擦的方法及生活中的实例 29
题型十三 力作用的相互性 30
优选真题 实战演练 31
【基础夯实 能力提升】 31
【拓展拔尖 冲刺满分】 36
题型一 静摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·江苏南京·期中)如图所示,窗玻璃上趴着一只壁虎,当人水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.水平向右 B.斜向右上方
C.竖直向上 D.以上都有可能
【答案】C
【详解】壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎处于平衡态,壁虎受到了竖直向下的重力,竖直向上的摩擦力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【精练1】(2026八年级下·江苏·专题练习)用手水平向右拉静止在水平桌面上的木块,木块未被拉动,此时木块受到的静摩擦力方向是( )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】B
【详解】木块未被拉动,处于静止状态,受到的静摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等、方向相反;拉力方向水平向右,因此静摩擦力方向水平向左,与木块的相对运动趋势(向右运动趋势)方向相反。故选B。
【精练2】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用60N的力向左推甲,前后两次,人均未运动,则下列说法正确的是( )
A.第一次推时,甲受到地面的摩擦力向右
B.乙受到地面10N的摩擦力,方向向左
C.第二次推时,甲受到地面10N的摩擦力,方向向右
D.第二次推时,墙壁受到110N的推力
【答案】C
【详解】A.第一次甲用50N的力推墙,由于力的作用是相互的,墙对甲有50N的水平向右的力。甲静止,水平方向受力平衡,所以地面对甲的摩擦力水平向左,大小为50N。故A错误;
B.第二次乙用60N的力向左推甲,由于力的作用是相互的,甲对乙有60N的水平向右的力。乙静止,水平方向受力平衡,所以地面对乙的摩擦力水平向左,大小为60N。故B错误;
C.第二次甲推墙的力仍为50N,同时乙对甲有60N向左的推力。甲静止,水平方向受力平衡:墙对甲向右的50N与地面对甲向右的摩擦力之和等于 乙对甲向左的60N。因此,地面对甲的摩擦力为
方向向右,故C正确。
D.第二次甲推墙的力是50N,由于力的作用是相互的,墙受到的推力等于甲的推力,即50N。故D错误。
故选C。
题型二 静摩擦力的示意图
【精讲】如图,一名男生奔跑过程中右脚腾空、左脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
【答案】
【详解】一名男生奔跑过程中右脚腾空、左脚着地,与地面接触左脚有向右运动的趋势,所以左脚受到地面对它向左的摩擦力,作用点在A点;过A点沿水平向左画一条带箭头的线段,并标明字母f,如图所示:
【精练1】如图所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A受到的重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】过木块的重心作竖直向下的力,即为重力G,过木块的重心作沿斜面向上的力,即为物体受到的摩擦力f,如下图所示:
【精练2】(24-25八年级下·江苏盐城·期中)(1)在如图中,手指压物块的力为6牛,请用力的图示法画出物块对竖直墙面的压力F。
(2)一木块静止在斜面上,请画出它受到的弹力和摩擦力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)先选取标度为2N的单位长度,然后过压力的作用点(接触面的中点)作垂直于墙壁向右的有向线段,线段上画出三个单位长度,并标明压力F的大小,如图
(2)弹力是物体发生形变,想要恢复其原状,对与其接触的物体施加的一个力,因此木块受到的弹力是斜面对其垂直于斜面向上的支持力,木块有沿斜面向下运动的趋势,因此木块还受到沿斜面向上的摩擦力,两个力的作用点都在木块的重心,如图
题型三 静摩擦力的大小
【精讲】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受A的摩擦力为fB;若将F2=50N的水平力按如图乙所示,作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则A物块受到地面的摩擦力为fA,则下列正确的是( )
A.fB=30N,fA=30N B.fB=30N,fA=0N
C.fB=0N,fA=30N D.fB=0N,fA=50N
【答案】A
【详解】如图甲,用F1=30N的水平向右的推力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,均处于平衡状态,根据二力平衡,B受水平向左的摩擦力,大小为30N。作为整体AB,A与地面的摩擦力也为30N,如图乙,将F2=50N的水平向右的推力作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,由于A与地面的压力和接触面的粗糙程度均不变,滑动摩擦力不变,A与地面的摩擦力仍为30N,故BCD错误,A正确。
故选A。
【精练1】(2026八年级下·江苏·专题练习)下列情景中,不会产生摩擦力的是( )
A.静止在斜面上的木块 B.在光滑水平面上匀速运动的小球
C.用手握住竖直悬挂的瓶子 D.刹车时的汽车轮胎与地面
【答案】B
【详解】A.木块静止在斜面上,有向下滑动的趋势,与斜面之间产生静摩擦力,故A错误;
B.光滑水平面对小球没有摩擦力,小球匀速运动是因为惯性,不会产生摩擦力, 故B正确;
C.手与瓶子相对静止,有相对滑动趋势,产生静摩擦力, 故C错误;
D.刹车时的汽车轮胎与地面有滑动摩擦力故D错误。
故选B。
【精练2】(24-25八年级下·重庆江津·期中)如图所示,用8N的力握住水杯静止不动,水杯和水的总重力是6N,水杯受到的摩擦力是______N。喝掉2N的水后,仍然用8N的力握住水杯如图静止不动,水杯受到的摩擦力是______N。
【答案】 6 4
【详解】[1]水杯静止不动,处于平衡状态。在竖直方向上,水杯受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等。已知水杯和水总重力是6N,所以此时水杯受到的摩擦力f=G=6N
[2]喝掉2N的水后,水杯和剩余水的总重力变为G′=6N−2N=4N
此时水杯仍静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上重力和摩擦力仍是一对平衡力,大小相等,所以水杯受到的摩擦力f ′=G′=4N
题型四 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图1所示。
(1)小明实验前,应将弹簧测力计__________放置后进行调零;用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据__________原理,可得出滑动摩擦力的大小;
(2)若图1甲中木块运动的速度大小为,图1乙中木块运动的速度大小为,则下列说法正确的是__________(填字母代号);
A.一定大于 B.一定小于 C.一定等于 D.和大小关系不确定
(3)比较图1中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与__________无关;图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间_______(有/无)摩擦力的作用;
(4)小红提出了改进方案,如图2所示。她将弹簧测力计(已在竖直方向调零)的挂钩通过细线固定在地上,同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连,小红水平向左匀速拉动滑块下方的木板,读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力,则用这种方法测出的摩擦力将比真实值__________(偏大/偏小/不变)。
【答案】(1) 水平 二力平衡
(2)D
(3) 接触面积大小 无
(4)偏小
【详解】(1)[1]本实验用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,小明实验前,应将弹簧测力计水平放置后进行调零。
[2]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)实验只要求木块做匀速直线运动即可,匀速运动速度大小与此时拉力大小无关,因此无法确定和 的大小关系,故选D。
(3)[1]丙、丁两次实验,压力大小和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,但摩擦力大小相同,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
[2]图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,A相对B没有相对运动的趋势,故木块A、B之间无摩擦力的作用。
(4)由于测力计受重力作用,所以滑动摩擦力等于测力计的重力和拉力之和,若用拉力来表示摩擦力,测得的摩擦力会偏小。
【精练1】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)探究影响滑动摩擦力大小的因素。
小明将一木块放置于家用跑步机的水平传送带上,弹簧测力计水平固定在支架上,并通过细线与木块相连,如图所示。启动电动机带动传送带运转,稳定后读弹簧测力计示数。
(1)要使弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力,下列条件中不需要满足的是______;
A.细线要水平 B.木块保持静止 C.传送带匀速运转
(2)稳定后木块受到的摩擦力方向为水平向______;
(3)在木块上依次增加砝码,弹簧测力计示数也依次变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(4)改变传送带的速度大小,发现稳定后弹簧测力计的示数不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______;
(5)完成上述实验探究后,小明思考拔河比赛中如果要取得胜利,组队时应选体重______的同学参加比赛。
【答案】(1)C
(2)右
(3)压力
(4)无关
(5)大
【详解】(1)使用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时,木块需要保持相对于地面静止;此时木块处于平衡状态,为了让弹簧测力计示数大小等于木块所受的滑动摩擦力大小,应该让弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力在同一条直线上,因此满足细线水平;在此过程中,传送带无需匀速运转,也可以保证木块处于平衡状态,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)稳定后木块受到的摩擦力方向与细线拉力方向相反,拉力方向水平向左,所以滑动摩擦力方向为水平向右。
(3)根据控制变量法的要求,接触面粗糙程度和接触面材料一定,放砝码改变了压力大小,观察到弹簧测力计示数增大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)根据控制变量法的要求,接触面粗糙程度、接触面材料和压力大小一定,改变传送带的速度,弹簧测力计的示数不变,所以滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
(5)拔河比赛中如果要取得胜利,应该让队员受到更大的摩擦力,所以应该选体重更大的同学参赛。
【精练2】(25-26八年级下·江苏宿迁·期中)在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验操作如图所示:
(1)实验中,沿水平方向拉着木块做______运动,测出木块所受的摩擦力;
(2)图甲中,木块所受滑动摩擦力的大小为______;通过比较甲、乙两次实验可知:滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)图丙中,在正确测量木块所受滑动摩擦力的大小时,砝码______(填“是”或“否”)受到木块对它的摩擦力?生活中为了让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸来实现,这可以通过比较______两次实验得出的结论进行解释;
(4)如图丁所示,将圆柱形铅笔放在木块与木板之间,重复(1)的操作,如图丁所示。比较丙、丁两次实验得出结论,请列举生活中利用此结论减小摩擦的事例:______。
【答案】(1)匀速直线
(2) 0.8N 接触面的粗糙程度
(3) 否 乙、丙
(4)旱冰鞋的轮子
【详解】(1)实验中,沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,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,因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,图甲中指针指向0.8N,所以滑动摩擦力大小为0.8N。
甲、乙两次实验中,压力大小相同,接触面粗糙程度不同(木板与粗糙木板),测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)图丙中,砝码和木块一起做匀速直线运动,两者之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,因此砝码没有受到木块对它的摩擦力。
用力捏车闸是通过增大压力来增大摩擦力,这一结论可以通过乙、丙两次实验得出(接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大)。
(4)丙、丁两次实验中,压力和接触面粗糙程度相同,但丁中用铅笔变滑动为滚动,测力计示数变小,说明用滚动代替滑动可以减小摩擦力。
生活中利用这一原理的例子:旱冰鞋的轮子、行李箱的滚轮、轴承中的滚珠等。
题型五 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同。每个面的粗糙程度都相同:两小车上表面材料不同)
步骤一:如图甲所示。小明用水平向左的拉力拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图像;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,小明_________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动平板小车。当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为___________N;
(2)比较两组实验发现,步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与_________有关;
(3)通过分析步骤二表中数据,可得出结论:_________;
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是________;
(5)小明认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法__________(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:________。
【答案】(1) 不一定 2.0
(2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小
(4)将铁块分别以不同的面放在同一平板小车上,重复步骤一的实验,比较拉力传感器的示数
(5) 不合理 拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,水平面的光滑程度不影响该摩擦力
【详解】(1)在步骤一中,铁块相对于地面静止,受到的摩擦力与拉力传感器的示数始终平衡,所以小明不一定要匀速拉动平板小车;
由图乙可知,1s~4s内拉力传感器示数稳定在2.0N,此时铁块受到的摩擦力与拉力平衡;当平板小车1开始运动时,铁块与小车之间的压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力为2.0N。
(2)步骤二第1次实验与步骤一1s~4s内的实验,铁块对小车的压力相同,但小车表面材料不同(接触面粗糙程度不同),拉力传感器示数不同(滑动摩擦力不同),由此可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)步骤二中,接触面粗糙程度相同,弹簧测力计示数越大(铁块对小车的压力越小),拉力传感器示数越小(滑动摩擦力越小),可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需控制压力和接触面粗糙程度相同,改变接触面积。操作应是:将铁块分别以不同的面(不同接触面积)放在同一平板小车上,重复步骤一的实验,比较拉力传感器的示数。
(5)本实验中拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,水平面的光滑程度不影响铁块与小车之间的摩擦力,只影响拉动小车的力,所以小明的说法不合理。
【精练1】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,小明提出以下两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
实验图
甲
乙
丙
接触面
较光滑木板
较光滑木板
粗糙的木板
压力/N
1.0
1.5
1.5
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
为验证猜想、小明进行如图1的实验,并将实验数据记录在表格中:
(1)实验中,在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,应先将弹簧测力计______(选填“水平”或“竖直”)放置并调整指针到零刻度线,然后水平拉着木块做______运动,读出弹簧测力计示数F;
(2)比较甲和丙两次实验,得出结论:接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。你认为这个结论______(选填“合理”或“不合理”),你的理由是______;
(3)比较甲、乙两实验得到猜想______(选填“一”或“二”)是正确的,在图2的三个实例中,______(选填序号)是此结论的应用。
(4)在上述实验操作中发现弹簧测力计示数不稳定,这会影响测量滑动摩擦力的大小,于是改进了实验装置,如图所示,实验时长木板______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
【答案】(1) 水平 匀速直线
(2) 不合理 没有控制压力相同
(3) 一 A
(4)不一定
【详解】(1)[1]弹簧测力计使用时需要在测量方向上调零,本实验沿水平方向测量拉力,因此先水平放置调零。
[2]当木块做匀速直线运动时,木块受力平衡,拉力大小等于滑动摩擦力大小,因此需要拉动木块做匀速直线运动。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,根据控制变量法,需要控制压力大小不变;甲的压力为,丙的压力为,两者压力不相等,没有控制压力相同,因此结论不合理。
(3)[1]甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,压力不同,验证的是“滑动摩擦力大小与压力有关”的猜想一。
[2] A.刹车用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,是该结论的应用,故A符合题意;
B.滚动轴承是通过变滑动为滚动减小摩擦力,故B不符合题意;
C.加润滑油是通过减小接触面粗糙程度(使接触面分离)减小摩擦力,故C不符合题意。
故选A。
(4)改进实验中,木块始终保持静止,根据二力平衡,木块受到的摩擦力始终等于弹簧测力计的拉力,和长木板是否匀速运动无关,因此长木板不一定做匀速直线运动。
【精练2】(25-26八年级下·江苏无锡·月考)如图,在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中
(1)小龙在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其做______运动,此时弹簧测力计读数是______N。
(2)他测得的实验数据如表。
序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块与木板
4.0
0.8
2
木块与木板
5.0
1.0
3
木块与砂纸
4.0
1.2
若要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较第______两次实验数据;比较第1、2次实验数据,可初步得出结论:__________。
(3)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力为变为原来的一半。她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在什么问题:_______。
(4)小勇想到改进这个实验方法,将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平向左运动,这样长木板______(“一定”或“不一定”或“一定不”)要做匀速运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向______。(填“左”或“右”)
【答案】(1) 匀速直线 2.8
(2) 1、3 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)没有控制压力大小不变
(4) 不一定 左
【详解】(1)[1]本实验根据二力平衡原理,只有拉动木块做匀速直线运动时,拉力大小才等于滑动摩擦力大小。
[2]图中弹簧测力计分度值为,读数为。
(2)[1]探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,只改变接触面粗糙程度,因此选择压力相同、接触面不同的1、3两次实验。
[2]1、2次实验控制了接触面粗糙程度相同,改变压力,滑动摩擦力不同,则可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力大小不变;将木块截去一半后,木块对接触面的压力也变为原来的一半,同时改变了接触面积和压力,没有控制压力大小不变,因此结论错误。
(4)[1]改进实验中木块始终静止,始终受力平衡,弹簧测力计示数始终等于摩擦力大小,因此长木板不一定要做匀速运动。
[2]长木板向左运动,木块相对于长木板向右滑动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此木块受到的摩擦力方向水平向左。
题型六 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论
【精讲】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们选用不同的实验器材,设计了不同的实验方案。
(一)如图所示,是小李同学设计的实验方案:a、b是用粗糙程度不同的两种木材分别做成的体积相同的木块,且ma>mb。
(1)如图甲,将木块a平放在水平长木板上,沿水平方向拉动木块a,使木块a做匀速直线运动,根据__________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)若小李要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择__________两个图的实验结果进行比较。
(二)如图所示,是小王同学的实验方案:
(3)如图甲乙丙,在木块a上依次加上重力越来越大的砝码,用弹簧测力计拉着木块在同一水平桌面上匀速直线运动,由测量数据得出结论__________;增大丙图中弹簧测力计的拉力,木块a受到的滑动摩擦力将__________;
(4)继续改变砝码的重力进行实验,得到滑动摩擦力随砝码重力的变化如图丁所示,由图像可进一步得知,当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成__________比;
(5)为了提高测量精度,小王用力传感器代替弹簧测力计测量,数据实时传送到计算机绘出的图像如图戊所示。木块a从开始运动,则在这段时间内,木块受到摩擦力f与传感器拉力F的大小关系为:f_________F。(选“>”、“=”或“<”)
(三)如图所示,小李和小王同学又合作完成以下实验探究:
(6)整个装置放在水平桌面上,其中a、b两木块叠放在一起,在b下面放细圆木条的目的是________。两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上;缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块a与b位置不动,整个装置静止后,木块b所受摩擦力的方向为__________,弹簧测力计C的示数为__________N。
【答案】(1)二力平衡
(2)丙、丁
(3) 当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 不变
(4)正
(5)=
(6) 滚动摩擦代替滑动摩擦,大大减小桌面与b之间摩擦力 水平向右 2.0
【详解】(1)木块做匀速直线运动时,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。丙、丁中总压力相同,接触面木块不同、粗糙程度不同,符合控制变量的要求。
(3)实验中接触面粗糙程度不变,压力越大,拉力越大,因此得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
滑动摩擦力只与压力大小、接触面粗糙程度有关,增大拉力后,两个影响因素都不变,因此滑动摩擦力大小不变。
(4)由图像进一步分析可知,砝码重每增加0.5N,即压力每增加0.5N,滑动摩擦力相应增加0.2N, 从而可得滑动摩擦力f与压力F的比值为0.4,比值为定值,说明接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小 与压力大小成正比。
(5)木块仍静止,静止的木块受力平衡,水平方向摩擦力与拉力大小相等,因此 。
(6)下方放细圆木条,将与桌面的滑动摩擦变为滚动摩擦,可以减小桌面对的摩擦力,减小对实验的影响;
受到向右的拉力,相对于有向右运动的趋势,根据力的作用是相互的,受到给的摩擦力方向水平向右;
弹簧测力计分度值为,指针指向,因此示数为。
【精练1】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。
(1)为了使摩擦力与拉力相等,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动。
(2)图甲、乙两次实验表明:当接触面粗糙程度相同时,______。
(3)图______两次实验表明:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
(4)随后,小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究:在图甲所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为______N;若用的拉力拉木块做变速运动时,木块所受摩擦力大小为______N。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 甲、丙 大
(4) 2.3 2.2
【详解】(1)根据二力平衡原理,只有弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙实验中木块对接触面的压力更大,弹簧测力计示数更大,因此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究“压力相同时,滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲和丙符合要求。
甲、丙两次实验,压力相同,毛巾表面更粗糙,弹簧测力计示数更大,则实验结论为:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)木块保持静止时,静摩擦力与拉力二力平衡,大小相等,拉力为2.3N,因此摩擦力为。
滑动摩擦力的大小只和压力、接触面粗糙程度有关,和运动速度无关。由图戊可知,木块匀速运动时,滑动摩擦力等于稳定的拉力,大小为2.2N,因此拉力为2.3N拉木块做变速运动时,滑动摩擦力大小不变,仍为2.2N。
【精练2】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长方体木块上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过细绳与固定在竖直墙壁上的弹簧测力计相连。
(1)本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是________(选填“A”或“B”);
A.水平传送带必须匀速运转
B.连接滑块的细绳必须水平
(2)若某次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则木块所受摩擦力的大小为________N,请在图中画出木块所受摩擦力的示意图________;
(3)先后用上、下表面贴放在传送带上,在木块上放不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像应为________(选填“①”或“②”)。
【答案】(1)B
(2) 1.2
(3)①
【详解】(1)木块相对地面保持静止,当细绳对物体的拉力水平向左时,木块所受摩擦力水平向右,根据二力平衡可知,拉力与摩擦力大小相等,故本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是连接滑块的细绳必须水平,故选B。
(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为1. 2N。
启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向左)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,木块受到的摩擦力方向水平向右,大小为1.2N。
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故由图丙可知,①是较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像。
题型七 探究影响滑动摩擦力的实验改进
【精讲】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块、弹簧测力计的示数如图所示:
(1)实验前将弹簧测力计在________(选填“水平方向”或“竖直方向”)调零;
(2)根据甲、乙两次实验得到的结论是_________;
(3)小明认为滑动摩擦力还和受力面积有关,所以他进行的操作是,将木块从中间切断,并拿走一半,测出滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟受力面积有关。老师说操作是错误的,原因是_______
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图则量出木块受到的滑动摩擦力,图丁的优点是_________;
(5)如表是小明重复甲图实验后得出的数据,记录了木块在不同运动状态时弹簧测力计的示数。这5次实验中,木块所受摩擦力大小相同的有_________次;
木块状态
静止
静止
加速直线运动
匀速直线运动
减速直线运动
弹簧测力计示数/N
0.6
1.0
2.4
1.2
0
(6)小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。小明利用力传感器和传送带设计了如图所示的装置,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像(木块平放和侧放时的底面积不同)所示:
①分析图丁、戊可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积__________。
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________(填字母)。
A.传送带转动速度太大 B.木块与传送带的接触面积太小 C.传送带表面粗糙程度不均匀
【答案】(1)水平方向
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)没有控制压力大小不变
(4)图丁的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,便于操作;且弹簧测力计静止,便于读数。
(5)3
(6) 无关 C
【详解】(1)实验中是用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。由于弹簧自身有重力,如果在竖直方向调零后,再将其水平使用,弹簧的自重会导致指针位置发生变化,从而产生测量误差。因此,为了保证测量的准确性,弹簧测力计应该在使用的方向上进行调零。结论: 实验前应将弹簧测力计在水平方向调零。
(2)观察甲、乙两图,木块都是在水平桌面上滑动,这意味着接触面的粗糙程度是相同的。不同之处在于,乙图中的木块上增加了一个砝码,使得木块对桌面的压力增大。弹簧测力计的示数甲为2.6N,乙为3N 。因为木块是匀速拉动的,拉力等于滑动摩擦力,所以乙图中的滑动摩擦力更大。结论: 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与受力面积的关系时,必须采用控制变量法,即保持压力大小和接触面粗糙程度不变,只改变受力面积。小明将木块切去一半,虽然受力面积减小了一半,但同时木块对桌面的压力也减小了一半。因为没有控制压力大小不变,所以无法得出摩擦力与受力面积关系的正确结论。结论:没有控制压力大小不变。
(4)在图甲、乙、丙的实验中,需要拉动木块做匀速直线运动,这在实际操作中很难精确控制,导致弹簧测力计的示数不稳定,难以读数。而在图丁的改进装置中,木块被弹簧测力计固定在墙上,拉动下方的木板。无论木板是否做匀速直线运动,木块相对于地面始终是静止的,处于平衡状态。此时弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
结论: 图丁的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,便于操作;且弹簧测力计静止,便于读数。
(5)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,与物体的运动速度无关。在表格的5次实验中,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变。第1、2木块静止,受静摩擦力,大小等于拉力(分别为0.6N 和1.0N )。第3次加速直线运动,第4次匀速直线运动,第5次减速直线运动。在这3次运动中,木块都在滑动,受滑动摩擦力。在第4次匀速直线运动中,拉力为1.2N ,此时滑动摩擦力等于拉力,即1.2N 。在第3次和第5次实验中,虽然拉力不同(加速时拉力大于摩擦力,减速时拉力小于摩擦力),但由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小保持不变,依然是1.2N 。结论: 第3、4、5次实验中木块受到的都是滑动摩擦力,且大小相同,均为1.2N 。因此有3次摩擦力大小相同。
(6)观察两幅传感器数据的图像,木块平放和侧放时,传感器示数最终稳定后的数值大致都在 1.5N 左右。这说明在压力和接触面粗糙程度相同的情况下,改变接触面积,滑动摩擦力的大小基本不变。结论: 滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
滑动摩擦力大小取决于压力和接触面的粗糙程度。实验中木块对传送带的压力是不变的。如果传感器数据不稳定,说明摩擦力在波动,这通常是因为接触面的粗糙程度在发生变化。
A. 传送带转动速度太大:滑动摩擦力与相对运动速度无关,不会导致数据不稳定。
B. 木块与传送带的接触面积太小:接触面积不影响滑动摩擦力大小,也不会导致数据不稳定。
C. 传送带表面粗糙程度不均匀:如果传送带表面有的地方光滑,有的地方粗糙,木块经过不同区域时受到的摩擦力就会不同,导致传感器数据不稳定。
故选C。
【精练1】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红用弹簧测力计拉同一物块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)如图甲所示,为了测量滑动摩擦力大小,小红拉着物块沿水平面向右做匀速直线运动,利用______的知识可知,此时物块与长木板之间的摩擦力为______N;
(2)比较______两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;比较甲、乙两图,可得到的结论是:______;
(3)小红在上述实验中发现弹簧测力计示数不稳定,这会影响测量滑动摩擦力的大小,于是改进了实验装置,如图丁所示,实验时长木板B______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动,分析可知木块A受到的滑动摩擦力大小是______N,方向是水平向______(选填“左”或“右”);
(4)小红在做图丁实验时,拉动长木板B没有及时停下来,当木块A有七分之一滑出长木板B表面时,木块A所受滑动摩擦力大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 二力平衡 2.5
(2) 甲、丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 不一定 4 左
(4)不变
【详解】(1)[1]当物块沿水平面做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,这利用了二力平衡的知识。
[2]甲中拉力为2.5N,因此摩擦力等于拉力,为2.5N。
(2)[1]要想探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以比较甲、丙两个图进行对比实验。
[2]比较甲、乙图的实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计的示数大,乙受到的滑动摩擦力也大,故实验结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]小红在上述实验操作中很难做到在水平方向匀速拉动木块,由于示数不稳定,这会影响木块所受滑动摩擦力的大小,如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后长木板不一定要做匀速直线运动。
[2][3]木块相对地面处于静止状态,木块受到弹簧向右的拉力,所以摩擦力向左,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,所以摩擦力的大小为4N。
(4)木块有七分之一滑出长木板B表面,此时重心仍在桌面上,所以对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,而摩擦力大小与受力面积无关,所以摩擦力大小不变。
【精练2】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,木板和毛巾表面均水平放置,,,。
(1)在利用图甲装置进行实验时,用弹簧测力计测量摩擦力用到的原理是______,若运动过程中木块A的速度突然变大,则木块A受到的滑动摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);在乙图中物块B随A一起匀速运动时,物块B受到的摩擦力为______N;
(2)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。若A的重力为2N,则B的重力为______;
(3)要比较物块A、B的下表面哪一个更粗糙,则再把物块A放在物块B上,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块B一起做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数,通过以上实验说明物块______(选填“A”或“B”)的下表面更粗糙;
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板______(选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动;
②若时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则物块受到的摩擦力大小为______N,方向______;(选填“水平向左”或“水平向右”)
【答案】(1) 二力平衡 不变 0
(2)4N
(3)B
(4) 不一定 6 水平向右
【详解】(1)弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,运动过程中木块A的速度突然变大,但压力大小和接触面的粗糙程度不变,故木块A受到的滑动摩擦力将不变。
B物块随A一起匀速直线运动,B物块相对A物块来讲,没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,故B不受摩擦力作用,即物块B受到的摩擦力为0N。
(2)在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比;又因,,即;故乙中压力为甲中压力的3倍,若A的重力为2N,则A和B的总重力为6N,故B的重力为4N。
(3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,因为,,即,故说明B的下表面更粗糙。
(4)如图丁,不论如何拉动长木板运动,木块相对地面是静止的,受到的传感器拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故此过程不必匀速拉动木板。
木块受到的摩擦力与传感器拉力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,故物块受到的摩擦力大小为6N,方向水平向右。
题型八 滑动摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图所示,固定木块,再拉动木板。木块所受摩擦力的方向为水平向_______,木板在水平方向共受到_______个力的作用。
【答案】 右 3
【详解】摩擦力方向与物体相对运动方向相反。向右拉动木板时,木块相对于木板向左滑动,因此木块受到的滑动摩擦力方向为水平向右。
对木板水平方向受力分析: ①弹簧测力计向右的拉力; ②木块对木板向左的滑动摩擦力(力的作用是相互的,木块受到木板的摩擦力,反作用力作用在木板上); ③桌面给木板向左的滑动摩擦力(木板相对桌面滑动,存在摩擦力)。 因此木板水平方向共受到个力。
【精练1】(25-26八年级下·江苏常州·期中)擦黑板时,黑板擦与黑板面之间的摩擦是______摩擦;而用圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为______摩擦;人正常行走时,靠的是脚与地面之间的______摩擦(以上均选填:静/滑动/滚动)。
【答案】 滑动 滚动 静
【详解】1. 对于[1]:擦黑板时,黑板擦与黑板面之间发生相对滑动,属于滑动摩擦。
2. 对于[2]:圆珠笔写字时,笔头小钢珠在纸面做滚动运动,接触面间的摩擦为滚动摩擦。
3. 对于[3]:人正常行走时,脚与地面接触时无相对滑动,脚有相对地面向后运动的趋势,这种摩擦是静摩擦。
【精练2】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,木块A放在长木板B上,A、B质量相同。轻质弹簧一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在粗糙的水平地面上,在拉力F1=5N的作用下,长木板B以1m/s的速度匀速向左运动,A相对于地面静止,水平弹簧对A拉力为F2=3N,已知在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比,下列说法正确的是( )
A.B受到A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
B.若将F1增大到10N,则B受到地面的摩擦力大小为7N
C.若B以2m/s的速度匀速向左运动,则其受到地面的摩擦力大于2N
D.若将A沿竖直方向切去一半并拿走,且B仍匀速向左运动,则F1大小为3N
【答案】D
【详解】A.木块静止,水平方向受力平衡,因此木板对的滑动摩擦力,方向水平向左。则对的摩擦力,方向水平向右,故A错误;
B.木板匀速向左运动,水平方向受力平衡,拉力,因此地面对的滑动摩擦力,方向水平向右。滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,拉力增大时,地面与间的压力和粗糙程度不变,因此地面对的摩擦力仍为,故B错误;
C.滑动摩擦力与物体运动速度无关,的速度变为时,地面与间的压力和粗糙程度不变,摩擦力仍为,故C错误;
D.若将沿竖直方向切去一半,的质量变为,此时对的摩擦力
地面对的压力为,即对地面压力变为原来的,因此摩擦力
匀速运动,拉力
故D正确。
故选 D。
题型九 滑动摩擦力的示意图
【精讲】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)图中,一物体沿粗糙的斜面匀速上滑,请画出物体受到的摩擦力和物体所受重力的示意图。
【答案】
【详解】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其方向竖直向下,作用点在物体的重心。摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。确定重力的方向竖直向下,在物体的重心(形状规则,重心在几何中心上)处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号表示。因为物体沿斜面匀速上滑,相对斜面向上运动,所以摩擦力方向沿斜面向下,在物体的重心处沿斜面向下画一条带箭头的线段,并用符号表示。如图所示:
【精练1】如图所示,物块沿粗糙斜面向上运动,请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】物块沿粗糙斜面向上运动,受到竖直向下的重力G和摩擦力f的作用,由于摩擦力的方向与相对运动方向相反,则物块所受摩擦力的方向沿斜面向下,作用点可都标在物体重心O上,则示意图如下图所示:
【精练2】图中,画出在水平桌面上向右做匀速直线运动的木块受到摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】因为木块在水平桌面上向右做匀速直线运动,所以它受到的摩擦力方向水平向左,作用点可画在木块底面的中点处,如图所示
题型十 影响滑动摩擦力大小的因素
【精讲】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
①F1小于F2 ②图丙中木块P所受摩擦力等于图丁中木块P所受摩擦力
③F3等于F4 ④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力
A.只有①③正确 B.只有①③④正确
C.只有③④正确 D.只有①②④正确
【答案】B
【详解】摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,摩擦力不变。
①表面粗糙程度相同,质量不同,即,所以,所以,因为均推着木块做匀速直线运动,故推力与摩擦力是一对平衡力,故,故①正确;
②图丙中木块P相对于木块Q静止,没有相对运动或相对运动趋势,所以不受摩擦力,图丁中,P相对于地面向右运动,受到向左的摩擦力,所以图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力,故②错误;
③丙、丁实验中,整体对地面的压力均为,且接触面的粗糙程度不变,改变接触面的大小,所受的摩擦力不变,则,故③正确;
④图丙中Q对地面的压力大于图丁中Q对地面的压力,它们接触面的粗糙程度都相同,所以图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力,故④正确。
故选B。
【精练1】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图甲所示,将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮顺时针转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当轮子接触到木板时,小车就向________运动,说明使小车前进的动力是________力;若在桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车倒挡,木板将向________运动。
【答案】 右 摩擦 右
【详解】小车悬挂时轮子转动无前进动力,木板接触轮子,轮子给木板向左的力,根据力的作用是相互的,木板给轮子向右的摩擦力,使小车前进;根据力的作用是相互的,小车受到木板向右的摩擦力,同时小车会给木板一个向左的反作用力;乙图中铅笔让木板受到的阻力很小,因此木板会向右运动。
【精练2】(25-26八年级下·江苏徐州·期中)小明探究影响滑动摩擦力的因素,实验前,应将弹簧测力计______(填“水平”或“竖直”)放置后进行调零;弹簧测力计读数时,视线应沿虚线______的方向(填“a”、“b”或“c”),实验中,若在木块上方放一个钩码,其他因素不变重复实验,弹簧测力计的示数会______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 水平 b 变大
【详解】该实验需要弹簧测力计水平拉动木块,弹簧自身重力会影响零点准确性,因此实验前需要将弹簧测力计水平放置后调零。对弹簧测力计读数时,要求视线与刻度盘垂直,因此应沿虚线方向读数。
滑动摩擦力的大小和压力大小、接触面粗糙程度有关:接触面粗糙程度不变时,木块上加钩码后,对接触面的压力变大,滑动摩擦力变大;实验中拉力大小等于滑动摩擦力,因此弹簧测力计示数会变大。
题型十一 增大摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)下列实例中为了增大摩擦的是( )
A.机器上安装滚动轴承 B.气垫船脱离水面
C.给门轴的合页加润滑剂 D.使用橡皮擦除字迹时要用力
【答案】D
【详解】A.机器上安装滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.气垫船脱离水面,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故B不符合题意;
C.给门轴的合页加润滑剂,是通过在接触面间添加润滑剂,使接触面变得更光滑来减小摩擦,故C不符合题意;
D.使用橡皮擦除字迹时要用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
【精练1】(25-26八年级下·江苏常州·期中)小明擦黑板时,用力压紧黑板擦。下列实例中与其原理相同的是( )
A.在拔河比赛中,选用“胖墩”参加比赛 B.开瓶盖时用毛巾包着
C.举重运动员在比赛前会在手上涂擦镁粉 D.鞋底上刻有凹凸不平的花纹
【答案】A
【详解】小明擦黑板时,用力压紧黑板擦,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
A.拔河比赛选用“胖墩”,“胖墩”体重较大,对地面的压力更大,在接触面粗糙程度不变时,增大压力从而增大摩擦力,故A符合题意;
B.开瓶盖时用毛巾包着,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.举重运动员手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.鞋底刻凹凸花纹,是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A。
【精练2】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)下列实例中,目的是增大摩擦的是( )
A.行李箱下装有滚轮 B.磁悬浮列车悬浮行驶
C.运动员手上涂镁粉 D.自行车轴安装滚珠轴承
【答案】C
【详解】A.行李箱下装有滚轮,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,根据减小摩擦的方法,变滑动为滚动可以减小摩擦,故A不符合题意;
B.磁悬浮列车悬浮行驶,是使列车与轨道的接触面彼此分离,接触面分离后摩擦力会大幅减小,故B不符合题意;
C.运动员手上涂镁粉,镁粉可以增大手与器械接触面的粗糙程度,根据增大摩擦的方法,增大接触面粗糙程度能增大摩擦,防止运动员在运动过程中手滑,故C符合题意;
D.自行车轴安装滚珠轴承,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,属于减小摩擦的方法,目的是减小轴转动时的摩擦,故D不符合题意。
故选C。
题型十二 减小摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图所示的几个操作中,为了减小摩擦的是( )
A.握紧方向盘 B.车轴处装有滚珠轴承
C.瓶盖上有条纹 D.体操运动员在手上涂镁粉
【答案】B
【详解】A.握紧方向盘:通过增大压力的方式增大摩擦,故A不符合题意;
B.车轴处装有滚珠轴承:将滑动摩擦变为滚动摩擦,而滚动摩擦远小于滑动摩擦,属于减小摩擦,故B符合题意;
C.瓶盖上有条纹:通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,方便拧开瓶盖,故C不符合题意;
D.体操运动员手上涂镁粉:通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,防止打滑,故D不符合题意。
故选B。
【精练1】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)如图是一款在空间站失重的环境下使用的“太空圆珠笔”的笔芯,其内部密封了压缩氮气,书写时可以保证墨水持续流出,书写时属于________摩擦,在使用一段时间后,笔芯内的氮气质量________(选填“变大”、“变小”或/不变”),质量是物体的一种_________。
【答案】 滚动 不变 属性
【详解】书写过程中,笔尖的珠子在桌面上滚动,笔尖与纸张的摩擦属于滚动摩擦。
氮气被密封在笔芯内部,在使用一段时间后,笔芯内的氮气质量不变,质量是物体的一种属性,不随物体的形状、位置、状态的改变而改变。
【精练2】(25-26八年级下·江苏南京·期中)动物在进化过程中形成了与环境相适应的身体特征,下列动物的身体特征中,为了减小摩擦的是( )
A.泥鳅身上的黏液 B.猫爪上的肉垫
C.斑马身上的条纹 D.蛇身上的粗糙鳞片
【答案】A
【详解】A.泥鳅身上的黏液让接触面变得更光滑,减小了接触面粗糙程度,从而减小摩擦,故A符合题意;
B.猫爪的肉垫作用是缓冲减震、走路消音,和减小摩擦无关,故B不符合题意;
C.斑马的条纹是保护色,用于在野外环境伪装,和摩擦无关,故C不符合题意;
D.蛇粗糙的鳞片增大了接触面粗糙程度,是为了增大摩擦方便爬行,故D不符合题意。
故选A。
题型十三 力作用的相互性
【精讲】(25-26八年级下·江苏宿迁·期中)“一个巴掌拍不响”所蕴含的物理道理是( )
A.两个不接触的物体间也有力的作用 B.物体间力的作用是相互的
C.力可以改变物体的体积 D.力可以改变物体的质量
【答案】B
【详解】力是物体对物体的作用,产生力的作用至少需要两个物体,物体间力的作用是相互的,一个物体无法单独产生力的作用,因此“一个巴掌拍不响”蕴含的物理道理是物体间力的作用是相互的。故选B。
【精练1】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,运动员向后撑雪杖,雪杖对人有方向向______的作用力,使人在雪地上滑行,这说明力可以改变物体的______;同时观察到被雪杖撑过的地方会凹陷下去,这说明力可以使物体发生______。
【答案】 前 运动状态 形变
【详解】运动员向后撑雪杖,则运动员对雪杖有向后的力,根据力的作用是相互的,雪杖对运动员有向前的力。
运动员向后撑雪杖,雪杖给地面施加力的同时,也受到地面力的作用,人在雪地上滑行,这说明力使人和雪杖由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
被雪杖撑过的地方会凹陷下去,地面在雪杖的力的作用下形状发生改变,这说明力可以使物体发生形变。
【精练2】(25-26八年级下·江苏常州·期中)小明梦见他和小华被困在一个结冰的池塘中,他们坐的小船停在光滑的冰面上,由于没有摩擦,他们无法推动小船。后来他们想出一个奇妙的方法把行李扔出去,小船居然动起来了。他们靠北岸较近,应该向哪边扔行李较为合适( )
A.向东 B.向南 C.向西 D.向北
【答案】B
【详解】已知他们靠北岸较近,让船向北运动靠岸的方案才是最合适的。根据力的作用的相互性,要获得向北的反作用力,需要将行李向相反方向(向南)抛出。人对行李施加向南的力,同时行李对船施加向北的反作用力,就能推动船向北岸运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的槽纹 B.在链条上加润滑油
C.轮胎上绑防滑链 D.刹车时用力捏车闸
【答案】B
【详解】A.鞋底的槽纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.在链条上加润滑油,是让接触面分离从而减小摩擦,故B符合题意;
C.轮胎上绑防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.刹车时用力捏车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,物体在平行斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上运动,若拉力F逐渐增大、方向始终不变,则下列说法中正确的是( )
A.物体所受摩擦力逐渐变小 B.物体所受摩擦力逐渐变大
C.物体所受摩擦力方向沿着斜面向下 D.物体所受摩擦力方向沿着斜面向上
【答案】C
【详解】AB.拉力F逐渐增大、方向始终不变,物体对斜面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体所受摩擦力不变,故AB错误;
CD.物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动的趋势相反,物体在平行斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上运动,所以物体所受摩擦力方向沿着斜面向下,故C正确,D错误。
故选C。
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会( )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
【答案】A
【详解】甲图中物体静止在竖直墙面上,受到竖直向上的静摩擦力,静摩擦力和重力为一对平衡力,大小相等,始终等于重力,即增大F1时摩擦力大小不会改变;乙图中物体在水平面上做匀速直线运动,受到水平面的滑动摩擦力,增大F2时,物体乙对水平面压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,因此水平面对乙的滑动摩擦力的大小不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系、物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。t=1s时,物体所受摩擦力为______N;t=5s时,物体所受摩擦力为______N。t=9s时,撤去推力F,物体由于具有______,不能立即停止,若此时物体所受外力全部消失,物体将做__________运动。
【答案】 3 6 惯性 匀速直线
【详解】[1]由丙图可知,时物体速度为0,处于静止状态,物体在水平方向受推力和摩擦力,二力平衡。由乙图知,此时推力,所以摩擦力。
[2]由丙图可知,6−9s物体做匀速直线运动,此时物体受力平衡,摩擦力等于推力。由乙图知,6−9s推力,所以滑动摩擦力。时,物体做加速运动,但压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为6N。
[3]物体具有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。撤去推力F,物体由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以不能立即停止。
[4]t=9s时物体做匀速直线运动,若此时物体所受外力全部消失,物体将保持原来的匀速直线运动状态,即做匀速直线运动。
5.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)螺丝刀的木柄上有凹凸的花纹,这是利用________的方法来增大摩擦;在机器的转动部分安装轴承是用________的方法来减小摩擦;自行车刹车时要用力捏车闸,这是利用________的方法来增大摩擦。
【答案】 增大接触面的粗糙程度 变滑动为滚动 增大压力
【详解】[1]螺丝刀的木柄上有凹凸的花纹,这是在压力和材料一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]在机器的转动部分安装轴承是用滚动代替滑动(或变滑动为滚动)的方法来减小摩擦的。
[3]自行车刹车时要用力捏车闸,这是在接触面粗糙程度和材料一定时,通过增大压力来增大摩擦力的。
6.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图所示,长木板的部分底面积与水平桌面接触,用手推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,此过程中,木板对桌面的压力________,木板对桌面的压强________,木板受到的摩擦力________。
【答案】 不变 变小 不变
【详解】[1]在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,在这个过程中,木板对桌面的压力始终和自身的重力相等,由于木板的重力不变,所以木板对桌面的压力不变。
[2]由于受力面积变大,压力不变,由可知,木板对桌面的压强变小。
[3]接触材料不变,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,而在这个过程中,木板对桌子的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木板所受摩擦力的大小不变。
7.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,将测力计左端固定在墙上,右端用细线与重为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,测力计保持水平。拉动小车向右做匀速直线运动,当测力计示数稳定时,木块所受摩擦力的方向为___________,若拉动小车加速运动,测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 水平向右 不变
【详解】[1]当拉动小车向右做匀速直线运动时,木块相对于小车向左滑动,根据摩擦力的方向与相对运动(或相对运动趋势 )方向相反,可知木块所受摩擦力的方向为水平向右。
[2]滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。拉动小车加速运动时,木块对小车的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变。由于木块静止(相对地面 ),处于平衡状态,测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以测力计的示数将不变。
8.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)按要求作图:如图所示,粗糙地面上,物块水平向左压缩弹簧后保持静止,请画出此时物块水平方向上受力的示意图。
【答案】
【详解】地面粗糙,物块水平向左压缩弹簧后保持静止,物块在水平方向受到两个力的作用,即弹簧施加的水平向右的弹力F、地面施加的水平向左的摩擦力f,二力是一对平衡力,大小相等、方向相反,力的作用点画在物体的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上F、f。如图所示:
9.用手边的铅笔可以做很多物理小实验。
(1)如图甲所示,手指压铅笔尖会感觉到疼,因为力的作用是______;
(2)如图乙所示,用手指水平压住铅笔两端。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应该采取图中______(选填“甲”或“乙”)的方式进行实验;
(3)如图丙所示,第一次用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,第二次在书下垫几支圆铅笔,再水平匀速拉动。根据______来比较两次摩擦力的大小。
【答案】 相互的 是 乙 橡皮筋的长度
【详解】(1)[1]因为力的作用是相互的,所以手指压铅笔尖时,受会感觉到疼。
(2)[2]物体受到两手指对铅笔的压力,处于平衡状态,所以两手指对铅笔的压力是一对平衡力。
[3]探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力相同,改变受力面积。甲图因铅笔自重的影响,手指受到的压力不相等,故乙图符合题意。
(3)[4]橡皮筋受到的拉力越大,伸长量越长,用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,通过观察橡皮筋的长短来比较两次摩擦力的大小。
10.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽这些器材对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺少的器材是_________;
(2)如表是小明记录实验情况的表格:
大气压力F/N
注射器容积V/mL
①
活塞面积S/
大气压强p/Pa
6.0
2.5
5.00
0.5
②
表中①是________;②是________;
(3)为减小摩擦力对实验结果的影响,小虎对小明同学所做实验进行改进:在原实验基础上,取 下橡皮帽,将活塞推到注射器底端后,再次水平向右匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为0.8N,则注射筒和活塞间的摩擦力大小为________N,那么小虎同学计算出的大气压强是________Pa。
【答案】(1)刻度尺
(2) 全部刻度的长度/cm
(3) 0.8
【详解】(1)该实验的实验原理是,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式可知,需要测出刻度部分的长度,因此还需要的器材是刻度尺。
(2)[1]根据注射器的容积与注射器全部刻度对应的长度,计算出注射器的面积。故需测出注射器全部刻度的长度。
[2]由表格数据可知大气压力是6.0N,此时拉力同时克服了大气压力和摩擦力,所以初始拉力为,活塞面积为
根据压强公式,得所测大气压强为
(3)[1][2]当用橡皮帽封住注射器的小孔时,向外拉活塞时,阻碍活塞运动的力有大气压力与摩擦力。当将橡皮帽取下后,再拉动活塞时,阻碍活塞运动的力是摩擦力,摩擦力大小为0.8N。原来的拉力6.0N是大气压力+摩擦力,故真实的大气压力为
因此,可以取下橡皮帽,匀速拉动活塞,测出摩擦力,得到大气压力的准确值。即
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有关滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.自行车转轴加润滑油
B.推书柜时,先将书移出
C.搬运重物时在下方垫圆滚木
D.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
【答案】A
【详解】关节腔内的滑液使骨与骨的接触面分离,使接触面分离,从而减小了骨与骨之间的摩擦。
A.自行车转轴加润滑油是通过分离接触面来减小摩擦,故A不符合题意;
B.推书柜时,先将书移出是通过减小压力来减小摩擦,故B不符合题意;
C.搬运重物时在下方垫圆滚木是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图甲,将智能电机、智能小车组装起来与摩擦块一起放在水平轨道上,启动智能小车拉动摩擦块匀速向左运动,智能小车内置的传感器实时记录下该过程中摩擦块受到的摩擦力大小如图乙所示。则( )
A.在区域1中摩擦块对木板的压力更大 B.在区域2中摩擦块对木板的压力更大
C.轨道上区域1的粗糙程度更大 D.轨道上区域2的粗糙程度更大
【答案】D
【详解】AB.拉动摩擦块沿水平轨道匀速运动过程中,摩擦块的重力不变,对木板的压力大小不变,故AB不符合题意;
CD.由题图乙可知,摩擦块在区域1受到的摩擦力小于在区域2受到的摩擦力,匀速运动过程中,摩擦块对木板的压力大小不变,因此区域1的粗糙程度小于区域2的粗糙程度。故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,两块完全相同的长方体物块,分别在拉力的作用下,沿同一个水平地面以不同的速度做匀速直线运动,已知,则两种情况下物块所受摩擦力和的大小关系为( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】B
【详解】滑动摩擦力的大小与压力及接触面粗糙程度有关,与速度无关;由题可知,两种情况下,物块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同,则两种情况下物块所受摩擦力和的大小关系为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,将遥控玩具小车悬挂起来,用遥控器启动小车,车轮转动,小车能不能前进?______;这时从小车下方向上托起一块木板,当木板接触轮子时,小车能不能前进?______;由此可以说明:小车前进的动力是______力。
【答案】 不能 能 摩擦
【详解】[1]将小车悬挂起来,用遥控器启动它时,轮子转动起来,但是由于不受摩擦力,没有使小车前进的力,因此小车轮子转动但不前进。
[2][3]木板接触汽车轮子后,汽车受到木板的摩擦力,汽车向前运动,使小车向前运动的动力是木板对车轮向前的摩擦力。
5.(24-25八年级下·江苏宿迁·期末)按要求填空。
(1)如图甲,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的________来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时,受力面积________,压强越大;
(2)如图乙,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F=________N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与________有关。
【答案】(1) 凹陷程度 越小
(2) 1.6 压力
【详解】(1)[1][2]在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,通常使用细沙作为实验材料,通过观察细沙的凹陷程度,可以直观地判断压力的作用效果。当压力一定时,受力面积越小,细沙的凹陷程度越深,说明压强越大。因此,实验中通过细沙的凹陷程度来判断压力的作用效果。
(2)[1]在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验要求物体在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。根据图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N,则拉力F为1.6N。
[2]当拿走物体A上的砝码,即减小了压力,弹簧测力计的示数变小,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
6.(23-24八年级下·江苏镇江·期末)如图所示,木块A和B叠放在水平地面上,在大小为的水平拉力F作用下A和B一起向右做匀速直线运动。地面对木箱B的摩擦力为___________N,方向是___________,木块A___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
【答案】 10 水平向左 受
【详解】[1]将两块木块看成一个整体,这个整体受到水平拉力和地面的摩擦力作用,处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以地面对B的摩擦力
[2]方向与水平拉力F的方向相反,即水平向左。
[3]拉力作用在木块A上,木块B也随着A向前运动,说明两木块之间也有力的作用,即木块A也受到摩擦力。
7.(23-24八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,一个质量为10kg的木箱放在水平地面上,木箱受到的重力为________N。用20N的力水平向右推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为________N。如果给木箱装上轮子,推起来会更省力,这是将滑动摩擦变为________(g取10N/kg)。
【答案】 100 20 滚动摩擦
【详解】[1]木箱受到的重力为
[2]用20N的力水平向右推木箱,没有推动,木箱静止,在水平方向上受到平衡力,根据二力平衡可知木箱受到地面的摩擦力大小与推力大小相等,为20N。
[3]对于同一物体,一般情况下滚动摩擦小于滑动摩擦,给木箱装上轮子,推起来会更省力,就是是将滑动摩擦变为滚动摩擦。
8.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图所示,一个质量分布均匀的正方体物块以初速度v沿着表面粗糙的固定斜面向上运动,图中已作出了物块所受的重力G,请将该物块的受力示意图补完整(力的作用点画在物块的重心,不计空气阻力)。
【答案】
【详解】在斜面上运动的物体首先要受到竖直向下的重力G和垂直斜面向上的支持力F的作用,另外,由于斜面粗糙,物体向上运动,所以物体还受到沿斜面向下的摩擦力f的作用。如图所示:
9.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图所示是小华的物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,需将弹簧测力计沿_________方向调零;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小华为了追求更好的实验效果,把装置进行了改良,如图丁所示,却发现弹簧测力计示数仍 然很不稳定,可能是由于______所造成的。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动.请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是________;
A.木板的质量;
B.木块的质量;
C.砝码的质量为;
D.托盘和砝码的总质量;
②木块受到的滑动摩擦力大小为________(用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟物体的接触面的面积有关。于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是________。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将_________就可以进行实验并得出正确结论。
【答案】(1)水平
(2)压力
(3)木板表面的粗糙程度不均匀
(4) D 没有控制压力相同 切去部分木块叠放在剩下木块上
【详解】(1)实验过程中,为避免弹簧自身重力对测量的影响,需将弹簧测力计沿水平方向调零,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)图甲和乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明木块所受的滑动摩擦力更大,所以可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)木块在运动过程中拉力突然变大,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦力将不变;根据影响摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,即摩擦力是变化的,说明木板表面的粗糙程度不均匀。
图丁中,拉动木板时木块B始终静止,受力平衡,弹簧测力计示数应稳定。示数不稳定的原因是:木板表面的粗糙程度不均匀,不同位置的粗糙程度不同,导致滑动摩擦力大小变化。
(4)[1]由图示知,木块匀速直线运动时,水平方向所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,要测摩擦力,需要测出拉力的大小,而木块是砝码和托盘通过定滑轮拉住,拉力的大小等于砝码和托盘的总重力,要知道两者的总重力,需要测出两者的总质量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[2]木块受到的滑动摩擦力大小为。
[3]要探究摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关需控制压力和接触面的粗糙程度相同。他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分,接触面积变小,但同时压力也变小了,即没有控制压力大小相同。
[4]正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将切去部分木块叠放在剩下木块之上,保证压力不变,接触面面积大小改变,就可以进行实验并得出正确结论。
10.(23-24八年级下·江苏南通·期末)为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小慧利用形状、大小相同,表面粗糙程度不同的空心木块1和实心木块2设计了如图所示实验。
(1)实验前应将弹簧测力计在______(选填“水平”或“竖直”)方向上调零,为了正确测得摩擦力的大小,实验中必须使物块在水平木板上做______;
(2)小慧完成了甲、乙、丙三次测量滑动摩擦力大小的实验,记下测力计的示数分别为F1、F2、F3,她发现F1<F2<F3,从而得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。实验过程中存在的错误是:______;
(3)在图甲实验中,做以下调整后再次水平拉动木块,其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有______(填序号)。
①把木块沿竖直方向截掉一部分
②增大拉力
③增大木块的速度
④在木块上加金属块
【答案】(1) 水平 匀速直线运动
(2)没有控制接触面的粗糙程度相同
(3)①④
【详解】(1)[1][2]因为要测的是 水平方向 的滑动摩擦力,所以弹簧测力计应在 水平 方向上调零。实验中要让物块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡,这样拉力才等于滑动摩擦力。
(2)由图可知,甲乙丙中,甲乙压力相同,接触面粗糙程度不同,甲丙接触面粗糙程度相同,压力不同,乙丙压力不同,接触面粗糙程度也不同,要得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关,必须控制接触面粗糙程度相同,因此小慧的错误在于没有控制接触面粗糙程度相同。
(3)影响滑动摩擦力大小的因素由压力和接触面粗糙程度;
①把木块沿竖直方向截掉一部分,压力变小了,滑动摩擦力变小
②增大拉力,压力和接触面粗糙程度都没变,滑动摩擦力不变
③增大木块的速度,压力和接触面粗糙程度都没变,滑动摩擦力不变
④在木块上加金属块,压力变大了,滑动摩擦力变大
综上符合题意有①④。
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$2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题04 摩擦力的示意图、实验与影响因素『期末复习重难点专题培优』
【13个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共59题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 静摩擦力的方向 1
题型二 静摩擦力的示意图 2
题型三 静摩擦力的大小 3
题型四 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤 4
题型五 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项 5
题型六 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 8
题型七 探究影响滑动摩擦力的实验改进 10
题型八 滑动摩擦力的方向 12
题型九 滑动摩擦力的示意图 13
题型十 影响滑动摩擦力大小的因素 13
题型十一 增大摩擦的方法及生活中的实例 14
题型十二 减小摩擦的方法及生活中的实例 15
题型十三 力作用的相互性 15
优选真题 实战演练 16
【基础夯实 能力提升】 16
【拓展拔尖 冲刺满分】 19
题型一 静摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·江苏南京·期中)如图所示,窗玻璃上趴着一只壁虎,当人水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.水平向右 B.斜向右上方
C.竖直向上 D.以上都有可能
【精练1】(2026八年级下·江苏·专题练习)用手水平向右拉静止在水平桌面上的木块,木块未被拉动,此时木块受到的静摩擦力方向是( )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
【精练2】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用60N的力向左推甲,前后两次,人均未运动,则下列说法正确的是( )
A.第一次推时,甲受到地面的摩擦力向右
B.乙受到地面10N的摩擦力,方向向左
C.第二次推时,甲受到地面10N的摩擦力,方向向右
D.第二次推时,墙壁受到110N的推力
题型二 静摩擦力的示意图
【精讲】如图,一名男生奔跑过程中右脚腾空、左脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
【精练1】如图所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A受到的重力和摩擦力的示意图。
【精练2】(24-25八年级下·江苏盐城·期中)(1)在如图中,手指压物块的力为6牛,请用力的图示法画出物块对竖直墙面的压力F。
(2)一木块静止在斜面上,请画出它受到的弹力和摩擦力的示意图。
题型三 静摩擦力的大小
【精讲】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受A的摩擦力为fB;若将F2=50N的水平力按如图乙所示,作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则A物块受到地面的摩擦力为fA,则下列正确的是( )
A.fB=30N,fA=30N B.fB=30N,fA=0N
C.fB=0N,fA=30N D.fB=0N,fA=50N
【精练1】(2026八年级下·江苏·专题练习)下列情景中,不会产生摩擦力的是( )
A.静止在斜面上的木块 B.在光滑水平面上匀速运动的小球
C.用手握住竖直悬挂的瓶子 D.刹车时的汽车轮胎与地面
【精练2】(24-25八年级下·重庆江津·期中)如图所示,用8N的力握住水杯静止不动,水杯和水的总重力是6N,水杯受到的摩擦力是______N。喝掉2N的水后,仍然用8N的力握住水杯如图静止不动,水杯受到的摩擦力是______N。
题型四 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图1所示。
(1)小明实验前,应将弹簧测力计__________放置后进行调零;用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据__________原理,可得出滑动摩擦力的大小;
(2)若图1甲中木块运动的速度大小为,图1乙中木块运动的速度大小为,则下列说法正确的是__________(填字母代号);
A.一定大于 B.一定小于 C.一定等于 D.和大小关系不确定
(3)比较图1中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与__________无关;图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间_______(有/无)摩擦力的作用;
(4)小红提出了改进方案,如图2所示。她将弹簧测力计(已在竖直方向调零)的挂钩通过细线固定在地上,同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连,小红水平向左匀速拉动滑块下方的木板,读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力,则用这种方法测出的摩擦力将比真实值__________(偏大/偏小/不变)。
【精练1】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)探究影响滑动摩擦力大小的因素。
小明将一木块放置于家用跑步机的水平传送带上,弹簧测力计水平固定在支架上,并通过细线与木块相连,如图所示。启动电动机带动传送带运转,稳定后读弹簧测力计示数。
(1)要使弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力,下列条件中不需要满足的是______;
A.细线要水平 B.木块保持静止 C.传送带匀速运转
(2)稳定后木块受到的摩擦力方向为水平向______;
(3)在木块上依次增加砝码,弹簧测力计示数也依次变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(4)改变传送带的速度大小,发现稳定后弹簧测力计的示数不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______;
(5)完成上述实验探究后,小明思考拔河比赛中如果要取得胜利,组队时应选体重______的同学参加比赛。
【精练2】(25-26八年级下·江苏宿迁·期中)在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验操作如图所示:
(1)实验中,沿水平方向拉着木块做______运动,测出木块所受的摩擦力;
(2)图甲中,木块所受滑动摩擦力的大小为______;通过比较甲、乙两次实验可知:滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)图丙中,在正确测量木块所受滑动摩擦力的大小时,砝码______(填“是”或“否”)受到木块对它的摩擦力?生活中为了让自行车更快地停下来,可以用力捏车闸来实现,这可以通过比较______两次实验得出的结论进行解释;
(4)如图丁所示,将圆柱形铅笔放在木块与木板之间,重复(1)的操作,如图丁所示。比较丙、丁两次实验得出结论,请列举生活中利用此结论减小摩擦的事例:______。
题型五 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同。每个面的粗糙程度都相同:两小车上表面材料不同)
步骤一:如图甲所示。小明用水平向左的拉力拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图像;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,小明_________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动平板小车。当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为___________N;
(2)比较两组实验发现,步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与_________有关;
(3)通过分析步骤二表中数据,可得出结论:_________;
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是________;
(5)小明认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法__________(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:________。
【精练1】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,小明提出以下两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
实验图
甲
乙
丙
接触面
较光滑木板
较光滑木板
粗糙的木板
压力/N
1.0
1.5
1.5
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
为验证猜想、小明进行如图1的实验,并将实验数据记录在表格中:
(1)实验中,在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,应先将弹簧测力计______(选填“水平”或“竖直”)放置并调整指针到零刻度线,然后水平拉着木块做______运动,读出弹簧测力计示数F;
(2)比较甲和丙两次实验,得出结论:接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。你认为这个结论______(选填“合理”或“不合理”),你的理由是______;
(3)比较甲、乙两实验得到猜想______(选填“一”或“二”)是正确的,在图2的三个实例中,______(选填序号)是此结论的应用。
(4)在上述实验操作中发现弹簧测力计示数不稳定,这会影响测量滑动摩擦力的大小,于是改进了实验装置,如图所示,实验时长木板______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
【精练2】(25-26八年级下·江苏无锡·月考)如图,在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中
(1)小龙在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其做______运动,此时弹簧测力计读数是______N。
(2)他测得的实验数据如表。
序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块与木板
4.0
0.8
2
木块与木板
5.0
1.0
3
木块与砂纸
4.0
1.2
若要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较第______两次实验数据;比较第1、2次实验数据,可初步得出结论:__________。
(3)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力为变为原来的一半。她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在什么问题:_______。
(4)小勇想到改进这个实验方法,将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平向左运动,这样长木板______(“一定”或“不一定”或“一定不”)要做匀速运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向______。(填“左”或“右”)
题型六 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论
【精讲】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们选用不同的实验器材,设计了不同的实验方案。
(一)如图所示,是小李同学设计的实验方案:a、b是用粗糙程度不同的两种木材分别做成的体积相同的木块,且ma>mb。
(1)如图甲,将木块a平放在水平长木板上,沿水平方向拉动木块a,使木块a做匀速直线运动,根据__________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)若小李要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择__________两个图的实验结果进行比较。
(二)如图所示,是小王同学的实验方案:
(3)如图甲乙丙,在木块a上依次加上重力越来越大的砝码,用弹簧测力计拉着木块在同一水平桌面上匀速直线运动,由测量数据得出结论__________;增大丙图中弹簧测力计的拉力,木块a受到的滑动摩擦力将__________;
(4)继续改变砝码的重力进行实验,得到滑动摩擦力随砝码重力的变化如图丁所示,由图像可进一步得知,当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成__________比;
(5)为了提高测量精度,小王用力传感器代替弹簧测力计测量,数据实时传送到计算机绘出的图像如图戊所示。木块a从开始运动,则在这段时间内,木块受到摩擦力f与传感器拉力F的大小关系为:f_________F。(选“>”、“=”或“<”)
(三)如图所示,小李和小王同学又合作完成以下实验探究:
(6)整个装置放在水平桌面上,其中a、b两木块叠放在一起,在b下面放细圆木条的目的是________。两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上;缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块a与b位置不动,整个装置静止后,木块b所受摩擦力的方向为__________,弹簧测力计C的示数为__________N。
【精练1】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。
(1)为了使摩擦力与拉力相等,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动。
(2)图甲、乙两次实验表明:当接触面粗糙程度相同时,______。
(3)图______两次实验表明:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
(4)随后,小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究:在图甲所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为______N;若用的拉力拉木块做变速运动时,木块所受摩擦力大小为______N。
【精练2】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长方体木块上表面比下表面更为粗糙,放在由电机驱动的水平传送带上,通过细绳与固定在竖直墙壁上的弹簧测力计相连。
(1)本实验除了要保证木块相对地面保持静止外,还需控制的条件是________(选填“A”或“B”);
A.水平传送带必须匀速运转
B.连接滑块的细绳必须水平
(2)若某次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则木块所受摩擦力的大小为________N,请在图中画出木块所受摩擦力的示意图________;
(3)先后用上、下表面贴放在传送带上,在木块上放不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像应为________(选填“①”或“②”)。
题型七 探究影响滑动摩擦力的实验改进
【精讲】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块、弹簧测力计的示数如图所示:
(1)实验前将弹簧测力计在________(选填“水平方向”或“竖直方向”)调零;
(2)根据甲、乙两次实验得到的结论是_________;
(3)小明认为滑动摩擦力还和受力面积有关,所以他进行的操作是,将木块从中间切断,并拿走一半,测出滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟受力面积有关。老师说操作是错误的,原因是_______
(4)该实验很难保证匀速,于是改进如图则量出木块受到的滑动摩擦力,图丁的优点是_________;
(5)如表是小明重复甲图实验后得出的数据,记录了木块在不同运动状态时弹簧测力计的示数。这5次实验中,木块所受摩擦力大小相同的有_________次;
木块状态
静止
静止
加速直线运动
匀速直线运动
减速直线运动
弹簧测力计示数/N
0.6
1.0
2.4
1.2
0
(6)小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。小明利用力传感器和传送带设计了如图所示的装置,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像(木块平放和侧放时的底面积不同)所示:
①分析图丁、戊可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积__________。
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________(填字母)。
A.传送带转动速度太大 B.木块与传送带的接触面积太小 C.传送带表面粗糙程度不均匀
【精练1】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红用弹簧测力计拉同一物块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)如图甲所示,为了测量滑动摩擦力大小,小红拉着物块沿水平面向右做匀速直线运动,利用______的知识可知,此时物块与长木板之间的摩擦力为______N;
(2)比较______两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;比较甲、乙两图,可得到的结论是:______;
(3)小红在上述实验中发现弹簧测力计示数不稳定,这会影响测量滑动摩擦力的大小,于是改进了实验装置,如图丁所示,实验时长木板B______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动,分析可知木块A受到的滑动摩擦力大小是______N,方向是水平向______(选填“左”或“右”);
(4)小红在做图丁实验时,拉动长木板B没有及时停下来,当木块A有七分之一滑出长木板B表面时,木块A所受滑动摩擦力大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【精练2】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,木板和毛巾表面均水平放置,,,。
(1)在利用图甲装置进行实验时,用弹簧测力计测量摩擦力用到的原理是______,若运动过程中木块A的速度突然变大,则木块A受到的滑动摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);在乙图中物块B随A一起匀速运动时,物块B受到的摩擦力为______N;
(2)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。若A的重力为2N,则B的重力为______;
(3)要比较物块A、B的下表面哪一个更粗糙,则再把物块A放在物块B上,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块B一起做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数,通过以上实验说明物块______(选填“A”或“B”)的下表面更粗糙;
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板______(选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动;
②若时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则物块受到的摩擦力大小为______N,方向______;(选填“水平向左”或“水平向右”)
题型八 滑动摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图所示,固定木块,再拉动木板。木块所受摩擦力的方向为水平向_______,木板在水平方向共受到_______个力的作用。
【精练1】(25-26八年级下·江苏常州·期中)擦黑板时,黑板擦与黑板面之间的摩擦是______摩擦;而用圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为______摩擦;人正常行走时,靠的是脚与地面之间的______摩擦(以上均选填:静/滑动/滚动)。
【精练2】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,木块A放在长木板B上,A、B质量相同。轻质弹簧一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在粗糙的水平地面上,在拉力F1=5N的作用下,长木板B以1m/s的速度匀速向左运动,A相对于地面静止,水平弹簧对A拉力为F2=3N,已知在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比,下列说法正确的是( )
A.B受到A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
B.若将F1增大到10N,则B受到地面的摩擦力大小为7N
C.若B以2m/s的速度匀速向左运动,则其受到地面的摩擦力大于2N
D.若将A沿竖直方向切去一半并拿走,且B仍匀速向左运动,则F1大小为3N
题型九 滑动摩擦力的示意图
【精讲】(24-25八年级下·江苏扬州·期中)图中,一物体沿粗糙的斜面匀速上滑,请画出物体受到的摩擦力和物体所受重力的示意图。
【精练1】如图所示,物块沿粗糙斜面向上运动,请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。
【精练2】图中,画出在水平桌面上向右做匀速直线运动的木块受到摩擦力的示意图。
题型十 影响滑动摩擦力大小的因素
【精讲】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
①F1小于F2 ②图丙中木块P所受摩擦力等于图丁中木块P所受摩擦力
③F3等于F4 ④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力
A.只有①③正确 B.只有①③④正确
C.只有③④正确 D.只有①②④正确
【精练1】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图甲所示,将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮顺时针转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当轮子接触到木板时,小车就向________运动,说明使小车前进的动力是________力;若在桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车倒挡,木板将向________运动。
【精练2】(25-26八年级下·江苏徐州·期中)小明探究影响滑动摩擦力的因素,实验前,应将弹簧测力计______(填“水平”或“竖直”)放置后进行调零;弹簧测力计读数时,视线应沿虚线______的方向(填“a”、“b”或“c”),实验中,若在木块上方放一个钩码,其他因素不变重复实验,弹簧测力计的示数会______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
题型十一 增大摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)下列实例中为了增大摩擦的是( )
A.机器上安装滚动轴承 B.气垫船脱离水面
C.给门轴的合页加润滑剂 D.使用橡皮擦除字迹时要用力
【精练1】(25-26八年级下·江苏常州·期中)小明擦黑板时,用力压紧黑板擦。下列实例中与其原理相同的是( )
A.在拔河比赛中,选用“胖墩”参加比赛 B.开瓶盖时用毛巾包着
C.举重运动员在比赛前会在手上涂擦镁粉 D.鞋底上刻有凹凸不平的花纹
【精练2】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)下列实例中,目的是增大摩擦的是( )
A.行李箱下装有滚轮 B.磁悬浮列车悬浮行驶
C.运动员手上涂镁粉 D.自行车轴安装滚珠轴承
题型十二 减小摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图所示的几个操作中,为了减小摩擦的是( )
A.握紧方向盘 B.车轴处装有滚珠轴承
C.瓶盖上有条纹 D.体操运动员在手上涂镁粉
【精练1】(25-26八年级下·江苏盐城·期中)如图是一款在空间站失重的环境下使用的“太空圆珠笔”的笔芯,其内部密封了压缩氮气,书写时可以保证墨水持续流出,书写时属于________摩擦,在使用一段时间后,笔芯内的氮气质量________(选填“变大”、“变小”或/不变”),质量是物体的一种_________。
【精练2】(25-26八年级下·江苏南京·期中)动物在进化过程中形成了与环境相适应的身体特征,下列动物的身体特征中,为了减小摩擦的是( )
A.泥鳅身上的黏液 B.猫爪上的肉垫
C.斑马身上的条纹 D.蛇身上的粗糙鳞片
题型十三 力作用的相互性
【精讲】(25-26八年级下·江苏宿迁·期中)“一个巴掌拍不响”所蕴含的物理道理是( )
A.两个不接触的物体间也有力的作用 B.物体间力的作用是相互的
C.力可以改变物体的体积 D.力可以改变物体的质量
【精练1】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图所示,运动员向后撑雪杖,雪杖对人有方向向______的作用力,使人在雪地上滑行,这说明力可以改变物体的______;同时观察到被雪杖撑过的地方会凹陷下去,这说明力可以使物体发生______。
【精练2】(25-26八年级下·江苏常州·期中)小明梦见他和小华被困在一个结冰的池塘中,他们坐的小船停在光滑的冰面上,由于没有摩擦,他们无法推动小船。后来他们想出一个奇妙的方法把行李扔出去,小船居然动起来了。他们靠北岸较近,应该向哪边扔行李较为合适( )
A.向东 B.向南 C.向西 D.向北
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的槽纹 B.在链条上加润滑油
C.轮胎上绑防滑链 D.刹车时用力捏车闸
2.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,物体在平行斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上运动,若拉力F逐渐增大、方向始终不变,则下列说法中正确的是( )
A.物体所受摩擦力逐渐变小 B.物体所受摩擦力逐渐变大
C.物体所受摩擦力方向沿着斜面向下 D.物体所受摩擦力方向沿着斜面向上
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会( )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
4.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系、物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。t=1s时,物体所受摩擦力为______N;t=5s时,物体所受摩擦力为______N。t=9s时,撤去推力F,物体由于具有______,不能立即停止,若此时物体所受外力全部消失,物体将做__________运动。
5.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)螺丝刀的木柄上有凹凸的花纹,这是利用________的方法来增大摩擦;在机器的转动部分安装轴承是用________的方法来减小摩擦;自行车刹车时要用力捏车闸,这是利用________的方法来增大摩擦。
6.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图所示,长木板的部分底面积与水平桌面接触,用手推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,此过程中,木板对桌面的压力________,木板对桌面的压强________,木板受到的摩擦力________。
7.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,将测力计左端固定在墙上,右端用细线与重为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,测力计保持水平。拉动小车向右做匀速直线运动,当测力计示数稳定时,木块所受摩擦力的方向为___________,若拉动小车加速运动,测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)按要求作图:如图所示,粗糙地面上,物块水平向左压缩弹簧后保持静止,请画出此时物块水平方向上受力的示意图。
9.用手边的铅笔可以做很多物理小实验。
(1)如图甲所示,手指压铅笔尖会感觉到疼,因为力的作用是______;
(2)如图乙所示,用手指水平压住铅笔两端。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应该采取图中______(选填“甲”或“乙”)的方式进行实验;
(3)如图丙所示,第一次用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,第二次在书下垫几支圆铅笔,再水平匀速拉动。根据______来比较两次摩擦力的大小。
10.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽这些器材对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺少的器材是_________;
(2)如表是小明记录实验情况的表格:
大气压力F/N
注射器容积V/mL
①
活塞面积S/
大气压强p/Pa
6.0
2.5
5.00
0.5
②
表中①是________;②是________;
(3)为减小摩擦力对实验结果的影响,小虎对小明同学所做实验进行改进:在原实验基础上,取 下橡皮帽,将活塞推到注射器底端后,再次水平向右匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为0.8N,则注射筒和活塞间的摩擦力大小为________N,那么小虎同学计算出的大气压强是________Pa。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有关滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.自行车转轴加润滑油
B.推书柜时,先将书移出
C.搬运重物时在下方垫圆滚木
D.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
2.(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图甲,将智能电机、智能小车组装起来与摩擦块一起放在水平轨道上,启动智能小车拉动摩擦块匀速向左运动,智能小车内置的传感器实时记录下该过程中摩擦块受到的摩擦力大小如图乙所示。则( )
A.在区域1中摩擦块对木板的压力更大 B.在区域2中摩擦块对木板的压力更大
C.轨道上区域1的粗糙程度更大 D.轨道上区域2的粗糙程度更大
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,两块完全相同的长方体物块,分别在拉力的作用下,沿同一个水平地面以不同的速度做匀速直线运动,已知,则两种情况下物块所受摩擦力和的大小关系为( )
A. B. C. D.无法比较
4.(24-25八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,将遥控玩具小车悬挂起来,用遥控器启动小车,车轮转动,小车能不能前进?______;这时从小车下方向上托起一块木板,当木板接触轮子时,小车能不能前进?______;由此可以说明:小车前进的动力是______力。
5.(24-25八年级下·江苏宿迁·期末)按要求填空。
(1)如图甲,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的________来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时,受力面积________,压强越大;
(2)如图乙,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F=________N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与________有关。
6.(23-24八年级下·江苏镇江·期末)如图所示,木块A和B叠放在水平地面上,在大小为的水平拉力F作用下A和B一起向右做匀速直线运动。地面对木箱B的摩擦力为___________N,方向是___________,木块A___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
7.(23-24八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,一个质量为10kg的木箱放在水平地面上,木箱受到的重力为________N。用20N的力水平向右推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为________N。如果给木箱装上轮子,推起来会更省力,这是将滑动摩擦变为________(g取10N/kg)。
8.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图所示,一个质量分布均匀的正方体物块以初速度v沿着表面粗糙的固定斜面向上运动,图中已作出了物块所受的重力G,请将该物块的受力示意图补完整(力的作用点画在物块的重心,不计空气阻力)。
9.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图所示是小华的物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,需将弹簧测力计沿_________方向调零;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小华为了追求更好的实验效果,把装置进行了改良,如图丁所示,却发现弹簧测力计示数仍 然很不稳定,可能是由于______所造成的。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动.请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是________;
A.木板的质量;
B.木块的质量;
C.砝码的质量为;
D.托盘和砝码的总质量;
②木块受到的滑动摩擦力大小为________(用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟物体的接触面的面积有关。于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是________。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将_________就可以进行实验并得出正确结论。
10.(23-24八年级下·江苏南通·期末)为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小慧利用形状、大小相同,表面粗糙程度不同的空心木块1和实心木块2设计了如图所示实验。
(1)实验前应将弹簧测力计在______(选填“水平”或“竖直”)方向上调零,为了正确测得摩擦力的大小,实验中必须使物块在水平木板上做______;
(2)小慧完成了甲、乙、丙三次测量滑动摩擦力大小的实验,记下测力计的示数分别为F1、F2、F3,她发现F1<F2<F3,从而得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。实验过程中存在的错误是:______;
(3)在图甲实验中,做以下调整后再次水平拉动木块,其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有______(填序号)。
①把木块沿竖直方向截掉一部分
②增大拉力
③增大木块的速度
④在木块上加金属块
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