专题03 摩擦力的探究与应用、二力合成【期末复习重难点专题培优十三大题型】-2025-2026学年物理新教材人教版八年级下册
2026-05-20
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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 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 二力平衡,第3节 摩擦力,第4节 同一直线上二力的合成 |
| 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 | 34.08 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57956570.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦摩擦力与二力合成,通过13类高频易错题型系统构建“概念-实验-应用-综合”解题体系,融合科学探究与科学思维,实现期末重难点突破。
**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(含精讲+精练)|实验探究(控制变量法、二力平衡原理)、力的示意图绘制、图像分析技巧|从静/滑动摩擦力概念出发,经实验装置/步骤/结论到增大/减小摩擦应用,延伸至二力合成及力与图像综合|
|优选真题实战演练|59题(基础夯实+拓展拔尖)|分层突破策略、易错点规避方法|衔接中考命题趋势,通过基础题巩固物理观念,拓展题提升科学论证与质疑创新能力|
内容正文:
2025-2026学年人教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03 摩擦力的探究与应用、二力合成『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 静摩擦力的示意图 1
题型二 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤 3
题型三 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项 6
题型四 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 9
题型五 探究影响滑动摩擦力的实验改进 12
题型六 滑动摩擦力的方向 16
题型七 滑动摩擦力的示意图 18
题型八 影响滑动摩擦力大小的因素 20
题型九 增大摩擦的方法及生活中的实例 23
题型十 减小摩擦的方法及生活中的实例 24
题型十一 合力及力的合成 26
题型十二 同一直线上二力的合成 27
题型十三 力与图像结合问题 29
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】 35
题型一 静摩擦力的示意图
【精讲】(25-26八年级下·安徽安庆·期中)小刚进行家务劳动时,要挪动一个箱子。如图所示,小刚用的水平推力推箱子时,箱子没推动。请作出此时箱子所受地面摩擦力的示意图(O点为摩擦力的作用点)。
【答案】
【详解】图中小刚用的水平推力向右推箱子时,箱子在水平方向上受到向右的推力和地面对箱子向左的静摩擦力。箱子没推动说明箱子处于静止。属于平衡状态。根据二力平衡条件,水平方向上的推力和摩擦力大小相等,方向相反。所以摩擦力。推力方向水平向右,所以摩擦力方向水平向左。
【精练1】(25-26八年级下·河南开封·期中)如图所示甲是一种执毛笔的方法——五指执笔法,若在图乙中以O点表示该毛笔的重心,请在图乙中画出用毛笔写“中国”的“中”字最后一笔时毛笔所受摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】使用毛笔时,毛笔相对于手有向下运动的趋势,因此毛笔受到手竖直向上的摩擦力作用,作用点在毛笔的重心。据此作图。
【精练2】(25-26八年级下·四川宜宾·期中)2025年9月29日,“蜀南竹海中华大熊猫苑”隆重举行正式开园仪式。下图是大熊猫在树上休息的场景,请在下图中O点处画出熊猫所受的摩擦力f的示意图。
【答案】
【详解】熊猫正躺在树上休息,有向下运动的趋势,受到的摩擦力,方向与树干平行向上,作用点在重心,据此作图。
题型二 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·云南·期中)如图所示,小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力与对应压力关系的图像。
(1)实验中,弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据___________原理,可测出滑动摩擦力的大小;图中弹簧测力计的示数为___________N;则___________ N。
(2)分析图像甲或乙可知,木块对木板的___________越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;比较图像可知,___________(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙。
(3)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为___________。这样改进后的装置的优点是___________。
(4)假设平板小车在水平桌面运动时,只受阻力作用,平板小车的速度变小,说明力是改变物体___________ 的原因。
【答案】(1) 二力平衡 2.2 2.2
(2) 压力 甲
(3) 水平向左 不用控制物体做匀速直线运动,便于操作
(4)运动状态
【详解】(1)实验中,弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据二力平衡原理,木块受的拉力与滑动摩擦力大小相等,因此弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小;图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N;滑动摩擦力的大小为2.2N。
(2)分析图像甲或乙可知,滑动摩擦力与压力大小成正比,因此木块对木板的压力越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;比较图像可知,在压力相同时,甲的摩擦力大于乙的摩擦力,所以甲木板更粗糙。
(3)在如图所示的装置中,水平向左拉动平板小车时,木块相对于小车向右运动,所以受到的摩擦力的方向为水平向左;由图所示可知,木块与弹簧测力计固定不动,拉动平板小车运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要小车做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止,便于读数。
(4)假设平板小车在水平桌面运动时,只受阻力作用,平板小车的速度变小,小车的运动状态改变,说明力是改变物体运动状态的原因。
【精练1】(25-26八年级下·湖南长沙·期中)实验小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,此时摩擦力___________拉力 ;
(2)通过对比图___________所示的两次实验可知:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)该小组在实验中发现较难保持木块做匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验,如图丁所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程中___________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,更易操作,此时木块受到的摩擦力方向为水平___________。
【答案】(1)等于
(2)甲、丙
(3) 不需要 向左
【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,摩擦力大小等于拉力大小。
(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。甲、丙两次实验压力相同,接触面粗糙程度不同,符合控制变量的实验要求。
(3)改进实验后,木块始终保持静止,静止的木块受力始终平衡,弹簧测力计示数始终等于摩擦力大小,因此不需要匀速拉动长木板。长木板向左运动时,木块相对于长木板向右运动,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为水平向左。
【精练2】(25-26八年级下·广东汕尾·阶段检测)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做________运动,根据_________知识,得到摩擦力大小________拉力大小、(最后一空选填大于,等于或小于)
(2)比较图丙和图乙,可得到结论,___________。
(3)图甲中小砝码随木块匀速直线运动过程中受到的摩擦力________(选填“为零”“方向向左”或“方向向右”)。
(4)另一小组用弹簧测力计拉着一小木板在桌面从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积________(选填“有关”或“无关”)
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 等于
(2)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)为零
(4)无关
【详解】(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,木块需沿水平长木板做匀速直线运动。因为做匀速直线运动的木块处于平衡状态,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,可知摩擦力大小等于拉力大小。
(2)图乙和图丙中,木块对木板的压力大小相同,图乙中木板表面粗糙,图丙中木板表面光滑,且图乙中弹簧测力计示数更大,即木块所受滑动摩擦力更大。所以可得到结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图甲中小砝码随木块匀速直线运动,小砝码与木块之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以小砝码不受摩擦力,即受到的摩擦力为零。
(4)从图丁到图戊,小木板在运动过程中,压力和接触面粗糙程度不变,接触面积改变,而弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
题型三 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项
【精讲】(25-26八年级下·广西钦州·期中)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,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)该实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做___________运动,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计的拉力大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与___________有关;___________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分,分别测出两块木块的摩擦力继续进行实验,这种做法是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中___________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2) 压力大小 甲、丙
(3) 错误 没有控制压力大小不变
(4)不一定
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)[1][2]甲、乙实验中接触面粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,符合要求的是甲、丙两个实验。
(3)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,必须控制压力、接触面粗糙程度不变;将木块竖直切为两部分后,接触面积减小的同时,木块对接触面的压力也减小了,没有控制压力大小不变,因此该做法错误。
(4)图丁中木块固定,始终处于静止状态,根据二力平衡,木块受到的摩擦力始终等于弹簧测力计拉力,因此无论长木板是否匀速运动,都能测出摩擦力,所以不一定要匀速拉动长木板。
【精练1】(25-26八年级下·宁夏吴忠·期中)如图所示,是某同学在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时的实验情景:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板____(选填“匀速”或“加速”)滑动。根据_______知识测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图乙所示,在木块上放不同数量的钩码,从而改变木块对长木板的___力,测出此种情况下的滑动摩擦力。比较甲、乙两次实验,可得出结论:_________。
(3)如图丙所示,换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的钩码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。比较乙、丙两次实验,可得出结论:______________。
(4)该同学将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出∶滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是___________。
(5)摩擦对人们的生活有利有弊。请你各举一例。
①利用摩擦的实例:_______;②减小有害摩擦的实例:________。
【答案】(1) 匀速 二力平衡
(2) 压 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)没有控制压力大小不变
(5) 走路时鞋底与地面的摩擦 给自行车轴承加润滑油
【分析】图甲:木块在长木板上,弹簧测力计示数为0.5N。
图乙:木块上加了一个钩码(压力增大),在同样的长木板上,弹簧测力计示数为1.5N。
图丙:木块上加了一个钩码(压力与乙相同),但在更粗糙的表面上,弹簧测力计示数为2.0N。
【详解】(1)摩擦力是阻碍物体相对运动的力,无法直接测量;我们需要利用二力平衡的原理,当物体在水平方向上做匀速直线运动时,它处于平衡状态,水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;所以,必须让木块做匀速运动,此时弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。
(2)在木块上放钩码,增加了木块的总重力,从而增大了木块对水平面的压力;
对比甲、乙两图:接触面的粗糙程度相同(都是同一个木板),但乙图的压力比甲图大(乙图多了钩码);结果:乙图的测力计示数(1.5N)大于甲图(0.5N),说明乙图的摩擦力更大。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)对比乙、丙两图:木块上的钩码数量相同,说明压力相同;不同点:丙图的木板表面比乙图更粗糙;结果:丙图的测力计示数(2.0N)大于乙图(1.5N),说明丙图的摩擦力更大。结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应该使用控制变量法,即保持压力大小和接触面粗糙程度不变,只改变接触面积;该同学将木块沿竖直方向截去一半,虽然接触面积减半了,但木块的质量也减半了,导致木块对桌面的压力也减半了;由于没有控制压力不变,所以他的结论是错误的。
(5)有益摩擦:我们需要利用摩擦力来完成某些动作,比如走路、抓握物体、刹车等。通常需要增大摩擦。
有害摩擦:摩擦力会导致机器磨损、发热,消耗能量。通常需要减小摩擦。
【精练2】(25-26八年级下·广西贵港·期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用两块完全相同的木块A、B设计了如图所示的实验:
(1)本实验利用了________平衡的原理,此时水平匀速拉动木块的拉力与滑动摩擦力的大小________;
(2)比较图中甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越________,滑动摩擦力越小;
(3)图丙中木块A受到的摩擦力为________N;图丁中轻绳对B的拉力为________N;
(4)①若未匀速拉动木块,测得的摩擦力会________(选填“准确”或“不准确”);
②写出一个生活中增大摩擦的实例:________。
【答案】(1) 二力 相等
(2)光滑
(3) 1.2 0.6
(4) 不准确 鞋底刻有凹凸不平的花纹
【详解】(1)实验中水平匀速拉动木块时,木块受力平衡,利用二力平衡原理,此时拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等。
(2)甲、乙两次实验压力相同,甲接触面为玻璃,摩擦力更小,因此得出:压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小。
(3)图丙中匀速拉动木块,拉力等于滑动摩擦力,因此木块A受到的摩擦力等于拉力,为;滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,图丁总压力、接触面粗糙程度和丙相同,总摩擦力仍为,A、B完全相同,B受到的摩擦力为总摩擦力的一半,即,B匀速运动受力平衡,因此轻绳对B的拉力等于B受到的摩擦力,为。
(4)若未匀速拉动木块,木块不处于平衡状态,拉力大小不等于滑动摩擦力大小,因此测得的摩擦力不准确;
增大摩擦可通过增大接触面粗糙程度或增大压力实现,常见实例:鞋底刻凹凸花纹、汽车轮胎刻花纹、刹车时用力捏车闸等,合理即可。
题型四 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论
【精讲】(25-26八年级下·江苏常州·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)小明实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做______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A运动的速度大小为v1,图1乙中木块A运动的速度大小为v2,则下列说法正确的是( )
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1和v2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。
(4)小明用如图2所示的器材探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,可通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板的______大小(木板质量忽略不计),在抽拉长木板时(铜块相对地面静止),利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力和拉力的大小。
①实验中沙桶中沙子的质量不断增加,压力传感器受到的压力不断______(增大/减小)。
②多次实验后小明绘制了滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图像如图3所示,可得到结论为:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,______;由图像推理可知:当压力为12 N时,拉力传感器测出的拉力为______N。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)D
(3)接触面积
(4) 压力 减小 滑动摩擦力越大 3
【详解】(1)实验中,需用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,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;根据二力平衡原理,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)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,与物体运动的速度无关。故木块的运动速度和的大小关系无法确定。故选D。
(3)图丙和图丁中,压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,但接触面积不同,而弹簧测力计的示数相同,即滑动摩擦力大小相同,所以可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)绳子绕过定滑轮斜向上拉动铜块。随着沙桶中沙子质量不断增加,绳子的拉力增大,绳子对铜块向上的提力增大,导致铜块对长木板的压力减小。故可通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板的压力大小。
①当沙桶中沙子质量增加时,拉力增大,导致铜块对木板的压力减小,因此压力传感器受到的压力不断减小。
②由图3可知,随的增大而增大,且图像是一条过原点的直线,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
由图3可知,滑动摩擦力与压力成正比。取图像上一点可得比例系数
故当压力为时,滑动摩擦力
因为铜块相对地面静止,水平方向受力平衡,拉力传感器的拉力等于滑动摩擦力,拉力传感器测出的拉力为3N。
【精练1】(25-26八年级下·山东青岛·期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明按图甲、乙、丙、丁所示的步骤进行了实验。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿___________方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块所受滑动摩擦力大小___________弹簧测力计的示数,利用了___________的原理;
(2)如图甲所示,弹簧测力计的示数为___________N,比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系;
(3)如图丙所示,小明将同一木块放在更粗糙的木板二上进行实验,比较甲、丙两图中的弹簧测力计的示数可得:当___________一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
(4)小明设计了如图丁所示的实验装置进行实验,该装置的优点是:___________。(写出一条即可)
【答案】(1) 水平 等于 二力平衡
(2) 2.8 压力大小
(3) 压力大小 大
(4)不需要匀速拉动木板,操作更简便
【详解】(1)实验中,需用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。此时木块处于平衡状态,水平方向上的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N;甲、乙实验中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,因此是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)甲、丙两图中,木块对木板的压力大小相同(同一木块),但木板二比木板一更粗糙,丙图中弹簧测力计示数更大。因此可得:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)改进后的方案,无论是否匀速拉动下方的木板,木块相对于地面静止,处于平衡状态,弹簧测力计的示数均为滑动摩擦力的大小,操作更简便。
【精练2】(25-26八年级下·河北保定·期中)实验小组进行“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________原理可知,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图1、2实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________。
(3)由图1、3实验可得:在________相同时,________________,滑动摩擦力越大。
(4)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速直线运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)将实验进行了如图4所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的滑动摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
【答案】(1)二力平衡
(2)大
(3) 压力 接触面越粗糙
(4)无关
(5) 左 不必
【详解】(1)实验中木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,二者大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)图1和图2中接触面均为木板,粗糙程度相同,图2中木块上增加了砝码,压力更大,对应的弹簧测力计示数大于图1的,说明在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图1中是木板表面,图3中是粗糙木板,二者压力相同,接触面粗糙程度不同,且图3的弹簧测力计示数更大。因此可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)同一实验中,不同速度拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计示数不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)水平向左拉木板时,木板相对于地面向左运动,木块B相对于木板向右滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此物体B受到的滑动摩擦力方向向左;改进后木块B始终静止,受到的弹簧测力计拉力与木板对它的摩擦力始终是平衡力,大小相等,因此木板不必匀速运动,方便实验操作。
题型五 探究影响滑动摩擦力的实验改进
【精讲】(25-26八年级下·广东珠海·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小蔡利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板,做了如题图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做______运动;
(2)比较图甲中第2、3次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系;
(3)小蔡做图甲中第1次实验时,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则第7s时木块所受的摩擦力为______N;
(4)小湘将该实验方法进行了改进,如图丁所示用拉力F拉着长木板向右运动,此时木块受到的摩擦力方向是______,大小为_____N;保持长木板继续运动,当木块有小部分滑出长木板时,木块受到的摩擦力_____(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)实验时若采用变速的方法拖动长木板,_____(选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动摩擦力的大小。
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度
(3)3
(4) 水平向右 3.8 不变
(5)能
【详解】(1)本实验根据二力平衡原理,只有水平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,因此此处填匀速直线。
(2)第2、3次实验中,控制了压力大小相同,只改变了接触面的粗糙程度,因此是探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)由丙图可知,木块做匀速直线运动,此时摩擦力等于拉力;结合乙图,该阶段拉力为,因此滑动摩擦力为。时木块虽然减速,但压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为。
(4)木板向右运动,木块相对木板向左运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力水平向右;弹簧测力计分度值为,读数为,木块静止,摩擦力等于弹簧测力计示数,因此摩擦力为;滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,因此木块部分滑出时摩擦力不变。
(5)无论木板是否匀速运动,木块始终保持静止,二力平衡下摩擦力始终等于弹簧测力计示数,因此变速拖动木板也能测出摩擦力大小。
【精练1】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做________运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与________的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为v1、v2,所受的摩擦力分别为f1、f2已知,则f1________f2(>/</=)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行如图丙所示的实验,支持该小组得出正确结论的现象是:___________________________。
(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________(必须/不一定)做匀速直线运动。
②若F=8N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6 N,则物块受到的摩擦力大小为________N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是____________________________________。
【答案】(1)匀速直线
(2) 压力大小 =
(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) 不一定 6 接触面粗糙程度不均匀
【详解】(1)沿水平方向拉着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, 根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]在完成图甲所示实验时,压力、接触面的粗糙程度二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变,即。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,得出的正确结论为:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[1]拉力传感器左端固定在墙上,将物块与之相连,水平向右拉动木板时,物块相对地面是静止的,受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,此过程不必匀速拉动木板。
[2]若F=8N时,木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时弹簧测力计的示数为,则物块受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力相等,摩擦力大小为。
[3]拉动长木板时发现传感器示数不稳定,可能是接触面的粗糙程度不均匀。
【精练2】(25-26八年级下·广西河池·期中)小嘟想通过测量运动鞋所受的滑动摩擦力比较运动鞋鞋底的防滑能力,她准备了洗干净的运动鞋,一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量运动鞋所受滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计沿___________方向拉动鞋子,使其做___________运动。
(2)小嘟将一只运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,弹簧测力计的示数如图甲所示,为___________N。小嘟发现,用此装置按正确的方法快拉或慢拉运动鞋,弹簧测力计的示数都相同,说明物体所受滑动摩擦力的大小与物体的___________无关。
(3)小嘟经过思考改进了实验装置,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量,如图乙所示。这样做有两个好处:一是___________,二是___________。
【答案】(1) 水平 匀速直线
(2) 2.8 运动快慢
(3) 不需要匀速拉动弹簧测力计,便于操作 弹簧测力计示数稳定,便于读数
【详解】(1)实验时,用弹簧测力计拉着运动鞋在水平橡胶垫上做匀速直线运动,运动鞋处于平衡状态,在水平方向只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,则此时弹簧测力计示数为2.8N。
用装置快拉或慢拉运动鞋,改变了拉动运动鞋的速度大小,而弹簧测力计的示数都相同,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。
(3)与直接用弹簧测力计拉动运动鞋测量摩擦力相比,实验时不需要匀速拉动弹簧测力计,便于操作;滑动摩擦力大小与压力和粗糙程度有关,拉动橡胶垫过程中,压力和粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变,因运动鞋受力平衡,拉力等于摩擦力,并且弹簧测力计示数稳定,便于读数。
题型六 滑动摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·山东青岛·期中)(多选)如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力F=60N,使物体A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体A处于平衡状态
B.物体A受到的摩擦力大小为60N,方向水平向左
C.物体A对物体B的摩擦力大小为60N,方向水平向左
D.物体B受到地面的摩擦力大小为60N,方向水平向右
【答案】AB
【详解】A.物体A、B一起向右做匀速直线运动,匀速直线运动是平衡状态,因此A处于平衡状态,故A正确;
B.对A进行受力分析:水平方向受到向右的拉力,由于A平衡,一定受到B对A的向左的静摩擦力,大小与拉力相等,即60N,故B正确;
C.根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力方向相反、大小相等,因此A对B的摩擦力大小为60N,方向水平向右,故C错误;
D.对整体(A+B)受力分析:整体匀速,水平方向受向右的拉力F,因此地面对B的摩擦力向左,大小等于60N,故D错误。
故选AB。
【精练1】(25-26八年级下·四川成都·期中)如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为
B.时间内物体所受力的合力的大小为
C.时间内物体所受摩擦力大小为
D.内物体受到的摩擦力方向始终不变
【答案】D
【详解】AB.阶段:由图c可知物体匀速向右运动,受力平衡,则该阶段合力为0。由图a、b得:向左,向右,因此滑动摩擦力
由图c可知物体向右加速运动,接触面粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小与阶段相等,仍为4N,故AB错误;
C.阶段,由图a、b可知,则物体向右做减速运动,接触面粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小仍为4N,故C错误;
D.整个过程中,物体始终向右运动,相对水平面的运动方向不变,因此滑动摩擦力方向始终向左,方向不变,故D正确。
故选D。
【精练2】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图甲,小明利用力传感器、水平长木板、木块等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。现用力传感器水平向右拉动木块,其中拉力大小随时间变化的图像如图乙所示,木块速度随时间变化的图像如图丙所示。在运动过程中,木块始终没有伸出长木板外。
(1)在图甲中画出木块在时的受力分析;
(2)木块在时受力__________(选填“平衡”或“不平衡”),你的判断依据为________;
(3)木块在时对木板的压强__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)木块在时对木板的压强;
(4)木块在时受到的摩擦力大小为__________N。
【答案】(1)
(2) 平衡 5s时木块做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受力平衡
(3)等于
(4)4
【详解】(1)1s时木块速度为0,处于静止状态,受力平衡, 在木块重心处画向下的重力G,向上的支持力,二者长度相等;水平方向画向右的拉力,向左的静摩擦力,二者长度相等。 据此作图。
(2)由丙图可知,4~6s木块速度保持不变,做匀速直线运动,匀速直线运动是平衡状态,受力平衡
(3)木块对木板的压力等于自身重力,大小不变,木块与木板的接触面积也不变,根据压强公式,可知两次压强相等。
(4)4~6s木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由乙图得此时拉力为4N,因此滑动摩擦力大小为4N;滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,3s时木块做加速运动,压力和接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力仍为4N。
题型七 滑动摩擦力的示意图
【精讲】(25-26八年级下·河南洛阳·期中)滑旱冰的小朋友用力推墙,他便向后退,请画出他向后退时的受力示意图。(所有力均画在重心上,A点是重心)。
【答案】
【详解】小朋友向后退,水平方向上只受与其运动方向相反的滑动摩擦力作用;在竖直方向上,受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力作用,且二力大小相等。据此作图。
【精练1】(25-26八年级下·广东中山·期中)钟老师在上班路上过斑马线时需推着自行车前进,请画出图中自行车在水平路面上向前行驶时前轮点和后轮点受到地面摩擦力和的示意图。
【答案】
【详解】当推着自行车前进时,前轮和后轮都属于被动滚动,没有动力驱动,所以两轮与地面接触点的相对运动趋势都是向前的。 根据摩擦力的方向与相对运动趋势相反的规律,前轮A点和后轮B点受到的摩擦力方向都向后。在前轮A点,画一个指向左后方的箭头,标注为; 在后轮B点,画一个指向左后方的箭头,标注为, 两个摩擦力的作用点都在车轮与地面的接触点,箭头方向与自行车前进方向相反。
【精练2】(25-26八年级下·青海西宁·期中)请作出在地面上滚动的小球受力示意图。
【答案】
【详解】在地面上向右滚动的小球受到水平向左的摩擦力f、竖直向下的重力(G)、竖直向上的支持力(F支),根据二力平衡,重力和支持力大小相等,从小球重心A开始,分别沿竖直向下、竖直向上和水平向左的方向画一条有向线段,其中重力和支持力的线段长度相等,并在线段末尾分别标上字母G、F支和f,即为小球受力的示意图。
题型八 影响滑动摩擦力大小的因素
【精讲】(25-26八年级下·湖北宜昌·期中)冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一。如图甲所示,小泽在体育课上进行冰壶训练时,老师发给他两只鞋套,一只是橡胶底面,另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘,她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
如图乙所示,将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格。在长木板上铺上丝绸,重复上述步骤,如图丙所示。
实验次数
水平面材料
物块不同表面
弹簧测力计示数F/N
1
木板
塑料表面
0.2
2
木板
橡胶表面
2.0
3
丝绸
塑料表面
0.3
4
丝绸
橡胶表面
2.5
(1)通过比较______两次数据,可以发现:在水平面材料相同时,物块的______表面与之接触时的滑动摩擦力大。
(2)小丹进行冰壶训练,需要滑行时,穿______底面鞋套的脚着地,另一只脚不与地面接触。需要停下时,穿______底面鞋套的脚接触地面进行控制。
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如丁图所示,用力拉动长木板向左运动,当木块相对地面静止,长木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 1、2(或3、4) 橡胶
(2) 塑料 橡胶
(3)不变
【详解】(1)要探究“水平面材料相同时,物块不同表面对滑动摩擦力的影响”,需要控制水平面材料相同,改变物块表面,可以选择1、2两次数据(水平面都是木板),或者3、4两次数据(水平面都是丝绸)。
对比表格数据,木板上橡胶表面的拉力(2.0N)大于塑料表面(0.2N);丝绸上橡胶表面的拉力(2.5N)大于塑料表面(0.3N),所以橡胶表面的滑动摩擦力大。
(2)滑行时需要减小摩擦力,停下时需要增大摩擦力来控制,塑料表面的滑动摩擦力更小,所以滑行时穿塑料底面鞋套的脚着地;橡胶表面的滑动摩擦力更大,所以停下时穿橡胶底面鞋套的脚接触地面。
(3)当木块相对地面静止时,木块受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与长木板的运动速度无关,所以弹簧测力计的示数不变。
【精练1】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)
(1)如图甲所示,将木箱放在粗糙程度不变的水平地面上,用方向不变的力F向右拉木箱,拉力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在时,物体处于________状态,受到的摩擦力为________N;在时,物体受到的摩擦力为________N。
(2)建筑工人用如图所示的装置提起四块砖,每块砖的接触面的粗糙程度相同,每块砖的质量均为2.5 kg,两边铁夹对砖施加的水平力大小均为100N,使砖块静止不动,则1号砖对2号砖的摩擦力大小为________N,2号砖对3号砖的摩擦力大小为________N。(g取10N/kg)
【答案】(1) 静止 2 4
(2) 25 0
【详解】(1)由丙图可知,内物体速度为0,保持静止,因此时物体处于静止状态;静止物体受力平衡,摩擦力等于拉力,由乙图得拉力为2N,因此摩擦力为2N;
物体匀速直线运动,受力平衡,滑动摩擦力等于此时的拉力4N;时物体做加速运动,滑动摩擦力只和压力、接触面粗糙程度有关,这两个条件都不变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为4N。
(2)单块砖重力
把四块砖看成整体,总重力,整体静止,两侧铁夹的摩擦力之和等于总重力,对称情况下左侧铁夹对1号砖向上的摩擦力为50N;对1号砖受力分析:向上摩擦力50N,向下重力25N,平衡时2号砖对1号砖向下的摩擦力为25N,根据力的作用相互,1号砖对2号砖的摩擦力大小为25N;对2号砖受力分析:向上的25N摩擦力与向下的自身重力25N已经平衡,因此3号砖对2号砖没有摩擦力,根据力的作用相互,2号砖对3号砖的摩擦力为0。
【精练2】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)同学们在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验时,应沿水平方向拉动物块A,使其在水平木板上做________运动;
(2)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与________有关;
(3)木板1和木板2的粗糙程度不同,比较甲、丙两图可知,木板________(选填“1”或“2”)的粗糙程度更大;
(4)如图丁所示,鞋底花纹是通过________,来提高鞋子的防滑性能的。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力
(3)2
(4)增大接触面的粗糙程度
【详解】(1)本实验根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,拉力大小才等于滑动摩擦力大小,因此需要物块做匀速直线运动。
(2)甲、乙两图接触面粗糙程度相同,只有物块对接触面的压力大小不同,弹簧测力计示数(摩擦力大小)不同,因此得出:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)甲、丙两图压力大小相同,丙的弹簧测力计示数更大,说明木板2上滑动摩擦力更大;压力相同时,滑动摩擦力越大,接触面粗糙程度越大,因此木板2粗糙程度更大。
(4)鞋底花纹增加了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可以增大摩擦力,因此是通过增大接触面的粗糙程度提高防滑性能。
题型九 增大摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)从一摞作业中随机抽出一本时,发现越往下的作业本越难被抽出。对下列实例的物理解释与此相同的是( )
A.拔河比赛用粗糙绳子 B.溜冰鞋鞋底安装滚轮
C.自行车把套上设有花纹 D.用力捏紧车闸进行刹车
【答案】D
【详解】题干中 “越往下的作业本越难被抽出”,是因为下方作业本受到的压力更大,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,因此更难被抽出。这一现象的物理原理是通过增大压力来增大摩擦力。
A.拔河比赛用粗糙绳子,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与题干原理不同,故A错误。
B.溜冰鞋鞋底安装滚轮,是通过变滑动为滚动来减小摩擦力,与题干原理相反,故B错误。
C.自行车把套上设有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与题干原理不同,故C错误。
D.用力捏紧车闸刹车,是通过增大压力来增大刹车片与车轮间的摩擦力,与题干原理一致,故D正确。
故选 D。
【精练1】(25-26八年级下·河南信阳·期中)小毛同学用橡皮轻轻擦字没有擦干净,然后稍加用力按压橡皮就擦干净了,这是通过____________来增大橡皮与纸间的摩擦的;如图所示是小付同学参加学校运动会爬杆比赛时的情景,当他在竖直的杆上匀速向上爬时,如果增大手对杆的压力,则杆对手的摩擦力大小____________(填“增大”“减小”或“不变”);气垫船在水面上高速行驶时,是通过____________的方法来减小气垫船与水面间的摩擦的。
【答案】 增大压力 不变 使接触面分离
【详解】影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。小毛用橡皮擦字时,“稍加用力按压橡皮”即增大了橡皮对纸的压力,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力增大,从而能擦干净字;
小付在竖直杆上匀速向上爬时,处于平衡状态,受到的重力和杆对手的摩擦力是一对平衡力,大小相等。当增大手对杆的压力时,手与杆之间的摩擦力仍与重力平衡,而重力大小不变,所以杆对手的摩擦力大小不变;
减小摩擦力的方法之一是使接触面彼此分离。气垫船利用压缩气体在船体与水面之间形成气垫,使船体与水面脱离直接接触,此时船体与水面之间不再存在滑动摩擦,从而减小了摩擦。
【精练2】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)(1)我国航天员太空行走时,与地球上相比,航天员在太空的质量____,受到的重力____。(填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这是利用物体间力的作用是____的原理。
(3)航天服的手掌部分有灰色的橡胶颗粒,是为了____(填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】(1) 不变 变小
(2)相互
(3)增大
【详解】(1)质量是物体的固有属性,不随物体的位置改变而变化,因此航天员在太空的质量不变。
重力是由地球的吸引产生的力,太空环境中距离地球较远,地球对航天员的引力减弱,所以航天员受到的重力变小。
(2)当航天员拉安全绳时,安全绳会对航天员施加一个反向的拉力,从而让航天员能返回轨道舱,这利用了物体间力的作用是相互的原理。
(3)橡胶颗粒增大了手掌部位接触面的粗糙程度,在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以设置橡胶颗粒是为了增大摩擦。
题型十 减小摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·湖南岳阳·期中)下列是一些实际生活中增大或减小摩擦的实例,其中描述正确的是( )
A.下雪天,马路上撒些灰渣,是为了减小摩擦
B.行李箱下面装上两个小轮子是为了增大摩擦
C.轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D.为了使拉链拉得顺手,在上面涂石蜡,是为了减小摩擦
【答案】D
【详解】A.下雪天撒灰渣,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,防止打滑,故A错误;
B.行李箱装小轮子,是变滑动摩擦为滚动摩擦,目的是减小摩擦,方便拉动,故B错误;
C.轮胎的凹凸花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,提升抓地力,故C错误;
D.拉链涂石蜡,会让接触面变得更光滑,减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦,使拉链拉起来更顺畅,故D正确。
故选D。
【精练1】(24-25八年级下·福建宁德·阶段检测)如图冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,这是通过改变接触面的粗糙程度来______(选填“减小”或“增大”)摩擦,目的是使冰壶在冰面上运动的距离更_____一些。
【答案】 减小 远
【详解】运动员擦冰时,使冰面短暂熔化形成一层水膜,从而减小接触面的粗糙程度,达到减小摩擦的目的。
减小摩擦力后,冰壶减速更慢,因此在冰面上运动的距离更远。
【精练2】(25-26八年级下·河南洛阳·期中)下列实例中,减小摩擦力所采用的方法与磁悬浮列车原理类似的是( )
A.车轮轴承中装滚珠 B.轮胎上有凹凸不平的花纹
C.自行车车闸 D.气垫船
【答案】D
【详解】磁悬浮列车是通过让接触面分离来减小摩擦。
A.装滚珠是变滑动为滚动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.车闸是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.气垫船是利用气垫隔开接触面减小摩擦力,和磁悬浮原理一样,故D符合题意。
故选D。
题型十一 合力及力的合成
【精讲】(25-26八年级下·山东枣庄·期中)如图所示,一架遥控直升飞机模型的质量为,当它悬停在空中时,飞机获得向上升力的施力物体是______,当它匀速上升和匀速降落时,旋翼提供的升力是______(选填“相等”或“不等”)的;在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,则飞机模型将立即______(选填“静止”“加速下落”或“减速上升”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型______(填“能”或“不能”)悬停在空中。
【答案】 空气 相等 减速上升 不能
【详解】直升飞机旋转旋翼向下推动空气,根据力的作用是相互的,空气给旋翼一个向上的反作用力,就是升力,因此升力的施力物体是空气。
飞机匀速上升、匀速降落时都处于平衡状态,升力都等于飞机自身重力,飞机重力不变,因此两种情况下旋翼提供的升力相等。
竖直爬升过程中旋翼停转,升力消失,飞机由于惯性仍保持向上的运动,由于飞机只受重力,所受合力方向与运动方向相反,故飞机模型将立即减速上升。
月球表面是真空环境,没有空气,旋翼无法获得空气的反作用力,因此直升飞机模型不能悬停在空中。
【精练1】(25-26八年级下·安徽蚌埠·期中)作用在同一个物体上的两个力的大小分别为,。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A.可能是0N B.可能是4N
C.一定是5N D.可能是5N或1N
【答案】D
【详解】已知两个力的大小,但题目并未说明两个力的方向,因此同向合成和反向合成都有可能,当与同向时,有
当与反向时,有
故选D。
【精练2】(25-26八年级下·四川遂宁·阶段检测)如图,台式测力计上放一质量为5kg的物体,并用弹簧测力计连在天花板上,弹簧测力计读数为20N,则台式测力计读数____N,其受力的合力为____N。
【答案】 30 0
【详解】[1]物体重力为
对物体受力分析可知,物体受重力、弹簧测力计的拉力、台式测力计的支持力,因为物体处于静止状态,则,即支持力为
台式测力计读数等于它对物体的支持力,所以示数为30N。
[2]台式测力计处于静止状态,其合力为0N。
题型十二 同一直线上二力的合成
【精讲】(25-26八年级下·四川成都·期中)图为2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空的场景,此时神舟飞船的惯性__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若此时体重为的航天员所受合力为体重的5倍,则飞船座椅对他的推力为__________N。
【答案】 不变 3600
【详解】惯性只跟质量有关,搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空,此时神舟飞船的质量不变,惯性不变。
加速竖直升空时,飞船座椅对他的推力大于重力,则有
则飞船座椅对他的推力为
【精练1】(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图所示是研究“同一直线上方向______(选填“相同”或“相反”)的两个力合成”的实验。实验中,把橡皮筋左端固定,用两个测力计同时拉橡皮筋的右端,使橡皮筋的右端拉伸到O点,记下O点位置及两个测力计的示数:、。接着,用一个测力计对橡皮筋的右端施加一个拉力F,使橡皮筋的右端也拉伸到O点,合力______。
【答案】 相同 5N
【详解】由图可知,和两个拉力方向都是水平向右,方向相同,所以是研究同一直线上方向相同的两个力的合成。
当拉力的作用效果与力、共同作用的效果相同时,拉力被叫做,的合力,同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,即
【精练2】(25-26八年级下·四川南充·期中)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
<
A.0~2s内木箱所受摩擦力为2N B.2~4s内木箱所受摩擦力为3N
C.2~4s内木箱所受合力为0N D.2~6s内木箱所受摩擦力为2N
【答案】D
【详解】A.0~2s:由丙图可知,木箱速度为0,处于静止状态,受力平衡。由乙图得此时推力,因此静摩擦力,故A错误;
BCD.4~6s:由丙图可知,木箱做匀速直线运动,受力平衡。由乙图得此时推力,因此滑动摩擦力。滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关,压力、粗糙程度均不变,因此只要木箱运动,滑动摩擦力始终为,即滑动摩擦力均为;2~4s:由丙图可知,木箱做加速直线运动,处于运动状态,因滑动摩擦力仍为,推力为,合力,故BC错误,D正确。
故选D。
题型十三 力与图像结合问题
【精讲】(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6 s时撤去力F,同时木块从台面滑出。忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.0~2 s,木块处于静止状态,木块所受静摩擦力为4 N
B.2 s~4 s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为6 N
C.4 s~6 s,木块做匀速直线运动,所受滑动摩擦力为4 N
D.当t=5秒时,受到的合力为4 N
【答案】C
【详解】A. 由v-t图像可知,0~2s内木块的速度为0,即木块处于静止状态;由F-t图像可知,0-2s内,木块受到的拉力为2N,而木块静止受平衡力作用,因此木块受到的摩擦力等于拉力2N,故A错误;
BCD.由v-t图像可知,在4~6s内木块的运动速度不变,因此木块做匀速直线运动,受平衡力作用,即木块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,根据F-t图像可知,此时木块受到的拉力为4N,所以滑动摩擦力也为4N,因此当t=5秒时,受到的合力为0N,根据v-t图像可知,在2-4s内木块做加速运动,但木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,且滑动摩擦力的大小与速度无关,所以木块受到的滑动摩擦力仍为4N,故BD错误,C正确;
故选C。
【精练1】(25-26八年级下·山东临沂·期中)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力______N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 2 4
【详解】根据丙图的v-t图像可知,内,物体速度为0,处于静止状态,此时物体受静摩擦力。根据乙图的F-t图像可知,时,推力为。静止时,推力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以物体受到的摩擦力为
根据丙图的v-t图像可知,内,物体速度保持3m/s不变,做匀速直线运动,此时滑动摩擦力与推力平衡。根据乙图的F-t图像可知,内,推力为,所以滑动摩擦力为
当时,物体处于加速阶段,物体仍在运动,受到的是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,这两个条件都没变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为4N。
【精练2】(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力F的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知:在0~2s内,物体所受的摩擦力为______N;t=3s时,物体所受的摩擦力为______N。2~4s木块的惯性______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2 4 不变
【详解】从图丙可知,0~2s内物体速度为0,处于静止状态,受力平衡,从图乙可知,此时推力,因为静止时静摩擦力等于推力,所以摩擦力为2N;
从图丙可知,4~6s内物体匀速直线运动,受力平衡,从图乙可知,此时推力,所以滑动摩擦力,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,2~4s内物体在运动,压力和接触面粗糙程度不变,所以时的摩擦力也为4N;
惯性只与物体的质量有关,木块的质量不变,所以惯性不变。
【基础夯实 能力提升】
1.(25-26八年级上·福建龙岩·期末)如图为骨关节的示意图,关节腔内含有滑液,可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.汽车的车轮安装防滑链 B.用力捏自行车车闸刹车
C.行李箱的底部安装轮子 D.自行车转动部分加润滑油
【答案】D
【详解】关节腔内的滑液起润滑作用,可以使接触面彼此分离,从而减小骨与骨之间的摩擦。
A.汽车的车轮安装防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.用力捏自行车车闸刹车,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B不符合题意;
C.行李箱的底部安装轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.自行车转动部分加润滑油,是通过在接触面间加入润滑剂,使接触面彼此分离来减小摩擦力,故D符合题意。
故选D。
2.(25-26八年级上·福建漳州·期末)在粗糙程度相同的地面上沿水平方向推箱子前行,推箱子过程中,其和图像分别如图甲、乙所示,则下列分析正确的是( )
A.在内,箱子受到地面的滑动摩擦力为
B.时,箱子受到的合力为
C.在内,箱子受到的摩擦力在增大
D.若在时松手,箱子将做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,0~3s内,箱子处于静止状态,水平方向受到的静摩擦力和推力平衡,而不是滑动摩擦力,由图甲可知,此时的推力是3N,则箱子受到地面的静摩擦力是3N,故A错误;
B.在时,由图乙可知,箱子的速度在增加,说明箱子受到的推力大于摩擦力。根据图像,推力为9N,内箱子做匀速直线运动,推力与滑动摩擦力平衡,大小相等,该阶段推力为,因此滑动摩擦力,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,整个过程两个条件均不变,因此滑动摩擦力始终为,此时箱子的合力为,故B正确;
C.在6~9s内,由图像可知,箱子做减速运动,同时滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,此阶段两个因素都未改变,则滑动摩擦力大小不变,故C错误;
D.在时,若松手,箱子受到摩擦力的作用,做减速运动,而不是匀速直线运动,故D错误。
故选B。
3.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)同一直线上的两个力、,作用在同一物体上,这个物体受到的合力大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】同一直线上的两个力,力的作用方向相同时,合力最大,即
当两个力的作用方向相反时,合力最小,即,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)小明在商场购物时,边走边看,并用10N的力推着购物车匀速前进。突然看到车前有个小孩,为了避免碰到小孩,他立即用15N的力向后拉车子,请问小明向后拉车的瞬间,车受的合力为________,方向向_________(选填“前”或“后”),同时也说明力可以改变物体的________。
【答案】 25N 后 运动状态
【详解】购物车匀速前进时,推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,可得摩擦力大小为,方向向后。向后拉车瞬间,车仍向前运动,摩擦力方向保持向后,此时水平方向受到向后的15N拉力和向后的10N摩擦力,二力方向相同,合力大小为两力之和,即
合力大小为25N,方向向后;购物车原本匀速前进,拉车后速度减小,运动状态发生变化,由此说明力可以改变物体的运动状态。
5.(25-26八年级上·福建福州·期末)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。木块受到的合力大小为______N,不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为__________N。
【答案】 0 2
【详解】[1]木块在水平桌面上保持静止,处于平衡状态,木块受到的合力大小为0。
[2]木块在水平方向受到绳子a向左的拉力为,木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,因此木板对木块的摩擦力向右,摩擦力的大小;
当桶和沙的总质量为0.24kg时,桶和沙子的重力
木板在水平方向受到桌面对木板向左的摩擦力f,桶和沙子向右的拉力
木块对木板向左的摩擦力
木板在水平桌面上保持静止,处于平衡状态,则有
桌面对木板的摩擦力大小
6.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年12月18日,新疆阿勒泰地区吉克普林滑雪场发生雪崩致一人死亡,雪崩是由于不够稳固的积雪之间摩擦力__________(选填“变大”“变小”或“不变”),积雪在__________的作用下向下滑动,从而导致雪体大规模崩塌的现象,滑雪爱好者应避免进入未开放区域。
【答案】 变小 重力
【详解】[1]原本保持静止的稳固积雪,当积雪之间摩擦力变小后,不足以维持积雪的静止平衡状态。
[2]地球上的物体都受竖直向下的重力作用,因此积雪会在重力的作用下沿山坡向下滑动,形成雪崩。
7.(25-26八年级上·上海·期末)小华握住竖直的笔杆静止时,笔杆对手的摩擦力方向是_______;增大手对笔杆的握力,笔杆受到的摩擦力将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 竖直向下 不变
【详解】[1]笔杆处于静止状态,根据二力平衡条件可得,笔杆受到的摩擦力方向竖直向上,手对笔杆的摩擦力和笔杆对手的摩擦力是一对相互作用力,故笔杆对手的摩擦力方向是竖直向下。
[2]根据二力平衡条件可得,笔杆受到的摩擦力大小始终等于笔杆的重力大小,由于笔杆的重力大小不变,故笔杆受到的摩擦力大小不变。
8.(26-27八年级上·河南南阳·期末)如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。请画出木块在A点时除了支持力的其它受力示意图。
【答案】
【详解】木块在粗糙斜面上静止,除了支持力外,还受到重力(竖直向下)和静摩擦力(沿斜面向上,阻碍木块下滑趋势)。重力:作用点在木块重心,方向竖直向下,用带箭头的线段表示,标注为G。静摩擦力:作用点在木块与斜面的接触面上(也可画在重心),方向沿斜面向上,标注为f。据此作图。
9.(25-26八年级上·福建南平·期末)如图是一款轻便的碳纤维山地自行车,其质量为10 kg。当质量为60 kg的小南骑着这辆自行车在水平公路上行驶,自行车受到的摩擦力是总重的0.05倍。求:
(1)小南受到的重力。
(2)小南在水平公路上骑行时,自行车受到的摩擦力。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)[1]根据重力公式 可得,小南受到的重力为
(2)[2]人和车的总质量
人和车的总重力为
根据题意,自行车受到的摩擦力是总重的0.05倍,则
10.(24-25八年级下·西藏昌都·期末)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动。根据___________条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由___________图可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系。
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将___________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】(1)二力平衡
(2)乙、丙
(3)不变
【详解】(1)木块做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,两个力大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需保持压力大小相同,只改变接触面粗糙程度,由题意可知,乙、丙两图符合要求。
(3)滑动摩擦力的大小和压力大小、接触面粗糙程度有关,乙装置中这两个因素都没有变化,因此即使拉力突然变大,滑动摩擦力大小不变。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(25-26八年级上·山东泰安·期末)如图所示,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,某同学用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿固定在桌面上的水平长木板滑动,下列说法中( )
①手对弹簧测力计的拉力和长木板对木块的摩擦力是一对平衡力
②木块运动过程中所受滑动摩擦力的大小为1.6N,方向水平向左
③在木块上加砝码重新实验,发现测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与物重有关
④更换表面更粗糙的长木板重新实验,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①④正确
【答案】C
【详解】①手对弹簧测力计的拉力作用在弹簧测力计上,长木板对木块的摩擦力作用在木块上,两个力没有作用在同一物体上,故这两个力不是一对平衡力,故①错误;
②由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N,由于拉着木块在木板上向右做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故木块所受的滑动摩擦力的大小为1.6N;由于滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,故摩擦力的方向水平向左,故②正确;
③在木块上加砝码后,木块对木板的压力变大,发现测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与物体所受的压力有关,故③错误;
④更换表面更粗糙的长木板,改变了物体接触面的粗糙程度,故可探究在压力一定时,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故④正确。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(25-26八年级上·福建福州·期末)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,但球对球拍没有反作用力
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,仍受到球拍施加的向前的推力
D.乒乓球落地,球在地面上向前滚动时,所受地面的摩擦力方向向前
【答案】B
【详解】A.根据力的作用是相互的,当发球时球拍对球有力的作用,同时球对球拍也会产生一个反作用力,故A错误;
B.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,击球时,球拍发生弹性形变,会对乒乓球产生弹力,所以乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的,故B正确;
C.击球后,乒乓球在空中飞行是由于惯性,此时乒乓球不再受到球拍向前的推力,其只受到重力和空气阻力的作用,故C错误;
D.乒乓球落地,球在地面上向前滚动时,所受地面的摩擦力方向向后,故D错误。
故选B。
3.(25-26八年级上·山东临沂·期末)用两个弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动,两物体运动的路程随时间变化的图像如图所示。已知甲的重力大于乙的重力,则( )
A.甲的速度小于乙的速度 B.两个测力计的示数相同
C.甲物体所受合力竖直向上 D.乙物体所受合力为零
【答案】D
【详解】A.读图可得甲8s运动了8m,乙12s运动了6m,可得
乙的速度
可得,故A不符合题意;
B.匀速直线运动的物体受力平衡,弹簧测力计的示数等于物体重力,已知甲的重力大于乙的重力,因此甲对应测力计的示数更大,故B不符合题意;
C.甲做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为0,故C不符合题意;
D.乙做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为零,故D符合题意;。
故选D。
4.(25-26八年级上·河南安阳·期末)如图所示,木块在水平向左的力和水平向右的力的作用下向右做匀速直线运动,其中为2N,为5N,若此时同时撤去、,则木块由于________会继续向右运动,此时木块在水平方向上受到的合力为________N。
【答案】 惯性 3
【详解】[1][2]木块在开始的时候受力平衡,受,和水平向左的摩擦力,根据受力平衡可得摩擦力为
同时撤去、后木块由于惯性仍会向右运动,木块此时只受摩擦力的作用,所以木块在水平方向上受到的合力为。
5.(25-26八年级上·山东临沂·期末)如图所示,甲图为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的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。
(1)由图像可知,物体在0-2s内受到的摩擦力为______N;物体在4-6s受到的摩擦力为______N;
(2)物体在2-4s内受到的摩擦力______(填“大于”、“小于”或“等于”)4-6s内受到的摩擦力,请你叙述判断的依据______。
【答案】(1) 1 2
(2) 等于 压力和接触面的粗糙程度没有改变
【详解】(1)[1]由乙图可知,0-2s内推力。由丙图可知,0-2s内物体的速度大小为零,处于静止状态,物体水平方向受力平衡,所以摩擦力的大小等于推力的大小,即物体在0-2s内受到的摩擦力为。
[2]由乙图可知,4-6s内推力。由丙图可知,4-6s内物体匀速运动,物体处于平衡状态,受力平衡,所以摩擦力的大小等于推力的大小,即物体在4-6s内受到的摩擦力为。
(2)[1][2]由图丙可知,物体在2-4s内和4-6s内相对于水平面都是运动的,受到的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关。2-4s内和4-6s内接触面的粗糙程度和压力都没有改变,所以滑动摩擦力不变,即物体在2-4s内受到的摩擦力等于4-6s内受到的摩擦力。
6.(25-26八年级上·重庆江北·期末)甲、乙两个长方体盒子放在水平桌面上,如图所示,芳芳想抽出被甲盒压着的乙盒,于是她用F1=8N的水平力刚好使甲盒静止,同时用F2=13N的水平力向右匀速抽出乙盒。这个过程中,甲盒所受合力为______N,乙盒对桌面的摩擦力为______N。
【答案】 0 5
【详解】[1]这个过程中,甲盒静止,处于平衡状态,受力平衡,则甲盒所受合力为0N。
[2]甲盒受力平衡,乙盒对甲盒的摩擦力和力是一对平衡力,根据二力平衡条件,乙盒对甲盒的摩擦力水平向右,大小为8N,根据相互作用力条件,甲盒对乙盒的摩擦力水平向左,大小为8N。用F2=13N的水平力向右匀速抽出乙盒的过程中,乙盒处于平衡状态,受力平衡,水平方向上受到甲盒对其水平向左的摩擦力、桌面对其水平向左的摩擦力、水平向右的力,根据力的平衡条件,则有,则桌面对乙盒的摩擦力为
根据相互作用力条件,乙盒对桌面的摩擦力为5N。
7.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图所示;当水平拉力增大到4N时,木块水平方向受到的合力为______N。
【答案】1.4
【详解】该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,故此时弹簧测力计的示数是2.6N;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,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,故木块所受的滑动摩擦力大小为2.6N;当拉力增大到4N时,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化,而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变,木块受到的合力为
8.(25-26八年级上·山东济南·期末)如图,物体重为10N,用一个水平向左的30N的压力在物体表面,物体在竖直墙面上静止,请画出此时物体受到的摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】物体静止在竖直墙面上,说明它在竖直方向上受力平衡。此时物体受到的摩擦力方向竖直向上,与重力平衡,大小相等,方向相反。作图步骤:在物体上(取中心位置)选择作用点;从该点竖直向上画一个带箭头的线段,表示摩擦力f的方向;在线段末端标注。如图所示:
9.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图甲所示,质量为10kg的物体,在水平向右的拉力F作用下沿水平地面做直线运动,F随时间t的变化关系如图乙所示,物体的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。物体受到地面的阻力为物体重力的0.25倍,g取10N/kg,求:
(1)物体的重力;
(2)0~10s内,F的大小;
(3)10~20s内,物体所受合力的大小。
【答案】(1)100N
(2)25N
(3)15N
【详解】(1)物体的重力
(2)由v-t图像(图丙)可知,在0~10s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态。物体在水平方向上受到拉力F和滑动摩擦力f的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等。根据题意,物体受到的滑动摩擦力f为物体重力的0.25倍,物体受到的摩擦力
所以,在0~10s内,拉力F的大小为
(3)由F-t图像(图乙)可知,在10~20s内,物体受到的拉力,方向水平向右,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度在运动过程中没有改变,所以物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为25N,方向水平向左,物体在水平方向上受到拉力F'和滑动摩擦力f的作用,方向相反,所以物体所受的合力为
10.(25-26八年级上·福建泉州·期末)物理课上,老师带领同学们做探究影响滑动摩擦力大小的实验,如图所示。
(1)如图甲、乙、丙所示,小玉每次用弹簧测力计沿水平方向__________拉动木块。
(2)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为__________N。
(3)分析_________两次实验可初步得出:其他条件一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(4)分析乙、丙两次实验可初步得出:压力大小相同时,接触面__________,滑动摩擦力越大。
(5)因匀速直线拉动物体不便于实验操作,所以老师带领同学们做改进实验,第二组同学对实验装置做了如下改进,如图丁中的甲所示,物块放在传送带上,传送带速度可以自由调节,物块始终相对地面静止。针对改进后的实验装置,同组的小雨猜想滑动摩擦力大小是否还与速度大小有关,对此他们展开探究。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像。分析图丁中乙、丙两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小____(“有关”或“无关”),理由是:__________。
【答案】(1)匀速直线
(2)2.4
(3)甲、乙
(4)越粗糙
(5) 无关 当物体相对传送带运动速度发生变化时,拉力没有变化,即滑动摩擦力没有变化
【详解】(1)在探究影响滑动摩擦力大小的实验中,每次都要用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,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,根据二力平衡条件,这两个力大小相等。
(2)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则示数为2.4N,由二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为2.4N。
(3)观察可知,甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙图中在木块上增加了砝码,压力增大,弹簧测力计示数大于甲图中弹簧测力计示数,即乙图中滑动摩擦力更大,所以分析甲、乙两次实验可初步得出该结论。
(4)乙、丙两次实验中,压力大小相同,但丙图中接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,所以可初步得出:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)[1][2]分析图丁中乙、丙图像,当物体相对传送带运动速度发生变化时,拉力不变,由二力平衡可知,物体受到的滑动摩擦力不变,所以滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小无关。
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$2025-2026学年人教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03 摩擦力的探究与应用、二力合成『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 静摩擦力的示意图 1
题型二 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤 2
题型三 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项 4
题型四 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 5
题型五 探究影响滑动摩擦力的实验改进 7
题型六 滑动摩擦力的方向 9
题型七 滑动摩擦力的示意图 10
题型八 影响滑动摩擦力大小的因素 11
题型九 增大摩擦的方法及生活中的实例 13
题型十 减小摩擦的方法及生活中的实例 14
题型十一 合力及力的合成 14
题型十二 同一直线上二力的合成 15
题型十三 力与图像结合问题 16
优选真题 实战演练 17
【基础夯实 能力提升】 17
【拓展拔尖 冲刺满分】 19
题型一 静摩擦力的示意图
【精讲】(25-26八年级下·安徽安庆·期中)小刚进行家务劳动时,要挪动一个箱子。如图所示,小刚用的水平推力推箱子时,箱子没推动。请作出此时箱子所受地面摩擦力的示意图(O点为摩擦力的作用点)。
【精练1】(25-26八年级下·河南开封·期中)如图所示甲是一种执毛笔的方法——五指执笔法,若在图乙中以O点表示该毛笔的重心,请在图乙中画出用毛笔写“中国”的“中”字最后一笔时毛笔所受摩擦力的示意图。
【精练2】(25-26八年级下·四川宜宾·期中)2025年9月29日,“蜀南竹海中华大熊猫苑”隆重举行正式开园仪式。下图是大熊猫在树上休息的场景,请在下图中O点处画出熊猫所受的摩擦力f的示意图。
题型二 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·云南·期中)如图所示,小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力与对应压力关系的图像。
(1)实验中,弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据___________原理,可测出滑动摩擦力的大小;图中弹簧测力计的示数为___________N;则___________ N。
(2)分析图像甲或乙可知,木块对木板的___________越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;比较图像可知,___________(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙。
(3)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为___________。这样改进后的装置的优点是___________。
(4)假设平板小车在水平桌面运动时,只受阻力作用,平板小车的速度变小,说明力是改变物体___________ 的原因。
【精练1】(25-26八年级下·湖南长沙·期中)实验小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,此时摩擦力___________拉力 ;
(2)通过对比图___________所示的两次实验可知:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)该小组在实验中发现较难保持木块做匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验,如图丁所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程中___________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,更易操作,此时木块受到的摩擦力方向为水平___________。
【精练2】(25-26八年级下·广东汕尾·阶段检测)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做________运动,根据_________知识,得到摩擦力大小________拉力大小、(最后一空选填大于,等于或小于)
(2)比较图丙和图乙,可得到结论,___________。
(3)图甲中小砝码随木块匀速直线运动过程中受到的摩擦力________(选填“为零”“方向向左”或“方向向右”)。
(4)另一小组用弹簧测力计拉着一小木板在桌面从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积________(选填“有关”或“无关”)
题型三 影响滑动摩擦力大小因素的注意事项
【精讲】(25-26八年级下·广西钦州·期中)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,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)该实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做___________运动,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计的拉力大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与___________有关;___________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分,分别测出两块木块的摩擦力继续进行实验,这种做法是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中___________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【精练1】(25-26八年级下·宁夏吴忠·期中)如图所示,是某同学在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时的实验情景:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板____(选填“匀速”或“加速”)滑动。根据_______知识测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图乙所示,在木块上放不同数量的钩码,从而改变木块对长木板的___力,测出此种情况下的滑动摩擦力。比较甲、乙两次实验,可得出结论:_________。
(3)如图丙所示,换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的钩码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。比较乙、丙两次实验,可得出结论:______________。
(4)该同学将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出∶滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是___________。
(5)摩擦对人们的生活有利有弊。请你各举一例。
①利用摩擦的实例:_______;②减小有害摩擦的实例:________。
【精练2】(25-26八年级下·广西贵港·期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用两块完全相同的木块A、B设计了如图所示的实验:
(1)本实验利用了________平衡的原理,此时水平匀速拉动木块的拉力与滑动摩擦力的大小________;
(2)比较图中甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越________,滑动摩擦力越小;
(3)图丙中木块A受到的摩擦力为________N;图丁中轻绳对B的拉力为________N;
(4)①若未匀速拉动木块,测得的摩擦力会________(选填“准确”或“不准确”);
②写出一个生活中增大摩擦的实例:________。
题型四 影响滑动摩擦力大小因素的实验结论
【精讲】(25-26八年级下·江苏常州·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)小明实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做______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A运动的速度大小为v1,图1乙中木块A运动的速度大小为v2,则下列说法正确的是( )
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1和v2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。
(4)小明用如图2所示的器材探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,可通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板的______大小(木板质量忽略不计),在抽拉长木板时(铜块相对地面静止),利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力和拉力的大小。
①实验中沙桶中沙子的质量不断增加,压力传感器受到的压力不断______(增大/减小)。
②多次实验后小明绘制了滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图像如图3所示,可得到结论为:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,______;由图像推理可知:当压力为12 N时,拉力传感器测出的拉力为______N。
【精练1】(25-26八年级下·山东青岛·期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明按图甲、乙、丙、丁所示的步骤进行了实验。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿___________方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块所受滑动摩擦力大小___________弹簧测力计的示数,利用了___________的原理;
(2)如图甲所示,弹簧测力计的示数为___________N,比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系;
(3)如图丙所示,小明将同一木块放在更粗糙的木板二上进行实验,比较甲、丙两图中的弹簧测力计的示数可得:当___________一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
(4)小明设计了如图丁所示的实验装置进行实验,该装置的优点是:___________。(写出一条即可)
【精练2】(25-26八年级下·河北保定·期中)实验小组进行“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________原理可知,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图1、2实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________。
(3)由图1、3实验可得:在________相同时,________________,滑动摩擦力越大。
(4)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速直线运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)将实验进行了如图4所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的滑动摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
题型五 探究影响滑动摩擦力的实验改进
【精讲】(25-26八年级下·广东珠海·期中)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小蔡利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板,做了如题图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做______运动;
(2)比较图甲中第2、3次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系;
(3)小蔡做图甲中第1次实验时,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则第7s时木块所受的摩擦力为______N;
(4)小湘将该实验方法进行了改进,如图丁所示用拉力F拉着长木板向右运动,此时木块受到的摩擦力方向是______,大小为_____N;保持长木板继续运动,当木块有小部分滑出长木板时,木块受到的摩擦力_____(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)实验时若采用变速的方法拖动长木板,_____(选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动摩擦力的大小。
【精练1】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做________运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与________的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为v1、v2,所受的摩擦力分别为f1、f2已知,则f1________f2(>/</=)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行如图丙所示的实验,支持该小组得出正确结论的现象是:___________________________。
(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________(必须/不一定)做匀速直线运动。
②若F=8N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6 N,则物块受到的摩擦力大小为________N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是____________________________________。
【精练2】(25-26八年级下·广西河池·期中)小嘟想通过测量运动鞋所受的滑动摩擦力比较运动鞋鞋底的防滑能力,她准备了洗干净的运动鞋,一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量运动鞋所受滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计沿___________方向拉动鞋子,使其做___________运动。
(2)小嘟将一只运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,弹簧测力计的示数如图甲所示,为___________N。小嘟发现,用此装置按正确的方法快拉或慢拉运动鞋,弹簧测力计的示数都相同,说明物体所受滑动摩擦力的大小与物体的___________无关。
(3)小嘟经过思考改进了实验装置,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量,如图乙所示。这样做有两个好处:一是___________,二是___________。
题型六 滑动摩擦力的方向
【精讲】(25-26八年级下·山东青岛·期中)(多选)如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力F=60N,使物体A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体A处于平衡状态
B.物体A受到的摩擦力大小为60N,方向水平向左
C.物体A对物体B的摩擦力大小为60N,方向水平向左
D.物体B受到地面的摩擦力大小为60N,方向水平向右
【精练1】(25-26八年级下·四川成都·期中)如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为
B.时间内物体所受力的合力的大小为
C.时间内物体所受摩擦力大小为
D.内物体受到的摩擦力方向始终不变
【精练2】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图甲,小明利用力传感器、水平长木板、木块等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。现用力传感器水平向右拉动木块,其中拉力大小随时间变化的图像如图乙所示,木块速度随时间变化的图像如图丙所示。在运动过程中,木块始终没有伸出长木板外。
(1)在图甲中画出木块在时的受力分析;
(2)木块在时受力__________(选填“平衡”或“不平衡”),你的判断依据为________;
(3)木块在时对木板的压强__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)木块在时对木板的压强;
(4)木块在时受到的摩擦力大小为__________N。
题型七 滑动摩擦力的示意图
【精讲】(25-26八年级下·河南洛阳·期中)滑旱冰的小朋友用力推墙,他便向后退,请画出他向后退时的受力示意图。(所有力均画在重心上,A点是重心)。
【精练1】(25-26八年级下·广东中山·期中)钟老师在上班路上过斑马线时需推着自行车前进,请画出图中自行车在水平路面上向前行驶时前轮点和后轮点受到地面摩擦力和的示意图。
【精练2】(25-26八年级下·青海西宁·期中)请作出在地面上滚动的小球受力示意图。
题型八 影响滑动摩擦力大小的因素
【精讲】(25-26八年级下·湖北宜昌·期中)冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一。如图甲所示,小泽在体育课上进行冰壶训练时,老师发给他两只鞋套,一只是橡胶底面,另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘,她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
如图乙所示,将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格。在长木板上铺上丝绸,重复上述步骤,如图丙所示。
实验次数
水平面材料
物块不同表面
弹簧测力计示数F/N
1
木板
塑料表面
0.2
2
木板
橡胶表面
2.0
3
丝绸
塑料表面
0.3
4
丝绸
橡胶表面
2.5
(1)通过比较______两次数据,可以发现:在水平面材料相同时,物块的______表面与之接触时的滑动摩擦力大。
(2)小丹进行冰壶训练,需要滑行时,穿______底面鞋套的脚着地,另一只脚不与地面接触。需要停下时,穿______底面鞋套的脚接触地面进行控制。
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如丁图所示,用力拉动长木板向左运动,当木块相对地面静止,长木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【精练1】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)
(1)如图甲所示,将木箱放在粗糙程度不变的水平地面上,用方向不变的力F向右拉木箱,拉力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在时,物体处于________状态,受到的摩擦力为________N;在时,物体受到的摩擦力为________N。
(2)建筑工人用如图所示的装置提起四块砖,每块砖的接触面的粗糙程度相同,每块砖的质量均为2.5 kg,两边铁夹对砖施加的水平力大小均为100N,使砖块静止不动,则1号砖对2号砖的摩擦力大小为________N,2号砖对3号砖的摩擦力大小为________N。(g取10N/kg)
【精练2】(25-26八年级下·江苏连云港·期中)同学们在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验时,应沿水平方向拉动物块A,使其在水平木板上做________运动;
(2)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与________有关;
(3)木板1和木板2的粗糙程度不同,比较甲、丙两图可知,木板________(选填“1”或“2”)的粗糙程度更大;
(4)如图丁所示,鞋底花纹是通过________,来提高鞋子的防滑性能的。
题型九 增大摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)从一摞作业中随机抽出一本时,发现越往下的作业本越难被抽出。对下列实例的物理解释与此相同的是( )
A.拔河比赛用粗糙绳子 B.溜冰鞋鞋底安装滚轮
C.自行车把套上设有花纹 D.用力捏紧车闸进行刹车
【精练1】(25-26八年级下·河南信阳·期中)小毛同学用橡皮轻轻擦字没有擦干净,然后稍加用力按压橡皮就擦干净了,这是通过____________来增大橡皮与纸间的摩擦的;如图所示是小付同学参加学校运动会爬杆比赛时的情景,当他在竖直的杆上匀速向上爬时,如果增大手对杆的压力,则杆对手的摩擦力大小____________(填“增大”“减小”或“不变”);气垫船在水面上高速行驶时,是通过____________的方法来减小气垫船与水面间的摩擦的。
【精练2】(25-26八年级下·江苏扬州·期中)(1)我国航天员太空行走时,与地球上相比,航天员在太空的质量____,受到的重力____。(填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这是利用物体间力的作用是____的原理。
(3)航天服的手掌部分有灰色的橡胶颗粒,是为了____(填“增大”或“减小”)摩擦。
题型十 减小摩擦的方法及生活中的实例
【精讲】(25-26八年级下·湖南岳阳·期中)下列是一些实际生活中增大或减小摩擦的实例,其中描述正确的是( )
A.下雪天,马路上撒些灰渣,是为了减小摩擦
B.行李箱下面装上两个小轮子是为了增大摩擦
C.轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D.为了使拉链拉得顺手,在上面涂石蜡,是为了减小摩擦
【精练1】(24-25八年级下·福建宁德·阶段检测)如图冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,这是通过改变接触面的粗糙程度来______(选填“减小”或“增大”)摩擦,目的是使冰壶在冰面上运动的距离更_____一些。
【精练2】(25-26八年级下·河南洛阳·期中)下列实例中,减小摩擦力所采用的方法与磁悬浮列车原理类似的是( )
A.车轮轴承中装滚珠 B.轮胎上有凹凸不平的花纹
C.自行车车闸 D.气垫船
题型十一 合力及力的合成
【精讲】(25-26八年级下·山东枣庄·期中)如图所示,一架遥控直升飞机模型的质量为,当它悬停在空中时,飞机获得向上升力的施力物体是______,当它匀速上升和匀速降落时,旋翼提供的升力是______(选填“相等”或“不等”)的;在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,则飞机模型将立即______(选填“静止”“加速下落”或“减速上升”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型______(填“能”或“不能”)悬停在空中。
【精练1】(25-26八年级下·安徽蚌埠·期中)作用在同一个物体上的两个力的大小分别为,。如果这两个力作用在同一条直线上,则它们的合力大小( )
A.可能是0N B.可能是4N
C.一定是5N D.可能是5N或1N
【精练2】(25-26八年级下·四川遂宁·阶段检测)如图,台式测力计上放一质量为5kg的物体,并用弹簧测力计连在天花板上,弹簧测力计读数为20N,则台式测力计读数____N,其受力的合力为____N。
题型十二 同一直线上二力的合成
【精讲】(25-26八年级下·四川成都·期中)图为2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空的场景,此时神舟飞船的惯性__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若此时体重为的航天员所受合力为体重的5倍,则飞船座椅对他的推力为__________N。
【精练1】(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图所示是研究“同一直线上方向______(选填“相同”或“相反”)的两个力合成”的实验。实验中,把橡皮筋左端固定,用两个测力计同时拉橡皮筋的右端,使橡皮筋的右端拉伸到O点,记下O点位置及两个测力计的示数:、。接着,用一个测力计对橡皮筋的右端施加一个拉力F,使橡皮筋的右端也拉伸到O点,合力______。
【精练2】(25-26八年级下·四川南充·期中)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
<
A.0~2s内木箱所受摩擦力为2N B.2~4s内木箱所受摩擦力为3N
C.2~4s内木箱所受合力为0N D.2~6s内木箱所受摩擦力为2N
题型十三 力与图像结合问题
【精讲】(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6 s时撤去力F,同时木块从台面滑出。忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.0~2 s,木块处于静止状态,木块所受静摩擦力为4 N
B.2 s~4 s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为6 N
C.4 s~6 s,木块做匀速直线运动,所受滑动摩擦力为4 N
D.当t=5秒时,受到的合力为4 N
【精练1】(25-26八年级下·山东临沂·期中)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力______N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
【精练2】(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力F的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知:在0~2s内,物体所受的摩擦力为______N;t=3s时,物体所受的摩擦力为______N。2~4s木块的惯性______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【基础夯实 能力提升】
1.(25-26八年级上·福建龙岩·期末)如图为骨关节的示意图,关节腔内含有滑液,可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.汽车的车轮安装防滑链 B.用力捏自行车车闸刹车
C.行李箱的底部安装轮子 D.自行车转动部分加润滑油
2.(25-26八年级上·福建漳州·期末)在粗糙程度相同的地面上沿水平方向推箱子前行,推箱子过程中,其和图像分别如图甲、乙所示,则下列分析正确的是( )
A.在内,箱子受到地面的滑动摩擦力为
B.时,箱子受到的合力为
C.在内,箱子受到的摩擦力在增大
D.若在时松手,箱子将做匀速直线运动
3.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)同一直线上的两个力、,作用在同一物体上,这个物体受到的合力大小可能是( )
A. B. C. D.
4.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)小明在商场购物时,边走边看,并用10N的力推着购物车匀速前进。突然看到车前有个小孩,为了避免碰到小孩,他立即用15N的力向后拉车子,请问小明向后拉车的瞬间,车受的合力为________,方向向_________(选填“前”或“后”),同时也说明力可以改变物体的________。
5.(25-26八年级上·福建福州·期末)下图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。木块受到的合力大小为______N,不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为__________N。
6.(25-26八年级上·山东临沂·期末)2025年12月18日,新疆阿勒泰地区吉克普林滑雪场发生雪崩致一人死亡,雪崩是由于不够稳固的积雪之间摩擦力__________(选填“变大”“变小”或“不变”),积雪在__________的作用下向下滑动,从而导致雪体大规模崩塌的现象,滑雪爱好者应避免进入未开放区域。
7.(25-26八年级上·上海·期末)小华握住竖直的笔杆静止时,笔杆对手的摩擦力方向是_______;增大手对笔杆的握力,笔杆受到的摩擦力将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.(26-27八年级上·河南南阳·期末)如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。请画出木块在A点时除了支持力的其它受力示意图。
9.(25-26八年级上·福建南平·期末)如图是一款轻便的碳纤维山地自行车,其质量为10 kg。当质量为60 kg的小南骑着这辆自行车在水平公路上行驶,自行车受到的摩擦力是总重的0.05倍。求:
(1)小南受到的重力。
(2)小南在水平公路上骑行时,自行车受到的摩擦力。
10.(24-25八年级下·西藏昌都·期末)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动。根据___________条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由___________图可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系。
(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将___________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(25-26八年级上·山东泰安·期末)如图所示,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,某同学用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿固定在桌面上的水平长木板滑动,下列说法中( )
①手对弹簧测力计的拉力和长木板对木块的摩擦力是一对平衡力
②木块运动过程中所受滑动摩擦力的大小为1.6N,方向水平向左
③在木块上加砝码重新实验,发现测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与物重有关
④更换表面更粗糙的长木板重新实验,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①④正确
2.(25-26八年级上·福建福州·期末)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,但球对球拍没有反作用力
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,仍受到球拍施加的向前的推力
D.乒乓球落地,球在地面上向前滚动时,所受地面的摩擦力方向向前
3.(25-26八年级上·山东临沂·期末)用两个弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动,两物体运动的路程随时间变化的图像如图所示。已知甲的重力大于乙的重力,则( )
A.甲的速度小于乙的速度 B.两个测力计的示数相同
C.甲物体所受合力竖直向上 D.乙物体所受合力为零
4.(25-26八年级上·河南安阳·期末)如图所示,木块在水平向左的力和水平向右的力的作用下向右做匀速直线运动,其中为2N,为5N,若此时同时撤去、,则木块由于________会继续向右运动,此时木块在水平方向上受到的合力为________N。
5.(25-26八年级上·山东临沂·期末)如图所示,甲图为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的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。
(1)由图像可知,物体在0-2s内受到的摩擦力为______N;物体在4-6s受到的摩擦力为______N;
(2)物体在2-4s内受到的摩擦力______(填“大于”、“小于”或“等于”)4-6s内受到的摩擦力,请你叙述判断的依据______。
6.(25-26八年级上·重庆江北·期末)甲、乙两个长方体盒子放在水平桌面上,如图所示,芳芳想抽出被甲盒压着的乙盒,于是她用F1=8N的水平力刚好使甲盒静止,同时用F2=13N的水平力向右匀速抽出乙盒。这个过程中,甲盒所受合力为______N,乙盒对桌面的摩擦力为______N。
7.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图所示;当水平拉力增大到4N时,木块水平方向受到的合力为______N。
8.(25-26八年级上·山东济南·期末)如图,物体重为10N,用一个水平向左的30N的压力在物体表面,物体在竖直墙面上静止,请画出此时物体受到的摩擦力的示意图。
9.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图甲所示,质量为10kg的物体,在水平向右的拉力F作用下沿水平地面做直线运动,F随时间t的变化关系如图乙所示,物体的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。物体受到地面的阻力为物体重力的0.25倍,g取10N/kg,求:
(1)物体的重力;
(2)0~10s内,F的大小;
(3)10~20s内,物体所受合力的大小。
10.(25-26八年级上·福建泉州·期末)物理课上,老师带领同学们做探究影响滑动摩擦力大小的实验,如图所示。
(1)如图甲、乙、丙所示,小玉每次用弹簧测力计沿水平方向__________拉动木块。
(2)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为__________N。
(3)分析_________两次实验可初步得出:其他条件一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(4)分析乙、丙两次实验可初步得出:压力大小相同时,接触面__________,滑动摩擦力越大。
(5)因匀速直线拉动物体不便于实验操作,所以老师带领同学们做改进实验,第二组同学对实验装置做了如下改进,如图丁中的甲所示,物块放在传送带上,传送带速度可以自由调节,物块始终相对地面静止。针对改进后的实验装置,同组的小雨猜想滑动摩擦力大小是否还与速度大小有关,对此他们展开探究。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像。分析图丁中乙、丙两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小____(“有关”或“无关”),理由是:__________。
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