2.2 运动与相互作用 第三课时 摩擦力 强化练习 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-13
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摘要:
**基本信息**
本练习以摩擦力为核心,通过基础认知、理解应用、综合探究三层递进设计,实现从概念辨析到实验探究的知识巩固,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|摩擦力方向、增大/减小摩擦方法、静摩擦力计算|以选择、填空题为主,直接考查核心概念,如选择题1判断滑动摩擦力方向,填空题11结合生活情境考查摩擦调节|
|理解应用|二力平衡、多物体摩擦分析、图像问题|通过多物体受力(如选择题6)、F-t/v-t图像(如选择题9),培养推理论证能力,体现科学思维|
|综合探究|实验设计与数据处理、实际情境综合应用|实验题16探究防滑因素,综合题18结合运动状态分析摩擦力,强化探究实践与问题解决,落实核心素养|
内容正文:
2.2 运动与相互作用 第三课时 摩擦力 强化练习
一、选择题
1.用铅笔写字时,笔尖和纸之间存在滑动摩擦力。如图所示,书写时,笔尖所受摩擦力的方向正确的是( )
A. B.C. D.
2. 下列有关自行车结构设计或使用,是为了减小摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠 B.遇到紧急情况时用力捏刹车
C.自行车轮胎上刻有花纹 D.车把上套了有花纹的橡胶套
3.如图所示,将一根筷子插入土豆中,用铁锤快速向下敲打筷子上端,观察到土豆并未下落,反而沿筷子向上移动。下列关于这一现象的解释正确的是
A.土豆因为受到惯性力的作用而向上运动。
B.筷子向下运动时,土豆由于惯性保持原来的静止状态,因此相对于筷子向上移动。
C.铁锤敲击筷子时,对土豆产生向上的力,使土豆向上运动。
D.筷子向下运动时,对土豆产生向上的摩擦力,摩擦力大于土豆的重力,使土豆向上移动。
4.冰壶是一项在冰上进行的投掷性竞赛项目(如图)。人用水平向右的力F推动冰壶从A点运动到D点,D点后人不再施力,冰壶仍能继续向前运动一段距离。若适当“扫刷”冰面,冰壶能够运动更长的距离。下列说法错误的是( )
A.适当“扫刷”冰面是为了增大接触面粗糙程度
B. D点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性
C.从A 运动到D的过程中,冰壶受到水平向左的摩擦力
D.静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力是一对平衡力
5.窗玻璃上趴着一只壁虎(如图)。当水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,此过程中,壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
6.如图所示,A、B两相同正方体木块放在水平面上,长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,则( )
A.A对C的摩擦力向左 B.C对A的摩擦力向右
C.B对C的摩擦力向右 D.C对B的摩擦力向右
7.为了探究滑动摩擦力大小是否与接触面粗糙程度有关,小科用体积和形状均相同的铁块(□)和木块( )等器材设计了如下四组对照实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙,放置于水平地面上,分别在水平力 作用下做匀速直线运动。则下列说法正确的是( )
A.拉力 大于拉力
B.甲的速度一定等于乙的速度
C.甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D.甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
9.一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t 的变化情况如图2 所示,物体相应的速度v 随时间 t 的变化关系如图3 所示。则( )
A.0~2s 物体所受摩擦力大小大于拉力
B.2~4s 物体所受摩擦力为3N
C.8~10s 物体所受摩擦力为2N
D.物体4s时所受摩擦力大于9s 所受摩擦力
10.如图所示,用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为5N,则物块A所受地面摩擦力的大小及方向为( )
A.8N,水平向右 B.3N,水平向左
C.8N,水平向左 D.5N,水平向右
二、填空题
11.如图甲所示,小科用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向 (填“左”或“右”),为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了 (填“增大”或“减小”)摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为 N。
12.对于摩擦力,科学实验兴趣小组进行了如下探讨。
(1)物块A的重力为5牛,物块B的重力为8牛。将物块A放在物块B上,如图1所示,用大小为40牛的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。回答下列问题。此时物块B受到的摩擦力为 牛,方向为 。若增大水平压力F,则物块B受到的摩擦力如何变化 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图2,物体A靠在竖直墙面上,B在一竖直向上的力P作用下,和A都保持静止。A与墙壁之间 (选填“一定有”、“一定没有”或“可能有”,下同)摩擦力,A与B之间 摩擦力。
13.如图甲和图乙所示,完全相同的木块A 和B叠放在粗糙的水平桌面上,A和B 的重力均为10N,在分别为8N的水平拉力F1和F2作用下,A和B一起向右做匀速直线运动,此时图甲中木块B所受摩擦力为 N,图乙中地面所受摩擦力为 N。
14.物理小组自主探究“滑动摩擦力的大小影响因素”,已知物体A重10N,B重3N,不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为 N;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙);再用大小为 1.8 N 的拉力,竖直向下拉物体 B ,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变)。若撤去拉力,并用一个水平向左的拉力拉动 A,使 A、C一起向左做匀速直线运动,则的大小为 N。
15. 某同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图1、图2实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿 方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为 牛。
(3)该同学查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。他将同一木块放置在同一木板上,进行了如下图中的所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为和,推测和的大小关系为
三、实验与探究题
16.在房屋装修选择地板时,防滑程度是一个重要因素,那么地板的防滑程度与哪些因素有关呢?实践小组进行了如下探究:
①将三种不同材料的地板A、B、C放在水平桌面上,向实验用的鞋子中加入一定质量的石子;
②保持地板表面为“干燥”状态,把鞋子分别放在三种材料的地板上,如右图所示,用弹簧测力计拉动鞋子作匀速直线运动,测出鞋子所受的滑动摩擦力大小(在每种材料的地板上测量三次);
③保持室内环境不变,给每种地板按10g/m2的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“微湿”状态,重复上述测量;实验数据如表:
④保持室内环境不变,给每种地板按100g/m2的量加水并涂抹均匀,使地板表面为“全湿”状态,再次重复测量。
材料
干燥时的摩擦力/N
微湿时的摩擦力/N
全湿时的摩擦力/N
1
2
3
?
1
2
3
?
1
2
3
?
A
2.41
2.39
2.40
2.40
3.02
3.03
2.97
3.01
2.93
2.90
2.87
2.90
B
4.22
4.18
4.19
4.20
3.37
3.42
3.41
3.40
3.11
3.12
3.07
3.10
C
3.02
2.98
2.99
3.00
3.50
3.48
3.52
3.50
3.38
3.41
3.41
3.40
请回答下列问题:
(1)表格中“?”处都应填的数据类型是: 。
(2)分析表格数据,可以得出的结论是地板的防滑程度与 有关。
(3)如果要选择一种材料作为浴室的地板,选择 (填“A”、“B”或“C”)材料最佳。
(4)我们在生产生活中,经常需要减小有害摩擦,增大有益摩擦。试分析,以下应用与防滑地板属于同一类的是 ____(可多选)。
A.在门锁的锁芯中添加润滑油B.车胎的表面设计成凹凸不平的花纹
C.体操运动员上场前手上涂镁粉
17.快速骑自行车时,我们会感受到空气阻力。由此,某同学猜想:物体受到空气阻力的大小与物体运动速度有关。于是,他搭建了如图所示的实验装置,进行模拟实验。保持风扇到挡板的距离不变,分别以低、中、高三挡的风速吹向挡板,当弹簧测力计的示数稳定时,读出测力计的示数并记录在下表中。
电风扇挡位
低
中
高
弹簧测力计示数/N
0.15
0.35
0.62
(1)实验中以电风扇吹出的空气作为参照物,小车是 。
(2)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是 。
(3)弹簧测力计的示数大小进似等于小车及挡板受到的空气阻力,这是利用了 知识。
(4)分析表中实验数据可知: 。
四、综合题
18.如图1所示、水平地面上有一块质量为100kg、底边为40cm×50cm、高40cm的长方体木块。小科用水平推力F把木块一直向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间 t的变化情况分别如图2甲、乙所示。
阶段
阶段一
阶段二
阶段三
阶段四
时间/s
0-1
1-3
3-5
5-6
运动状态
静止
加速
减速
F和f的大小
F ① f
F f
F f
F f
F的大小/N
100
300
200
0
f的大小/N
②
(1)①处应填 (大于、小于、等于),②处应填
(2)阶段二、三、四物体受到的摩擦力相等么?理由
19.网上购物带动了快递业的发展,快递包裹的分拣常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。
(2)当包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,包裹共受到 个力的作用。(不计空气阻力)
(3)当传送带突然停止时,包裹 (填“受到”或“不受到”)摩擦力。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】滑动摩擦力方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】 如图所示,用毛笔书写字时,笔尖在纸面上向左上方滑动,根据“摩擦力方向与相对运动的方向相反”可知,纸对铅笔的摩擦力方向沿左下方。
故选D。
2.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)减小摩擦的方法:减小摩擦的常见方法包括减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动摩擦代替滑动摩擦、使接触面彼此分离(如加润滑油)等。增大摩擦的方法则相反,包括增大压力、增大接触面的粗糙程度等。
【解答】A、轴承中装有滚珠,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,从而减小摩擦力,故该选项正确。
B、遇到紧急情况时用力捏刹车,是通过增大压力的方式增大摩擦力,使车更快停下,故该选项错误。
C、自行车轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,防止打滑,故该选项错误。
D、车把上套了有花纹的橡胶套,是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,便于握持,故该选项错误。
故答案为:A。
3.【答案】B
【知识点】力的作用是相互的;惯性;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)惯性的概念与理解
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能说 “受到惯性力”“惯性作用”,一切物体在任何情况下都具有惯性,只能描述 “由于惯性”。
(2)运动的相对性与惯性现象解释
敲击筷子上端时,筷子快速向下运动,土豆由于具有惯性,要保持原来的静止状态,相对于向下运动的筷子,土豆就会表现出向上移动的效果,并非受到向上的外力作用。
【解答】A、惯性是物体的固有属性,不是力,不能说 “受到惯性力的作用”,表述错误,故该选项错误。
B、筷子被敲击后快速向下运动,土豆由于惯性保持原来的静止状态,以向下运动的筷子为参照物,土豆相对筷子向上移动,解释正确,故该选项正确。
C、铁锤直接敲击的是筷子,并没有直接对土豆施加向上的作用力,土豆向上移动是惯性导致的相对运动,故该选项错误。
D、土豆向上移动是惯性造成的相对运动,不是因为筷子的摩擦力大于重力,该解释不符合实验现象的原理,故该选项错误。
故答案为:B。
4.【答案】A
【知识点】惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶滑行更远。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性;平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A、适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力,而非增大,故该选项错误。
B、D 点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性,保持原来的运动状态,故该选项正确。
C、从 A 运动到 D 的过程中,冰壶水平向右运动,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左,故该选项正确。
D、静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力,故该选项正确。
故答案为:A。
5.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力及其方向;重力的大小;摩擦力的存在
【解析】【分析】摩擦力是指两个相互接触的物体,发生相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
【解答】当水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,说明壁虎处于平衡状态,受到的合力为零,因此壁虎受到的力相互平衡;壁虎在竖直方向上受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件,必然有一个力与重力大小相等、方向相反,这个力就是玻璃对壁虎的摩擦力,重力方向竖直向下,因此与重力平衡的摩擦力方向为竖直向上;在水平方向上壁虎和玻璃一起匀速运动,壁虎和玻璃之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此水平方向不存在摩擦力;因此壁虎受到摩擦力的方向是竖直向上,故BCD选项不符合题意,A选项符合题意。
故答案为:A。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;平衡力的辨别;力与运动的关系;摩擦力的存在
【解析】【分析】摩擦力的方向与相对运动或相对运动的方向相反,且力的作用是相互的,相互作用力大小相等、反方相反。
【解答】CD、 A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,对B受力分析,B向右运动,摩擦力方向与相对运动方向相反,故水平方向上B受到地面的摩擦力,方向向左。因为B沿水平面做匀速运动,水平方向上受力平衡,故C对B的摩擦力向右,因为力的作用是相互的,故B对C的摩擦力向左,故C不符合题意,D符合题意;
AB、由选项CD分析可知, B对C的摩擦力向左,C沿水平面向右做匀速运动,故水平方向上受力平衡,向右受到A对C的摩擦力,因为力的作用是相互的,C对A的摩擦力向左,故A B不符合题意。
故答案为:D。
7.【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】 为了探究滑动摩擦力是否与接触面粗糙程度有关,必须控制压力相同,只改变接触面的粗糙程度。
ACD中铁块和木块的重力大小不同,则对接触面的压力不同,故ACD不合题意;
B中铁块和木块叠放,则对地面的压力相同,一次铁块在下,依次木块在下,则接触面粗糙程度不同,故B符合题意。
故选B。
8.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】ACD.首先根据影响滑动摩擦力大小因素的知识比较甲和乙受到的摩擦力大小,然后根据平衡力的知识比较拉力大小;
B.结合影响滑动摩擦力大小因素的知识判断。
【解答】ACD.根据题意可知,两个圆台物体质量相等,根据F=G=mg可知,二者对地面的压力相等。又因为二者接触面的粗糙程度相同,因此它们受到的滑动摩擦力大小相等。当二者都做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,因此拉力Fa=Fb,故AC错误,D正确;
B.题目中没有信息反映二者速度大小,故B错误。
故选D。
9.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】A.对0~2s内物体进行受力分析,根据平衡力的知识比较摩擦力和拉力大小;
B.根据图3中物体做匀速直线运动的状态,根据平衡力的知识计算出物体受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识判断2-4s内物体受到的摩擦力即可;
C.根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识判断8-10s内物体受到摩擦力大小即可;
D.根据B、C中的结果分析判断。
【解答】 A.根据图3可知,0~2s物体的速度为0,即处于静止状态,此时受到平衡力,即摩擦力等于推力,故A错误;
B.根据图3可知,6~8s内物体做匀速直线运动,此时它受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。根据图2可知,6~8s内物体受到的拉力F'=2N,故滑动摩擦力的大小f=F'为2N;
2~6s物体做加速运动,但压力大小和接触面粗糙程度保持不变,所以滑动摩擦力不变,仍为2N,故B错误;
C.根据图3可知,8-10s物体做减速运动,因压力大小和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力仍为2N,故C正确;
D.综上所述,物体4s时所受摩擦力等于9s所受的摩擦力,故D错误。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 根据物体B的运动状态判定其受力情况,根据二力平衡求出摩擦力的大小;滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。分析AB整体的受力情况,求出摩擦力。
【解答】 以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计的拉力和物体A对其摩擦力的作用,因为B静止,所以这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以物块B所受摩擦力的大小为5N,方向水平向右;用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,以AB为整体,在水平方向上受到向左的弹簧测力计5N的拉力、水平向右8N的拉力F的作用,由于做匀速直线运动,所以AB整体受力平衡,所以会受到地面对A的摩擦力的作用,摩擦力的大小为8N-5N=3N,方向水平向左。
故答案为B。
11.【答案】右;增大;50
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)摩擦力方向判断:滑动摩擦力阻碍物体相对运动,抹布向左滑动,相对桌面向左运动,桌面给抹布的滑动摩擦力阻碍该相对运动,因此摩擦力方向向右。
(2)滑动摩擦力大小影响因素:接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;加大向下的压力,接触面压力变大,以此增大摩擦力,更容易擦除污渍。
(3)静摩擦力与二力平衡:物体静止时水平方向受力平衡,推力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等;推力 50N,因此静摩擦力等于 50N,物体重力竖直向下,不影响水平方向静摩擦力大小。
【解答】物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,当小明向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,说明餐桌处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于50N。
12.【答案】(1)13;竖直向上;不变
(2)一定没有;一定有
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)将A和B看成一个整体,保持静止,说明受力平衡;摩擦力需要相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势方能产生,且力的方向与运动方向或趋势相反;滑动摩擦力受正压力和粗糙程度影响,静摩擦力不受影响;
(2)分析外力(外界物体施加的力)时:将A和B看做一个整体进行受力分析,受力平衡;
分析内力(内部物体施加的力)时:将A和B分别进行受力分析,受力平衡;
【解答】(1)将A和B看成整体进行分析,保持静止,受力平衡,f=GA+GB=5N+8N=13N,且整体有向下的运动趋势,所以摩擦力方向竖直向上;
(2)将A和B看成整体进行分析,竖直向上的推力F和总重力相平衡,故A和墙壁间一定没有摩擦力,否则受力不平衡;单独对A进行受力分析,由于A物体同样受力平衡,现受到向下的重力,因此需要一个向上等大的力,只能由A和B之间的摩擦力来提供,因此A和B之间一定有摩擦力;
故答案为:(1)13;竖直向上;(2)一定没有;一定有;
13.【答案】0;8
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
物体之间相互挤压且有相对运动或相对运动的趋势时存在摩擦力。
【解答】甲:AB一起向右做匀速直线运动,受力平衡,AB之间没有相对运动或相对运动的趋势,可知AB之间没有摩擦力。
乙:B受到水平向右、大小为8N的拉力,B做匀速直线运动,受力平衡,可知B受到A给的水平向左、大小为8N的摩擦力,力的作用是相互的,可知A受到B给的水平向右、大小为8N的摩擦力,A受力平衡,可知A还受到水平地面给的水平向左、大小为8N的摩擦力。
14.【答案】3;7.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】在分析时,分别以A、B、AC整体为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态或静止状态时,受平衡力的作用。
【解答】物体A沿水平面向右做匀速直线运动,水平方向上受到的B对A的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,B对A的拉力大小等于B的重力,为3N,所以A所受摩擦力的大小为3N;
根据力的平衡可知,A和C受到的摩擦力为:;
在水平面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,物体A、C一起向左做匀速直线运动,则F2的大小为:。
15.【答案】(1)水平
(2)2.2
(3)F1=F2F3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素;探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件是:①作用在同一物体上,②大小相等;③方向相反;④作用在同一条直线上;
(2)根据图中信息读出弹簧测力计的示数;
(3)滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,与运动速度无关。
【解答】实验中根据二力平衡原理测量摩擦力:当弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动时,木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此只有沿水平方向拉才能通过拉力得到摩擦力的大小,故答案为:水平;
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,题图中指针对应示数为2.2N,因为木块做匀速直线运动,拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,因此木块受到的摩擦力等于拉力,故答案为:2.2N;
(3)该实验中,abc三次实验都是同一木块放在同一木板上,因此接触面粗糙程度相同,a和b对木板的压力都等于木块的重力,压力也相同,因此a和b的摩擦力相同,即F1=F2,c图中的木块上放了一块铁块,压力变大,滑动摩擦力变大,因此F3要比F1和F2大,故答案为:F1=F2F3。
16.【答案】(1)平均值
(2)材料、潮湿程度
(3)C
(4)B;C
【知识点】实验步骤的探究;增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)实验数据处理:在科学实验中,为了减小误差,通常会对多次测量的数据取平均值作为最终结果。
(2)影响滑动摩擦力的因素:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关。
(3)实验结论应用:浴室地板需要在潮湿环境下有较好的防滑性能,即摩擦力越大越好。
(4)增大有益摩擦的方法:防滑地板是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
【解答】(1)在科学实验中,多次测量后取平均值可以减小实验误差,因此表格中 “?” 处应填平均值。
(2)分析表格数据可知,不同材料的地板在相同潮湿程度下摩擦力不同,同一材料的地板在不同潮湿程度下摩擦力也不同,因此地板的防滑程度与材料、潮湿程度有关。
(3)浴室环境潮湿,需要选择在全湿状态下摩擦力最大的材料。对比数据,C 材料在全湿时的平均摩擦力(3.40N)最大,防滑效果最好,因此选择C材料最佳。
(4)防滑地板的原理是增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
A:在门锁锁芯中添加润滑油,是减小接触面粗糙程度来减小摩擦,不符合。
B:车胎表面的凹凸花纹,是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,符合。
C:体操运动员手上涂镁粉,是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,符合。
因此与防滑地板属于同一类的是B、C。
17.【答案】(1)运动
(2)减小摩擦力对实验的影响
(3)二力平衡
(4)其他条件相同时,物体受到空气阻力的大小与物体运动速度有关,物体运动速度越大,受到的空气阻力越大
【知识点】参照物及其选择;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)根据滚动摩擦小于滑动摩擦解答;
(3)根据二力平衡的知识解答;
(4)根据弹簧测力计的示数确定受到空气阻力大小,结合表格数据分析解答。
【解答】(1) 以空气为参照物,小车相对于空气的位置发生变化,因此小车是运动的。
(2) 小车在平滑的木板上可以滚动,比木块滑动时的摩擦力更小,从而减少额外阻力对测量空气阻力的干扰。
(3) 当弹簧测力计的示数稳定时,说明小车受到的空气阻力与弹簧测力计的拉力大小相等、方向相反,符合二力平衡条件。
(4) 从数据可以看出,电风扇档位越高(风速越大),弹簧测力计的示数越大,说明空气阻力随速度的增大而增大。
18.【答案】(1)等于;200
(2)相等,滑动摩擦力大小只跟压力和接触面的粗糙程度有关,这两个因素没有变,摩擦力不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)①根据图3确定0-1s内木块的运动状态,然后根据平衡力的知识分析推力和摩擦力大小;
②根据图3找到木块做匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算出它受到的摩擦力。然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识计算1-3s内木块受到的摩擦力;
(2)根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析解答。
【解答】(1)①阶段一(0-1秒):根据图3可知,此时木块处于静止状态,那么此时推力F与静摩擦力f平衡。根据平衡力的知识可知,此时F=f;
②阶段二(1-3秒):根据图3可知,木块在3-5秒内做匀速直线运动,此时推力F=200N,与滑动摩擦力f平衡,因此f=F=200N。1-3秒内木块开始加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力大小不变,阶段二的滑动摩擦力也是200N。故②处应填“200”。
(2) 滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和木块对地面的压力有关,与速度无关。在阶段二、三、四中,木块始终与地面接触,即接触面的粗糙程度不变,且压力不变,因此滑动摩擦力大小相等。
19.【答案】(1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
(2)2
(3)受到
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)对包裹在水平和竖直两个方向进行受力分析即可;
(3)摩擦力产生的条件:相互接触;做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】(1) 传送带表面粗糙可以增加包裹与传送带之间的摩擦,防止包裹在传送过程中打滑或掉落。
(2) 当包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,处于平衡状态。此时包裹受到两个力的作用,即竖直向下的重力和传送带对包裹竖直向上的支持力。由于不计空气阻力,且水平方向无加速度,故水平方向无摩擦力。
(3) 送带停止时,包裹由于惯性会继续向前运动,此时包裹与传送带之间发生相对滑动,因此包裹受到与运动方向相反的滑动摩擦力。
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