内容正文:
八年级上册科学2.2 运动与相互作用(第4课时)重难点培优练习
知识点四、摩擦力
1. 摩擦力的含义及产生的条件
(1) 含义:两个相互接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
注意:①固体、液体、气体都会产生摩擦力;②相同条件下,液体摩擦力比气体摩擦力大。
2. 摩擦力的分类
★滑动摩擦力:
①大小与物体作匀速直线运动时的拉力相等且大小不会变化。②光滑表面的滑动摩擦力为0。
(摩擦力大小=拉力,只要物体保持静止,其拉力多大,摩擦力就多大,随推力变化而变化)
② 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
(2)判断一个物体是否受到静摩擦力作用的方法:
①假设两个物体的接触面是绝对光滑的;
②判断出一个物体相对于另一个物体是否会运动;
③若会运动则受静摩擦力的作用,且方向与物体相对运动方向相反;
【注】静摩擦力的大小
物体受到静摩擦力时,仍处于静止状态,受力平衡,因此静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等。
3. 摩擦力的方向
由于摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势,因此摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
(1) ①物体B受到向右拉力F而向右运动,则物体B受到地面给它的滑动摩擦力水平向左;
②物体A原本静止,而B开始向右运动,则A由于惯性要保持原本的静止状态,有向左运动的趋势,故A受到的静摩擦力水平向右。
(2) 左图:物体静止,它有向下运动的趋势,故它受到的静摩擦力竖直向上。
右图:物体静止,它有向斜下方运动的趋势,故它受到的摩擦力沿斜面向上
(3) 刚启动:皮带轮上的物体受到的摩擦力向右。匀速运动:皮带轮上的物体不受摩擦力。
(注意:物体与皮带轮之间相对静止,故要用相对运动趋势来判断,而不是它们的运动方向v)
4. 摩擦力的特点
(1) 摩擦力是一种接触力。
(2) 产生的效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
注意:摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。
5.没有摩擦力,将会出现的结果:
⑴人不能行走;⑵自行车和汽车不能行驶(后轮是主动轮,前轮是从动轮);⑶不能用筷子夹东西吃;
5. 影响摩擦力大小的因素
(1) 影响滑动摩擦力大小的因素:仅仅与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与其他无关。
(2) 与接触面的粗糙程度有关:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3) 与压力大小有关:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
6. 用下列实验装置探究“影响滑动摩擦力的因素”
(1) 实验时所用的木板要足够长,以保证木块在木板上滑动时有匀速直线运动的过程
(2) 实验时应保持弹簧测力计与长木板平行
(3) 实验中要做到匀速拉动木块不好实现,可做以下改进:将弹簧测力计的挂钩与木块相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验(如图所示)。这样不用做匀速直线运动,弹簧测力计静止时便可读数;摩擦力大小不能直接测量,是根据平衡力特点间接得出的
7. 增大或减小摩擦的方法
(1) 摩擦力的利与弊
(1) 有益摩擦:鞋底花纹、防滑垫、拉弦、皮带轮运货;
(2) 有害摩擦:滑梯、机器转轴、旱冰鞋。
(2) 增大或减小摩擦的方法
方法
举例
增大有益摩擦
增加压力
将传送带的皮带张紧
增大接触面的粗糙程度
车轮上凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急制动时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小压力
推动熄火汽车使其再次启动,让乘客下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
题型五、摩擦力
例1:拔河比赛中,蕴含着很多科学知识,下列说法不正确的是( )
A.若想获得胜利,应该挑选班级中质量较大的同学参赛
B.若想获得胜利,应该穿鞋底花纹更深的鞋子参赛
C.在绳子被匀速拉动的过程中,赢的人对绳子的拉力大于输的人对绳子的拉力
D.无论匀速拉动还是变速拉动,人对绳子的拉力一定等于绳子对人的拉力
例2:筷子提米实验中,当杯子和米处于静止状态时,米受到筷子的摩擦力方向正确的是( )
例3:(2026杭州观成教育集团期中)书法是中华民族的文化瑰宝。图甲是在纸上向右运笔写字的情形,此时笔毫(毛笔尖)所受滑动摩擦力的方向为水平______。图乙中手执毛笔竖直悬空静止,当执笔握力增大时笔受到的静摩擦力大小______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
例4:如图1所示是消防队员小王进行爬竿训练的示意图,在某次爬竿训练中,小王沿竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图2所示,下列判断正确的是( )
A.0至6s时间内,小王沿竿匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿竿上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
例5:.(2026温州二中期中)如图甲所示,水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动的距离S与时间t的关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体处在匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力为2N
B.2~4s内物体处在变速直线运动状态,物体受到的摩擦力为6N
C.4~6s内物体处在匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力为6N
D.6~8s内物体处在变速直线运动状态,物体受到的摩擦力为4N
例6:(2026宁波鄞州联考)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.8N,水平向左
C.3N,水平向左 D.3N,水平向右
例7:重为15N的物体,被80N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,物体受到的摩擦力为__________N;如果水平力F减小到30N,物体体会沿墙壁匀速下滑,此时受到的摩擦力为__________N,如果压力继续减小,物体将做__________(填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
例8:为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图1所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据_______知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如表所示是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中__________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重__________(填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出:_______________________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(图2),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题:_________
____________________________________;在不改变器材的情况下提出改进方案:_______________________________________________________________。
例9:(2026温州瑞安五校联考)剧烈运动时,脚掌会在鞋内滑动,易造成损伤。为选择一款防滑性能良好的鞋垫,小明用不同的鞋垫织物面料进行实验,鞋垫织物面料编织紧密度如图甲所示。实验步骤如下:
甲 乙 丙
①在水平木板上平铺固定鞋垫织物面料,并取一只鞋模,套上运动袜。
②按图乙连接装置,水平拉动木板,记录弹簧测力计的示数。
③换用不同的织物面料,重复上述实验,记录并整理数据如表。
次数
织物面料
编织紧密度
弹簧测力计示数/N
1
腈纶
密
▲
2
腈纶
疏
3.2
3
锦纶
密
4.4
4
锦纶
疏
3.6
(1)第1次实验中弹簧测力计示数如图丙,是___________N。
(2)本实验研究织物面料、编织紧密度对防滑性能的影响,本质上都是属于哪个因素对滑动摩擦力的影响?__________________。
(3)图乙中,用力向右拉动木板时速度时快时慢,对实验的结果会不会有影响,请说明理由:____________________________________________________
(4)市面上鞋垫面料有很多种,本实验只选取了其中两种;结合本实验结果,若要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,你的建议是__________________________________。
经典练习
1. 如图,木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到F1、F2和摩擦力三个力的作用,当F1=10N、F2=2N时木块处于静止状态。若撤去力F1,则下列说法正确的是( )
A.木块将向左运动 B.木块受到滑动摩擦力
C.木块共受到3个力作用 D.木块受到的摩擦力为2N
2. 如图所示,水平地面上有一长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.0-1秒,由于推力小于摩擦力,因此木块未被推动
B.1-3秒,木块开始运动,所受的摩擦力为300N
C.3-5秒,木块只在两个力的作用下做匀速直线运动
D.5-6秒,小明停止推木块,但木块仍受到200N的摩擦力
3. 图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( )
A.当时,物体受到的摩擦力1N B.2s~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.时,物体受到的摩擦力为6N D.4s~6s,物体运动的路程为8m
4. 如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到如图乙水平拉力F的作用,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙。以下说法正确的是( )
A.0~2秒内,木块的平均速度为 B.第3秒末,木块受到地面的摩擦力为
C.第5秒末,木块受到地面的摩擦力为4N D.第6秒末如果撤去拉力F,物体将做匀速直线运动
5. 如图所示,体重为G的小明爬到竖直的杆上。静止时,所受的摩擦力为f1;后来沿杆匀速下滑,所受的摩擦力为f2,通过受力分析,可以判断出( )
A.
静止时,
B.
B.匀速下滑时,
C. 静止时的f1等于匀速下滑时的f2
D. D.静止时的f1大于匀速下滑时的f2
6. 小华在训练爬杆和爬绳时,先后顺着杆向下匀速直线滑落和沿着绳匀速向上爬,握杆的力小于抓绳的力,且下滑时速度大于爬升的速度,下列说法正确的是( )
A. 爬绳和爬杆时受到的摩擦力均竖直向上
B. B.绳子更粗糙,所以爬绳时受到的摩擦力更大
C. 抓绳的力更大,所以爬绳时受到的摩擦力更大
D. D.下滑时速度更大,所以爬杆时受到的摩擦力更大
7. 如图所示,A、B、C三木块依次叠放,恒力F作用在B木块上,使三者一起向右做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A. 木块A和木块B之间不存在摩擦力
B. B.木块B对木块C的摩擦力水平向左
C. 恒力F和地面摩擦力大小不相等
D. D.B、C间的摩擦力和地面处的摩擦力种类相同
8. A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
①甲图中两物体均处于静止状态;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;
③两图在水平恒力F 作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是 ( )
A.三种情况下,A、B在水平方向都不受摩擦力
B.三种情况下,A、B在水平方向都受摩擦力
C.三种情况下,A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力且摩擦力大小相等
D.①中A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力但摩擦力大小不相等
9. 如图,放在粗糙水平面地上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定小于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定等于F2
10. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上,A、B始终处于静止状态,其中力F1=5N,方向水平向左,力F2=8N,方向水平向右,下列分析正确的是( )
A.A和B之间摩擦力为0
B.地面对B的摩擦力为3N,方向水平向左
C.地面对B的摩擦力为8N,方向水平向左
D.B对A的摩擦力为8N,方向水平向右
11. 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
12. 探究滑动摩擦力大小影响因素的实验如图所示。要准确测出B所受摩擦力大小,操作中( )
A.必须匀速拉动A木板,等B物体相对地面静止时读数
B.必须匀速拉动A木板,等B物体相对地面运动时读数
C.只需拉动A木板,等B物体相对地面静止时读数
D.只需拉动A木板,等B物体相对地面运动时读数
13. 如图所示,同一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图中竖放,乙图中平放,丙图中平放并在其上加一重物。长方体在水平力分别为F甲、F乙、F丙的三种情况下,甲、乙、丙中匀速运动,它们所受的摩擦力分别为f甲、f乙、f丙则下列关系正确的是( )
A.f甲<f乙<f丙 B.f甲>f乙>f丙 C.f甲<f乙=f丙 D.f甲=f乙<f丙
14. 如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则下列说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中A受到地面的摩擦力大小为2F D.乙方式中B受到地面的摩擦力大小为2F
第14题图 第15题图
15. 用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是木块运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N B.木块两次受到滑动摩擦力之比为1∶1
C.木块第一次和第二次速度之比为1∶2 D.相同时间内路程之比为1∶1
16.
如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 ,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
17. 如图甲所示完全相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块A所受的摩擦力为fA,若将A、B物块按图乙所示并排紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为fB,则( )
A.fA=20N,fB=20N B.fB=10N,F2=20N
C.fA=0,F2=40N D.fA=0,fB=20N
(17) (18)
18. 物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N,B、C重均为5N,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f1;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),A所受摩擦力为f2;再用力F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)。下列计算结果正确的是( )
A.f1=5N,f2=0N,F=7.5N B.f1=2.5N,f2=0N,F=2.5N
C.f1=2.5N,f2=5N,F=7.5N D.f1=5N,f2=5N,F=2.5N
19. 如图,用F=10N的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4N,则物块B受到的摩擦力的大小及方向为( )
A.10N,向左 B.4N,向右 C.10N,向右 D.4N,向左
20. 如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与传送带上的物体相连,物体与传送带接触面粗糙,传送带顺时针转动。当传送带速度逐渐增大时,下列判断正确的是( )
A.物体将向右移动一段距离,且摩擦力变大
B.物体保持稳定状态,且摩擦力不变
C.弹簧向右伸长量变大
D.物体相对于传送带向左运动,且摩擦力变小
21. 如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变 D.水平力F必须逐渐增大
第21题图 第22题图 第23题图
22. 如图所示,物体甲、乙叠放在物体丙上,丙置于水平地面上,水平力F作用于乙,使甲、乙、丙一起做匀速直线运动,则各接触面间摩擦力的情况是( )
A.乙对丙有向左的摩擦力 B.丙对甲有向左的摩擦力
C.物体丙受到三个摩擦力作用 D.丙对地面有向右的摩擦力
23. 如图所示,叠放在一起的物体A 和B,在水平恒力 F 的作用下一起向右做匀速直线运动。下列说法中,错误的是( )
A.物体A 不受摩擦力
B.物体B 对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.若增加拉力F 的大小,则物体B 与地面间的摩擦力不变
D.物体B 遇到障碍物后突然停止运动,此时物体A 会向右倾
24. 在水平桌面上放置A、B两个物体。如图甲,A物体在水平拉力F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B两个物体用轻绳水平连接,在水平拉力F1、F2的共同作用下一起向右做匀速直线运动。已知水平拉力F1=7牛、F2=25牛,下列说法正确的是( )
A.两图中A物体受到桌面的摩擦力方向相同
B.图乙中A物体受到桌面的摩擦力为18牛
C.图乙中B物体受到桌面的摩擦力为11牛
D.图乙中B物体受到绳子的拉力为7牛
25. (多选)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,下面两个木块质量分别为2m 和3m。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为3m的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则 ( )
A.质量为 3m的木块与地面间的摩擦力为 B.质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
C.轻绳对 m的拉力为 D.轻绳对m的拉力为
26. 在力F的作用下拉着物体A带动着小车和物体B在水平地面上一起做直线运动,如图所示关于此现象下列说法正确的是( )
①若三者一起向右做匀速运动,物体B不受到摩擦力
②若三者一起向右做加速运动,物体B受到向右的摩擦力
③若三者一起向右做匀速运动,小车受到物体A对它向左摩擦力
④若三者一起向右做匀速运动,小车受到地面对它的摩擦力
A.只有①③正确 B.只有①②③正确 C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
第26题图 第27题图 第28题图
27. 如图所示,用手给木块一个水平向右的推力,木块脱手后以v0的初速度在水平面上做直线运动,然后冲上粗糙斜面后最终静止在A点,以下关于木块受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在水平面上受到的摩擦力大小与推力相等
B.木块在斜面上受到的摩擦力先沿着斜面向下,后沿着斜面向上
C.木块在水平面上受到的摩擦力大小随着速度的减小而减小
D.木块在A点时受到的摩擦力等于木块的重力
28. 如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手水平抽出直尺。下列说法中正确的是( )
A.当手压课本的力增大时,水平抽出直尺的最小拉力将变大
B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C.书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D.当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
29. 如图,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定等于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定大于F2
30. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,初速度为v2(v2>v1)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象如图乙所示(以地面为参考物)。下列有关说法中符合实际的是( )
A.t1时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.0﹣t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
C.t1﹣t2时间内,小物块受到的摩擦力越来越大
D.t2﹣t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
31. 有人想水平地夹持一叠书,他用手在这叠书的两端加一压力F=200N,如图所示,如每本书的质量为1kg,手与书之间的动摩擦因数为0.6,书与书之间的动摩擦因数为0.40,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,则此人可能夹持书的最大数目为( )
A.16 B.18 C.22 D.24
32. 如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为的四块相同的砖,用两个大小均为的水平力压木板,使砖静止不动,则第3块砖对第4块砖的摩擦力大小和方向分别为( )
A.mg、竖直向下 B.mg、竖直向上 C.2mg、竖直向下 D.2mg、竖直向上
33. 在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知F1=2N,F2=6N,则木块A与桌面的摩擦大小为 N;绳子对B的拉力大小为 N。
34. 在学完运动和力相关知识后,请你用所学知识解决下列问题:
(1)小李和小明分别为1.5m/s和2m/s的速度一前一后在行走,以小李为参照物,小明是________(选填“运动”或“静止”)的。小李的前脚跟刚着地时(如图),它受到摩擦力的方向是________(选填“向前”或“向后”)。
(2)小王将弹簧秤(弹簧秤重力不计)连接在两个完全相同的木块之间,用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动,此时测力计的示数为________牛。
35. 如图所示,用F=6N的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4N,则
(1)物体B所受摩擦力的大小及方向.
(2)地面受到物体A对它的摩擦力大小及方向。
八年级上册科学2.2 运动与相互作用(第4课时)重难点培优练习
知识点四、摩擦力
8. 摩擦力的含义及产生的条件
(2) 含义:两个相互接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
注意:①固体、液体、气体都会产生摩擦力;②相同条件下,液体摩擦力比气体摩擦力大。
9. 摩擦力的分类
★滑动摩擦力:
①大小与物体作匀速直线运动时的拉力相等且大小不会变化。②光滑表面的滑动摩擦力为0。
(摩擦力大小=拉力,只要物体保持静止,其拉力多大,摩擦力就多大,随推力变化而变化)
② 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
(2)判断一个物体是否受到静摩擦力作用的方法:
①假设两个物体的接触面是绝对光滑的;
②判断出一个物体相对于另一个物体是否会运动;
③若会运动则受静摩擦力的作用,且方向与物体相对运动方向相反;
【注】静摩擦力的大小
物体受到静摩擦力时,仍处于静止状态,受力平衡,因此静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等。
10. 摩擦力的方向
由于摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势,因此摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
(4) ①物体B受到向右拉力F而向右运动,则物体B受到地面给它的滑动摩擦力水平向左;
②物体A原本静止,而B开始向右运动,则A由于惯性要保持原本的静止状态,有向左运动的趋势,故A受到的静摩擦力水平向右。
(5) 左图:物体静止,它有向下运动的趋势,故它受到的静摩擦力竖直向上。
右图:物体静止,它有向斜下方运动的趋势,故它受到的摩擦力沿斜面向上
(6) 刚启动:皮带轮上的物体受到的摩擦力向右。匀速运动:皮带轮上的物体不受摩擦力。
(注意:物体与皮带轮之间相对静止,故要用相对运动趋势来判断,而不是它们的运动方向v)
11. 摩擦力的特点
(3) 摩擦力是一种接触力。
(4) 产生的效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
注意:摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。
5.没有摩擦力,将会出现的结果:
⑴人不能行走;⑵自行车和汽车不能行驶(后轮是主动轮,前轮是从动轮);⑶不能用筷子夹东西吃;
12. 影响摩擦力大小的因素
(4) 影响滑动摩擦力大小的因素:仅仅与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与其他无关。
(5) 与接触面的粗糙程度有关:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(6) 与压力大小有关:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
13. 用下列实验装置探究“影响滑动摩擦力的因素”
(4) 实验时所用的木板要足够长,以保证木块在木板上滑动时有匀速直线运动的过程
(5) 实验时应保持弹簧测力计与长木板平行
(6) 实验中要做到匀速拉动木块不好实现,可做以下改进:将弹簧测力计的挂钩与木块相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验(如图所示)。这样不用做匀速直线运动,弹簧测力计静止时便可读数;摩擦力大小不能直接测量,是根据平衡力特点间接得出的
14. 增大或减小摩擦的方法
(3) 摩擦力的利与弊
(3) 有益摩擦:鞋底花纹、防滑垫、拉弦、皮带轮运货;
(4) 有害摩擦:滑梯、机器转轴、旱冰鞋。
(4) 增大或减小摩擦的方法
方法
举例
增大有益摩擦
增加压力
将传送带的皮带张紧
增大接触面的粗糙程度
车轮上凹凸不平的花纹,运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦
火车、汽车在紧急制动时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦
减小压力
推动熄火汽车使其再次启动,让乘客下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度
冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦
轮滑鞋
使接触面分离
给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
题型五、摩擦力
例1:拔河比赛中,蕴含着很多科学知识,下列说法不正确的是( )
A.若想获得胜利,应该挑选班级中质量较大的同学参赛
B.若想获得胜利,应该穿鞋底花纹更深的鞋子参赛
C.在绳子被匀速拉动的过程中,赢的人对绳子的拉力大于输的人对绳子的拉力
D.无论匀速拉动还是变速拉动,人对绳子的拉力一定等于绳子对人的拉力
【答案】C
【解析】在拔河比赛中,最终获胜的一方是受到地面摩擦力更大的一方。挑选质量较大的同学参加比赛,对地面的压力较大,摩擦力较大,有利于获胜;穿鞋底花纹更深的鞋子参赛,增大了接触面的粗糙程度,摩擦力增大,有利于获胜,故A、B正确;拔河比赛绳子被匀速拉动的过程中,双方拉绳子的力大小相等,故C错误;人对绳子的拉力与绳子对人的拉力是一对相互作用力,大小相等,D正确。故选C。
例2:筷子提米实验中,当杯子和米处于静止状态时,米受到筷子的摩擦力方向正确的是( )
【答案】A
【解析】米相对于筷子有向下运动的趋势,而摩擦力与相对运动趋势方向相反,故筷子对米的摩擦力方向竖直向上,选A。
例3:(2026杭州观成教育集团期中)书法是中华民族的文化瑰宝。图甲是在纸上向右运笔写字的情形,此时笔毫(毛笔尖)所受滑动摩擦力的方向为水平______。图乙中手执毛笔竖直悬空静止,当执笔握力增大时笔受到的静摩擦力大小______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
甲 乙
【答案】向左;不变
【解析】当向右运笔写字时,笔相对于纸面向右运动,滑动摩擦力阻碍其运动,故笔毫(毛笔尖)所受摩擦力的方向水平向左。手执毛笔竖直悬空静止,笔受力平衡,竖直方向受到的重力与静摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等,若手握笔杆的力增大,笔仍保持静止,所受重力大小不变,则摩擦力大小不变。
例4:如图1所示是消防队员小王进行爬竿训练的示意图,在某次爬竿训练中,小王沿竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图2所示,下列判断正确的是( )
A.0至6s时间内,小王沿竿匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿竿上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】B
【解析】由图2可知0~6s时间内,小王沿加速向上运动,故A错误;由图2可知,6s至15s时间内,小王沿竖直向上做匀速直线运动,运动速度为0.6m/s,故6s至15s时间内向上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;0至18s时间内,小王沿竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故C错误;由图2可知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误。故选B。
例5:.(2026温州二中期中)如图甲所示,水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动的距离S与时间t的关系如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体处在匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力为2N
B.2~4s内物体处在变速直线运动状态,物体受到的摩擦力为6N
C.4~6s内物体处在匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力为6N
D.6~8s内物体处在变速直线运动状态,物体受到的摩擦力为4N
【答案】D
【解析】由图丙可知,0~2s内物体运动的路程始终为0,故处于静止状态;由图丙可知,只有在4~6s内图像是一条倾斜的直线,即4~6s内物体处在匀速直线运动状态,受力平衡,摩擦力大小等于拉力大小,由图乙可知,此时滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,2~4s和6~8s内物体处在变速直线运动状态,受到的滑动摩擦力也是4N。故选D。
例6:(2026宁波鄞州联考)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.8N,水平向左
C.3N,水平向左 D.3N,水平向右
【答案】C
【解析】以B为研究对象,B静止,B在水平方向受到绳子的拉力(大小等于弹簧测力计示数)和物块A对它的摩擦力,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,则物块A受到物块B的摩擦力也为5N,方向水平向左,以A为研究对象,它在水平方向上受到B水平向左5N的摩擦力、水平向右8N的拉力F的作用,由于做匀速直线运动,所以A受力平衡,所以会受到地面的摩擦力的作用,摩擦力的大小为方向水平向左。故选C。
例7:重为15N的物体,被80N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,物体受到的摩擦力为__________N;如果水平力F减小到30N,物体体会沿墙壁匀速下滑,此时受到的摩擦力为__________N,如果压力继续减小,物体将做__________(填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【答案】15 15 加速
【解析】物体在竖直的墙壁上保持静止状态,那么它受到的静摩擦力与向下的重力相互平衡,即二者大小相等,那么f=G=15N;如果水平力F减小到30N,物体会沿墙壁匀速下滑,此时它受到的滑动摩擦力与向下的重力依然平衡,即大小相等,那么f'=G=15N;如果压力继续减小,那么物体受到的滑动摩擦力会逐渐减小,由于G>f,因此物体受到的合力向下,于是物体将做加速运动。
例8:为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图1所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据_______知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如表所示是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中__________三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重__________(填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出:_________________________________,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(图2),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题:_________
____________________________________;在不改变器材的情况下提出改进方案:_______________________________________________________________。
【答案】(1)二力平衡 (2)①1、2、3 大 ②在压力一定时,接触面越粗糙 (3)没有控制压力相同 见解析
【解析】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,物体受平衡力时,摩擦力等于拉力,则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(2)①分析表中1、2、3三次实验数据,接触面粗糙程度相同,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,据此结论,选队员时应选体重大的同学。②分析表中2、4、5三次实验中,压力相同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,可以得出,在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(3)此设计方案存在的问题是没有控制压力相同,改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。
例9:(2026温州瑞安五校联考)剧烈运动时,脚掌会在鞋内滑动,易造成损伤。为选择一款防滑性能良好的鞋垫,小明用不同的鞋垫织物面料进行实验,鞋垫织物面料编织紧密度如图甲所示。实验步骤如下:
甲 乙 丙
①在水平木板上平铺固定鞋垫织物面料,并取一只鞋模,套上运动袜。
②按图乙连接装置,水平拉动木板,记录弹簧测力计的示数。
③换用不同的织物面料,重复上述实验,记录并整理数据如表。
次数
织物面料
编织紧密度
弹簧测力计示数/N
1
腈纶
密
▲
2
腈纶
疏
3.2
3
锦纶
密
4.4
4
锦纶
疏
3.6
(1)第1次实验中弹簧测力计示数如图丙,是___________N。
(2)本实验研究织物面料、编织紧密度对防滑性能的影响,本质上都是属于哪个因素对滑动摩擦力的影响?__________________。
(3)图乙中,用力向右拉动木板时速度时快时慢,对实验的结果会不会有影响,请说明理由:____________________________________________________
(4)市面上鞋垫面料有很多种,本实验只选取了其中两种;结合本实验结果,若要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,你的建议是__________________________________。
【答案】(1)3.4 (2)接触面的粗糙程度 (3)不会,鞋模相对地面静止,其所受拉力与滑动摩擦力为一对平衡力,与木板运动状态无关
(4)选编织较密的锦纶的鞋垫
【解析】(1)由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N;(2)织物面料、编织紧密度的不同,会使接触面的粗糙程度不同,所以探究的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;(3)鞋模相对地面静止,其所受拉力与滑动摩擦力为一对平衡力,与木板运动状态无关,故不需要匀速拉动木板,所以对实验的结果没有影响;(4)由表格数据可知,编织紧密度相同,织物面料为锦纶时,鞋模所受滑动摩擦力较大,织物面料相同时,编织紧密度越密,鞋模所受滑动摩擦力越大,由此可知,编织较密的锦纶防滑性能更好。故选编织较密的锦纶的鞋垫。
36. 如图,木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到F1、F2和摩擦力三个力的作用,当F1=10N、F2=2N时木块处于静止状态。若撤去力F1,则下列说法正确的是( )
A.木块将向左运动 B.木块受到滑动摩擦力
C.木块共受到3个力作用 D.木块受到的摩擦力为2N
【详解】根据图片可知,木块原来受到F1=10N,F2=2N,木块处于静止状态,由平衡条件得知,此时木块所受的静摩擦力大小为f=F1-F2=8N,所以木块所受的最大静摩擦力范围为fm≥8N;
若撤去力F1,F2=2N<fm,所以木块不能被拉动,保持静止状态,但木块有向左运动趋势,受到向右的静摩擦力作用,根据平衡力的知识可知,此时木块受到的摩擦力f=2N,所以木块受到推力F2、摩擦力、重力和支持力四个力的作用。故D正确,而A、B、C错误。故选D。
37. 如图所示,水平地面上有一长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.0-1秒,由于推力小于摩擦力,因此木块未被推动
B.1-3秒,木块开始运动,所受的摩擦力为300N
C.3-5秒,木块只在两个力的作用下做匀速直线运动
D.5-6秒,小明停止推木块,但木块仍受到200N的摩擦力
【答案】D
【详解】A.0~1秒物体处于静止状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,推力等于摩擦力,故A错误;
B.1~3秒物体加速运动,受到的力不是平衡力,推力大于摩擦力,即所受的摩擦力小于300N,故B错误;
C.3~5秒,木块做匀速直线运动,水平方向受到推力和摩擦力,竖直方向受到重力和支持力,推力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力大小为200N,故C错误;
D.5~6秒,小明停止推木块,木块做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,所以木块仍受到200N的摩擦力,故D正确。
故选D。
38. 图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( )
A.当时,物体受到的摩擦力1N
B.2s~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.时,物体受到的摩擦力为6N
D.4s~6s,物体运动的路程为8m
【答案】C
【详解】A.当时,由丙图知,物体处于静止状态,受平衡力,由乙图可知,物体受到的推力为1N,根据二力平衡条件知,受到的摩擦力为1N,故A正确,不符合题意;
B.2s~4s内,由丙图知,物体做加速运动,物体所受推力大于摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.4s ~6s,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,由乙图可知,物体受到的推力为2N,根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力2N,当时,由丙图知,物体做加速运动,而物体所受的压力大小和接触面的粗糙程度没变,即物体受到的滑动摩擦力是2N,故C错误,符合题意;
D.4s~6s,由丙图知,物体速度为4m/s,处于匀速直线运动状态,物体运动的路程为
故D正确,不符合题意。
故选C。
39. 如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到如图乙水平拉力F的作用,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙。以下说法正确的是( )
A.0~2秒内,木块的平均速度为
B.第3秒末,木块受到地面的摩擦力为
C.第5秒末,木块受到地面的摩擦力为4N
D.第6秒末如果撤去拉力F,物体将做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.由丙图可知,前2s物体速度为零,仍处于静止状态,故A错误;
BC.第4~6秒末,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,合力为零,由乙图可知物体受到的拉力为4N,滑动摩擦力等于4N,由丙图可知第3秒末,木块正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,二者不变,第3秒末木块受到的滑动摩擦力还等于4N,故B错误,C正确;
D.由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,此时物体受力也平衡,故所受合力为零,第6秒末撤去拉力F,木块受力不再平衡,将做减速运动,故D错误。
故选C。
40. 如图所示,体重为G的小明爬到竖直的杆上。静止时,所受的摩擦力为f1;后来沿杆匀速下滑,所受的摩擦力为f2,通过受力分析,可以判断出( )
A.静止时,
B.匀速下滑时,
C.静止时的f1等于匀速下滑时的f2
D.静止时的f1大于匀速下滑时的f2
【答案】C
【详解】由题意可知,小明在匀速下滑和静止的过程中,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同,因此
故选C。
41. 小华在训练爬杆和爬绳时,先后顺着杆向下匀速直线滑落和沿着绳匀速向上爬,握杆的力小于抓绳的力,且下滑时速度大于爬升的速度,下列说法正确的是( )
A.爬绳和爬杆时受到的摩擦力均竖直向上
B.绳子更粗糙,所以爬绳时受到的摩擦力更大
C.抓绳的力更大,所以爬绳时受到的摩擦力更大
D.下滑时速度更大,所以爬杆时受到的摩擦力更大
【解答】解:小华在爬杆或爬绳时,都受到竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力f;因小华做匀速直线运动,处于平衡状态,则由二力平衡条件知道f=G,
由于在两种情况下,小华的重力不变,所以两种情况下,他受到的摩擦力相等,与爬的速度和握力的大小没有关系,故A正确,BCD错误。
故选:A。
42. 如图所示,A、B、C三木块依次叠放,恒力F作用在B木块上,使三者一起向右做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A.木块A和木块B之间不存在摩擦力
B.木块B对木块C的摩擦力水平向左
C.恒力F和地面摩擦力大小不相等
D.B、C间的摩擦力和地面处的摩擦力种类相同
【答案】A
【解析】【分析】产生摩擦力的条件是:相互接触,有相对运动或相对运动趋势,接触面不光滑。
【解答】解:A、木块AB之间没有相对运动,或相对运动的趋势,所以木块A和木块B之间不存在摩擦力,故A正确。
B、木块B对木块C的摩擦力水平向右,故B错误。
CD,BC之间是静摩擦力,地面间的摩擦力是动摩擦力,故CD错误。
43. A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
①甲图中两物体均处于静止状态;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;
③两图在水平恒力F 作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是 ( )
A.三种情况下,A、B在水平方向都不受摩擦力
B.三种情况下,A、B在水平方向都受摩擦力
C.三种情况下,A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力且摩擦力大小相等
D.①中A在水平方向不受摩擦力,②、③中B在水平方向都受摩擦力但摩擦力大小不相等
【答案】C
【解答】甲图中两物体均处于静止状态,A、B两物体间没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力,B与地面之间也没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力;
乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,A、B两物体间没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力,B物体相对于地面向右运动,因此受到向左的摩擦力,因做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于F;
丙图A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动,水平恒力F作用在B物体上,A、B两物体间没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力,B物体相对于地面向右运动,因此受到向左的摩擦力,因做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于F。
44. 如图,放在粗糙水平面地上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定小于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定等于F2
【答案】C
【解答】AB.根据题意可知,水平方向上只受两个水平拉力F1,F2的作用,当它们的大小不相等时,它会有向一侧运动的趋势时,此时物体会受到摩擦力,即受这三个力平衡,那么F1一定不等于F2,可能是F1大,也可能是F2大,故AB错误;
C.当物体向右做匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,那么F2=F1+f,则F2一定大于F1,故C正确;
D.当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,那么F1=F2+f,则F1一定大于F2,故D错误。
45. 如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上,A、B始终处于静止状态,其中力F1=5N,方向水平向左,力F2=8N,方向水平向右,下列分析正确的是( )
A.A和B之间摩擦力为0
B.地面对B的摩擦力为3N,方向水平向左
C.地面对B的摩擦力为8N,方向水平向左
D.B对A的摩擦力为8N,方向水平向右
【答案】B
【解答】AD.以为研究对象,在水平方向上受向左的拉力和对向右的静摩擦力,因静止,所以这两个力是一对平衡力,大小相等,对的摩擦力大小为,故错误;
BC.把A、B看成一个整体,在水平方向上受向左的拉力和向右的拉力,AB处于静止状态,故水平方向受到平衡力的作用。力和力的合力为,方向水平向右,故地面对的摩擦力方向水平向左,大小也为,故B正确,错误。
故选B。
46. 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
【答案】D
【解析】
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;
A B.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。
47. 探究滑动摩擦力大小影响因素的实验如图所示。要准确测出B所受摩擦力大小,操作中( )
A.必须匀速拉动A木板,等B物体相对地面静止时读数
B.必须匀速拉动A木板,等B物体相对地面运动时读数
C.只需拉动A木板,等B物体相对地面静止时读数
D.只需拉动A木板,等B物体相对地面运动时读数
【答案】C
【解析】木块B固定,抽动木板A,不一定要匀速拉动长木板A,木块B相对于地面处于静止状态,受到的摩擦力与拉力始终是平衡力,大小相等。
48. 如图所示,同一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图中竖放,乙图中平放,丙图中平放并在其上加一重物。长方体在水平力分别为F甲、F乙、F丙的三种情况下,甲、乙、丙中匀速运动,它们所受的摩擦力分别为f甲、f乙、f丙则下列关系正确的是( )
A.f甲<f乙<f丙 B.f甲>f乙>f丙 C.f甲<f乙=f丙 D.f甲=f乙<f丙
【答案】D
【解析】甲乙两图中,木块无论是平放还是侧放,因为其重力不变,所以其对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,变化的是接触面的大小,而摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以这两种情况下的摩擦力相等,根据二力平衡可知f=F甲=F乙
在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,所以此时摩擦力f'=f丙>f
由以上分析可得f甲=f乙<f丙
故D正确,ABC错误。
49. 如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则下列说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中A受到地面的摩擦力大小为2F
D.乙方式中B受到地面的摩擦力大小为2F
【解答】解:AC、甲方式中,先对A同学水平方向受力分析,受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力;
再对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,由B同学静止可知,二力是一对平衡力,
又因A同学和B同学之间的作用力为相互作用力,B与墙壁之间的作用力也为相互作用力,
所以,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F,
则甲方式中墙受到的力为F,B同学不受摩擦力,故AC错误;
BD、乙方式中,甲、乙两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态,
由二力平衡条件可知,地面对两同学的摩擦力都为F,此时墙受到的推力为2F,故B正确、D错误。
故选:B。
50. 用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是木块运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块两次受到滑动摩擦力之比为1∶1
C.木块第一次和第二次速度之比为1∶2
D.相同时间内路程之比为1∶1
【答案】B
【解析】
A.图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N,故图甲中木块受到的拉力为3.4N,故A错误;
B.由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,两次接触面的粗糙程度相同、压力相同,则滑动摩擦力相同,即木块两次受到滑动摩擦力之比为1∶1,故B正确;
C.由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,第一次10s运动路程为50cm,第二次10s运动路程为25cm,木块第一次和第二次速度之比为
故C错误;
D.由选项C可知,第一次和第二次速度之比为2∶1,相同时间内路程之比为
故D错误。
51.
如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 ,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】甲、乙两图中,木块对水平面的压力及接触面的粗糙程度相同,所以,木块以不同速度运动时,受到的滑动摩擦力相等;木块以不同速度做匀速直线运动时,拉力均与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,甲、乙两图中,木块受到的拉力大小相等。
丙图中木块上放一重物,木块对水平面的压力大于乙图中木块对水平面的压力,接触面粗糙程度不变,所以丙图中木块受到的滑动摩擦力大于乙图中木块受到的滑动摩擦力。丙图中木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,丙图中木块受到的拉力大于乙图中木块受到的拉力。所以,三图中木块受到的拉力大小关系为F甲=F乙<F丙
故C正确,ABD错误。
52. 如图甲所示完全相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块A所受的摩擦力为fA,若将A、B物块按图乙所示并排紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为fB,则( )
A.fA=20N,fB=20N B.fB=10N,F2=20N
C.fA=0,F2=40N D.fA=0,fB=20N
【答案】B
【解析】在甲图中,以AB组成的整体为研究对象,AB做匀速直线运动,所以受到地面的摩擦力与拉力平衡,则物块A所受的摩擦力大小等于推力的大小,即fA =20N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此滑动摩擦力也不变。用水平力F2推A,使它们一起匀速运动,因此此时的推力与摩擦力为一对平衡力,推力F2=20N。由于AB完全相同,乙图中B对地面的压力是甲、乙图中A的一半,粗糙程度不变,因而摩擦力是A的一半,即fB=10N。故B符合题意,ACD不符合题意。
53. 物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N,B、C重均为5N,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f1;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),A所受摩擦力为f2;再用力F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)。下列计算结果正确的是( )
A.f1=5N,f2=0N,F=7.5N
B.f1=2.5N,f2=0N,F=2.5N
C.f1=2.5N,f2=5N,F=7.5N
D.f1=5N,f2=5N,F=2.5N
【解答】解:在图甲中,物体A沿水平面向右做匀速直线运动,A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,则物体A所受滑动摩擦力f1等于物体B的重力,即:f1=5N;
A的重力是10N,受到的滑动摩擦力的大小为5N,则滑动摩擦力的大小与压力大小的比值为:0.5;
接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),整体处于静止状态,受到的合力为0,A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面对A的静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,则f2=5N;
再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右匀速运动(水平面粗糙程度不变),此时的压力为10N+5N=15N;由于滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,则此时的滑动摩擦力的大小为:15N×0.5=7.5N;
A水平方向上受到水平向右的B的拉力、水平向右的拉力F、水平向左的滑动摩擦力,A处于平衡状态,则F=7.5N﹣5N=2.5N。
故选:D。
54. 如图,用F=10N的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4N,则物块B受到的摩擦力的大小及方向为( )
A.10N,向左 B.4N,向右 C.10N,向右 D.4N,向左
【解答】解:由题意可知,用F=10N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时A、B之间有相对滑动,AB之间存在滑动摩擦力;物块相对地面静止,处于平衡状态,B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力大小相等,是一对平衡力;弹簧测力计的示数为4N,则物块B受到的摩擦力的大小为4N,方向为水平向右,故B正确,ACD错误。
故选:B。
55. 如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与传送带上的物体相连,物体与传送带接触面粗糙,传送带顺时针转动。当传送带速度逐渐增大时,下列判断正确的是( )
A.物体将向右移动一段距离,且摩擦力变大
B.物体保持稳定状态,且摩擦力不变
C.弹簧向右伸长量变大
D.物体相对于传送带向左运动,且摩擦力变小
【解答】解:AB、由题意可知,当物体放到传送带上时,由于传送带与物体之间发生相对运动,会产生向右的滑动摩擦力,则弹簧会伸长一段长度,当拉力与摩擦力大小相同时,物体将保持稳定状态;当传送带的速度逐渐增大时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不再改变,故A错误,B正确;
C、物体受到的摩擦力与弹簧的拉力是一对平衡力,当传送带速度逐渐增大时,摩擦力不变,弹簧的拉力不变,所以弹簧向右伸长量不变,故C错误;
D、传送带顺时针转动过程中,物体相对于传送带向左运动,但摩擦力大小不变,故D错误。
故选:B。
56. 如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
【解答】解:
AB、由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A错误,B正确;
CD、水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故CD错误。
故选:B。
57. 如图所示,物体甲、乙叠放在物体丙上,丙置于水平地面上,水平力F作用于乙,使甲、乙、丙一起做匀速直线运动,则各接触面间摩擦力的情况是( )
A.乙对丙有向左的摩擦力 B.丙对甲有向左的摩擦力
C.物体丙受到三个摩擦力作用 D.丙对地面有向右的摩擦力
【答案】D
【解析】【分析】相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】A、对乙进行受力分析,乙受到水平向右的拉力F,乙做匀速直线运动,说明受力平衡,可知丙给乙一个水平向左、大小为F的摩擦力,力的作用是相互的,所以乙给丙一个水平向右、大小为F的摩擦力,故A错误;
B、甲和丙之间没有相对运动和相对运动的趋势,可知甲和丙之间没有摩擦力,故B错误;
C、丙做匀速直线运动,受力平衡,受到乙给的水平向右的摩擦力,还受到地面给的水平向左的摩擦力,同时受到重力和地面的支持力,可知丙受到四个力的作用,故C错误;
D、地面给丙水平向左的摩擦力,根据力的作用是相互的,可知丙给地面水平向右的摩擦力,故D正确。
58. 如图所示,叠放在一起的物体A 和B,在水平恒力 F 的作用下一起向右做匀速直线运动。下列说法中,错误的是( )
A.物体A 不受摩擦力
B.物体B 对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.若增加拉力F 的大小,则物体B 与地面间的摩擦力不变
D.物体B 遇到障碍物后突然停止运动,此时物体A 会向右倾
【答案】B
【解答】 A、对A受力分析得A受到的力有:重力、B对A的支持力,AB间没有摩擦力,故A正确;
B、物体B对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力,故B错误;
C、影响摩擦力的因素是:压力和接触面的粗糙程度,若将拉力F增大,但压力和接触面的粗糙程度都不变,所以摩擦力不变,故C正确;
D、B停止前,A和B一起做匀速直线运动,并且A和B具有共同的速度,当B突然停止时,A由于惯性,还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动,由于摩擦力则物体A向右倾,故D正确。
59. 在水平桌面上放置A、B两个物体。如图甲,A物体在水平拉力F1的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B两个物体用轻绳水平连接,在水平拉力F1、F2的共同作用下一起向右做匀速直线运动。已知水平拉力F1=7牛、F2=25牛,下列说法正确的是( )
A.两图中A物体受到桌面的摩擦力方向相同
B.图乙中A物体受到桌面的摩擦力为18牛
C.图乙中B物体受到桌面的摩擦力为11牛
D.图乙中B物体受到绳子的拉力为7牛
【答案】C
【解答】A.甲中A向左运动,则受到摩擦力的方向向右。乙中A向右运动,则受到摩擦力的返现向左,故A错误;
BC.在甲中,A向左做匀速直线运动,则它受到的摩擦力fA=F1=7N。在乙中,AB水平向右做匀速直线运动,那么F1+fA+fB=F2,即7N+7N+fB=25N,解得:fB=11N,故B错误,C正确;
D.B受到平衡力,即F绳+fB=F2,F绳+11N=25N,解得:F绳=14N,故D错误。
60. (多选)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,下面两个木块质量分别为2m 和3m。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为3m的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则 ( )
A.质量为 3m的木块与地面间的摩擦力为 B.质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
C.轻绳对 m的拉力为 D.轻绳对m的拉力为
【答案】A,C
【解答】四个木块水平向右匀速运动,把四个木块当作一个整体,水平向右的拉力 F和总摩擦力平衡,所以
图中四个木块对地面的压力:3m)g=7mg,
右边2个木块对地面的压力:左边2个木块对地面的压力:因为接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比,所以,右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为:f1=
左边质量为 2m的木块与地面的摩擦力为:
把质量为m的木块和质量为2m的木块看作一个整体,整体向右匀速运动,
所以轻绳对 m的拉力和质量为 2m的木块与地面间的摩擦力相等,
即
61. 在力F的作用下拉着物体A带动着小车和物体B在水平地面上一起做直线运动,如图所示关于此现象下列说法正确的是( )
①若三者一起向右做匀速运动,物体B不受到摩擦力
②若三者一起向右做加速运动,物体B受到向右的摩擦力
③若三者一起向右做匀速运动,小车受到物体A对它向左摩擦力
④若三者一起向右做匀速运动,小车受到地面对它的摩擦力
A.只有①③正确 B.只有①②③正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【解答】①若三者一起向右做匀速运动,物体B和A之间保持相对静止状态,二者虽然接触没有相对运动的趋势,因此二者之间没有摩擦力,故①正确;
②若三者一起向右做加速运动,物体B受到的合力水平向右。在水平方向上,它向左不受力,只能是受到A对B向右的摩擦力,故②正确;
③若三者一起向右做匀速运动,则A受到平衡力,既然B对A没有摩擦力的作用,那么肯定是向右的拉力F与小车对A向左的摩擦力相互平衡。根据相互作用力的原理可知,小车受到物体A对它向右的摩擦力,故③错误;
④若三者一起向右做匀速运动,则小车受到平衡力,应该是小车受到地面对它的摩擦力和A对它的摩擦力相互平衡,故④正确。
故选C。
62. 如图所示,用手给木块一个水平向右的推力,木块脱手后以v0的初速度在水平面上做直线运动,然后冲上粗糙斜面后最终静止在A点,以下关于木块受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在水平面上受到的摩擦力大小与推力相等
B.木块在斜面上受到的摩擦力先沿着斜面向下,后沿着斜面向上
C.木块在水平面上受到的摩擦力大小随着速度的减小而减小
D.木块在A点时受到的摩擦力等于木块的重力
【答案】B
【解析】【分析】两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(Ff或f)。
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。
【解答】A.未说明在水平面上是否直线运动,故无法判断;
B.由相对运动方向可知,向向下,再向上;
C. 木块在水平面上受到的摩擦力大小不变;
D. 木块在A点时受到的摩擦力小于木块的重力。
63. 如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手水平抽出直尺。下列说法中正确的是( )
A.当手压课本的力增大时,水平抽出直尺的最小拉力将变大
B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C.书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D.当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
【答案】A
【解答】A.当手压课本的力增大时,直尺受到的摩擦力增大。根据二力平衡的知识可知,水平抽出直尺的最小拉力等于摩擦力,即最小拉力将变大,故A正确;
B.手对书的压力作用在书上,书对手的支持力作用在手上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.书受到的重力等于直尺对书的支持力和桌面对书的支持力之和,即书受到的重力大于直尺对书的支持力,二者不是平衡力,故C错误;
D.当直尺水平向左抽出时,相当于直尺不动而书向右移动,而受到直尺的摩擦力与运动方向相反,即摩擦力水平向左,故D错误。
64. 如图,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是( )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定等于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定大于F2
【答案】D
【解答】AB、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,也可能没有运动的趋势,当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等,当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2,故AB不符合题意;
C、当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于F1,C不符合题意;
D、当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F1一定大于F2,D符合题意;
65. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,初速度为v2(v2>v1)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象如图乙所示(以地面为参考物)。下列有关说法中符合实际的是( )
A.t1时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.0﹣t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
C.t1﹣t2时间内,小物块受到的摩擦力越来越大
D.t2﹣t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【解答】解:根据图象分析有:0﹣t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,t1﹣t2小物块向右匀加速,t2﹣t3当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速运动,摩擦力消失。
A.由图可知,t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,此后反向运动,故A符合题意;
B.在0﹣t1时间内小物块向左减速运动,受到向右的摩擦力作用,在t1﹣t2时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,故摩擦力一直向右;故B不符合题意;
C.t1﹣t2时间内,小物块在滑动摩擦动力作用下,做匀加速运动,受到的滑动摩擦力大小不变,故C不符合题意;
D.t2﹣t3时间内,当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速运动,摩擦力消失,小物块开始没有受到摩擦力的作用,故D不符合题意。
故选A。
66. 有人想水平地夹持一叠书,他用手在这叠书的两端加一压力F=200N,如图所示,如每本书的质量为1kg,手与书之间的动摩擦因数为0.6,书与书之间的动摩擦因数为0.40,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,则此人可能夹持书的最大数目为( )
A.16 B.18 C.22 D.24
【解答】解:设有n本书,将所有的书当作整体,受力分析:书受竖直向下的重力和手对书向上的静摩擦力,二力平衡,
由题意知,2F静≥G书,即2μ1F≥nmg......①
再考虑除最外侧两本书( n﹣2本)的其它书当作整体,受力分析:书受竖直向下的重力和最外侧两本书对中间书向上的静摩擦力,二力平衡,
由题意知,2F静'≥G书',即2μ2F≥( n﹣2)mg......②
由①②,解得:n≤18;
故最多可以有20本书,故B正确,ACD错误。
故选:B。
67. 如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为的四块相同的砖,用两个大小均为的水平力压木板,使砖静止不动,则第3块砖对第4块砖的摩擦力大小和方向分别为( )
A.mg、竖直向下 B.mg、竖直向上 C.2mg、竖直向下 D.2mg、竖直向上
【详解】先对4块砖整体受力分析,受重力4mg和两侧木板对砖向上的静摩擦力2f,根据平衡条件,有2f=4mg,得f=2mg,即木板对砖的静摩擦力为2mg,对第4块砖受力分析,木板对砖的静摩擦力为2mg,方向竖直向上,自身重力为mg,方向竖直向下,第4块砖保持静止,处于平衡状态,受力平衡,所以第3块砖对第4块砖的摩擦力大小为mg,方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
68. (2025•宁波)在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知F1=2N,F2=6N,则木块A与桌面的摩擦大小为 N;绳子对B的拉力大小为 N。
【答案】2; 4
【详解】A、6两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力、向右的拉力戶和两个向左的摩擦力,整体受力平衡,所以F1+2f=F2
则总摩擦力:2f=F2-F1=6N-2N=4N
解得木块A与桌面的摩擦大小f=2N。
以B为研究对象,B受绳子向左的拉力、向左的摩擦力和拉力历而平衡,所以绳子对B的拉力大小为
F=F2-f=6N-2N=4N。
69. 在学完运动和力相关知识后,请你用所学知识解决下列问题:
(1)小李和小明分别为1.5m/s和2m/s的速度一前一后在行走,以小李为参照物,小明是________(选填“运动”或“静止”)的。小李的前脚跟刚着地时(如图),它受到摩擦力的方向是________(选填“向前”或“向后”)。
(2)小王将弹簧秤(弹簧秤重力不计)连接在两个完全相同的木块之间,用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动,此时测力计的示数为________牛。
【答案】(1) 运动;向后 (2) 5
【详解】(1)[1]若小李和小明的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小李为参照物,小明的位置发生了变化,是运动的;
[2]小李的前脚跟刚着地时,脚向前蹭地,由于力的作用是相互的,所以地面也给脚一个向后的反作用力,这个力就是脚底受到的摩擦力,因此其受到摩擦力的方向是向后。
(2)用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动,整体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知整体受到的摩擦力f总=F=10N
因A、B两个木块相同(对水平面的压力相同),且接触面的粗糙程度相同,则根据影响滑动摩擦力大小的因素可知每个木块受到的摩擦力f A=f B==5N
以木块B为研究对象,因B做匀速直线运动,则木块B在水平方向上受到摩擦力和弹簧秤对它的拉力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知,弹簧秤对B的拉力F拉=fB=5N
又因为力的作用是相互的,则木块B对弹簧秤的拉力也为5N,所以此时弹秤的读数为5N。
70. 如图所示,用F=6N的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4N,则
(1)物体B所受摩擦力的大小及方向
(2)地面受到物体A对它的摩擦力大小及方向
【答案】(1)解:物块B静止不动,受平衡力作用;以B为研究对象,在水平方向上B受到弹簧测力计对它向左的拉力和物体A对它的摩擦力作用,二力的大小相等、方向相反,所以B所受摩擦力大小为f=F示=4N,方向水平向右;
(2)解:根据力作用的相互性可知,B会给A一个向左的摩擦力,大小为4N,A做匀速直线运动,所以A受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力及拉力F的作用,由力的平衡条件可知,地面对A的摩擦力为f=6N-4N=2N,根据力的作用是相互的,地面受到物体A对它的摩擦力大小是2N,方向水平向右。
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