2.2运动与相互作用——摩擦力与受力分析培优练习（2）-2026-2027学年科学八年级上册浙教版

八上科学第2节 运动与相互作用——摩擦力与受力分析培优练习（2） 考点三、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向（利用二力平衡求解） 例1：如图所示，用水平外力F将黑板擦压在竖直的黑板上保持静止，当逐渐增大外力F时，黑板对黑板擦的摩擦力将（　　） A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．无法确定 例2：体育课上有爬绳和爬杆两种运动，某同学先后以相同的姿势顺着绳子和杆匀速向上爬，受到的摩擦力（　　） A．爬绳时受到的摩擦力较大，是因为绳子粗链 B．爬绳和爬杆时，受到的摩擦力一样大 C．爬杆时受到的擦力较大，是因为爬杆时手握杆的力要大些 D．爬绳和爬杆时速度不一样，则速度大的摩擦力大 例3：（2025•婺城区校级一模）如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N．下列说法中正确的是（　　） A．磁性平板对铁块的吸引力等于5N B．在 0～2s 内拉力F等于7N C．在 0～6s内拉力F等于5N D．在 2～6s 内拉力F等于7N 例4：如图所示，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是（　　） A．f1＞500N，方向竖直向下 B．f2＝500N，方向竖直向下 C．f1＜500N，方向竖直向上 D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向上 例5：如图A，重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间，用大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出，那么能将A竖直向下抽出的力为　 　 牛。另有一物体B重也为50牛，用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对物体的压力，则物体B与墙壁之间的摩擦力为　 　 摩擦（填写摩擦类型），大小为　 　 50牛。（填“大于”、“等于”或“小于”） 变式训练 1．如图所示小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，正确的是(　) ①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力 ②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力 ③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 ④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力 A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 2．(2026宁波慈溪慈吉实验学校月考)玻璃窗上趴着一只壁虎，如图所示｡水平向右推窗，在壁虎随玻璃窗一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是（ ） A.竖直向上 B.水平向左 C.斜向右上 D.斜向左下 3．（2025秋•镇海区校级期末）如图所示，铁块A重6N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为3N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为（　　） A．3N B．9N C．15N D．18N 4．（2025秋•江北区校级期中）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 5．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，小王沿杆竖直向上运动的v(速度)－t(时间)图像如图乙所示，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 6．如图所示，物体在压力F的作用下静止，物体重20N，它与竖直墙面的接触面积是0.2dm2，现用30N的水平压力把物体按在墙上，墙面受到的压强是 　 Pa，物体受到的摩擦力是 　 　 N，当水平压力F增大时，墙面受到的压强 　 　 ，物体受到的摩擦力 　 　 。（后两空均填“变大”“变小”或“不变”） 7．如图所示，物体A重30牛，用50牛的力F垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的阻力是____牛；物体B重30牛，受到20牛的水平推力F′静止不动，则物体B所受的阻力是_____牛。 8．如图所示，在两个大小均为50N的压力F1和F2的作用下，中间重为20N的木块恰能匀速下滑，则木块所受的摩擦力为　 　N。若保持压力F1和F2的大小和方向不变，用一个力竖直向上拉木块，木块 恰能匀速向上滑动，则该拉力的大小为　 　N。 9．如图所示，两块相同的竖直挡板(阴影部分)之间有质量均为m的三块相同的砖，用大小均为F的水平力压住挡板，使砖块保持静止不动，则1、2块砖之间摩擦力的大小为(A) A．0.5mg B．Mg C．2mg D．3mg 10．（2026春•滨江区校级期末）如图，ABCD是4块质量相同的砖，每块重50牛，A、D两侧是两块竖直的木板，木板外侧分别用1000牛的力压紧，砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为 　 　 N，A砖与B砖之间的摩擦力为 　 　 N，B砖与C砖之间的摩擦力为 　0　 N。 11．用两个相同的足够大的水平力F将2024个完全相同的木块夹在两个相同的 竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，每个木块的质量都为m，则编号2023 和2024号木块之间的摩擦力的大小为(木块从左至右 编号依次为1、2、3…2022、2023、2024)(　　) A．1011mg B．1012mg C．2023mg D．2024mg 12.小明经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分，如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（　　） ​ A.​  B.​  C.​  D.​ 13.如图所示，是拓展活动的一个项目：徒手爬杆，就是指手脚并用，沿着杆子从地面爬到顶端。 （1）甲乙两位同学重力相同，比赛爬杆时，若两者均匀速爬杆，甲乙的速度分别为v1、v2，且v1＞v2，杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2，则f1________f2(填“＞”、“＝”或“＜”)。 （2）若甲同学的重力为G，当甲同学匀速爬杆时，甲同学对杆的摩擦力f________G(填“＞”、“＝”或“＜”)，请你利用力学知识证明你的结果：________ 八上科学第2节 运动与相互作用——摩擦力与受力分析培优练习（2） 考点三、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向（利用二力平衡求解） 例1：如图所示，用水平外力F将黑板擦压在竖直的黑板上保持静止，当逐渐增大外力F时，黑板对黑板擦的摩擦力将（　　） A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．无法确定 【答案】A 【解答】A、黑板擦静止，竖直方向静摩擦力和重力平衡，重力不变，摩擦力大小保持不变，A 符合题意； B、增大水平外力 F 只会增大压力，不会增大竖直方向静摩擦力，B 不符合题意； C、物体重力不变，静摩擦力不会逐渐减小，C 不符合题意； D、根据二力平衡条件能够判断摩擦力大小，不是无法确定，D 不符合题意。 故答案为：A。 例2：体育课上有爬绳和爬杆两种运动，某同学先后以相同的姿势顺着绳子和杆匀速向上爬，受到的摩擦力（　　） A．爬绳时受到的摩擦力较大，是因为绳子粗链 B．爬绳和爬杆时，受到的摩擦力一样大 C．爬杆时受到的擦力较大，是因为爬杆时手握杆的力要大些 D．爬绳和爬杆时速度不一样，则速度大的摩擦力大 【答案】B 【解答】匀速向上爬，该同学受力平衡，摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，由于重力不变，可知摩擦力也不变，即两次的摩擦力大小相等。 故答案为：B。 例3：（2025•婺城区校级一模）如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N．下列说法中正确的是（　　） A．磁性平板对铁块的吸引力等于5N B．在 0～2s 内拉力F等于7N C．在 0～6s内拉力F等于5N D．在 2～6s 内拉力F等于7N 【答案】D 【分析】（1）静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态； （2）处于平衡状态的物体受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。 【解答】解：A．该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示，故A错误； B．在0～2s内处于加速运动状态，即此时的拉力F大于重力和摩擦力，所以无法确定，故B错误； C．在0～6s内，先加速后匀速，所以此时的拉力是变化的，故C错误； D．由乙图可见，在2～6s铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，f+G＝F，所以F＝G+f＝5N+2N＝7N，故D正确。 故选：D。 例4：如图所示，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是（　　） A．f1＞500N，方向竖直向下 B．f2＝500N，方向竖直向下 C．f1＜500N，方向竖直向上 D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向上 【答案】D 【分析】对小科进行受力分析，明确其在竖直方向上受到的力，再根据小科的运动状态，判断两个力的大小关系。 【解答】解： 小科在沿杆匀速上爬时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f1＝G； 小科停在A处休息，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f2＝G； 沿杆匀速下滑时，处于平衡状态，受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3，这两个力是一对平衡力，大小相等，即f3＝G； 综合分析：f1＝f2＝f3，方向都竖直向上，故D正确。 故选：D。 例5：如图A，重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间，用大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出，那么能将A竖直向下抽出的力为　30　 牛。另有一物体B重也为50牛，用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对物体的压力，则物体B与墙壁之间的摩擦力为　静　 摩擦（填写摩擦类型），大小为　等于　 50牛。（填“大于”、“等于”或“小于”） 【解答】解：竖直向上抽出物体时，根据力的平衡知： F＝G+f＝1300N， 则摩擦力为f＝F﹣G＝130N﹣50N＝80N； 竖直向下抽出物体时，有F′＝f﹣G＝80N﹣50N＝30N； 用F＝120N的水平压力将重为50N的物体压在竖直的墙壁上静止不动，物体竖直方向受重力和向上的摩擦力，属于静摩擦，二力大小相等，方向相反，故摩擦力大小为50N，方向竖直向上。 故答案为：30；静；等于。 变式训练 1．如图所示小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，正确的是(　) ①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力 ②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力 ③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 ④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力 A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 【答案】C 2．(2026宁波慈溪慈吉实验学校月考)玻璃窗上趴着一只壁虎，如图所示｡水平向右推窗，在壁虎随玻璃窗一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是（ ） A.竖直向上 B.水平向左 C.斜向右上 D.斜向左下 【答案】A 【解析】当壁虎随玻璃窗一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到平衡力的作用；竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用，重力的方向竖直向下，则摩擦力的方向竖直向上。故选A。 3．（2025秋•镇海区校级期末）如图所示，铁块A重6N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为3N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为（　　） A．3N B．9N C．15N D．18N 【答案】C 【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，根据平衡力求出摩擦力的大小；滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。 【解答】解：当A和B沿看黑板缓慢匀速下滑时，整体处于平衡状态，则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以A受到的滑动摩擦力为大小f＝G＝6N+3N＝9N； 取走铜块B，用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时，铁块A对磁性黑板的压力大小不变（与重力的大小无关）、接触面的粗糙程度不变，所以A受到的滑动摩擦力大小不变，仍然为9N，此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用，则F＝G+f＝6N+9N＝15N。 故选：C。 4．（2025秋•江北区校级期中）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 【答案】A 【分析】在匀速爬杆或爬绳时，小华都受到重力与摩擦力作用，处于平衡状态，由平衡条件分析答题。 【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。 5．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，小王沿杆竖直向上运动的v(速度)－t(时间)图像如图乙所示，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。 6．如图所示，物体在压力F的作用下静止，物体重20N，它与竖直墙面的接触面积是0.2dm2，现用30N的水平压力把物体按在墙上，墙面受到的压强是 　1.5×104 Pa，物体受到的摩擦力是 　20　 N，当水平压力F增大时，墙面受到的压强 　变大　 ，物体受到的摩擦力 　不变　 。（后两空均填“变大”“变小”或“不变”） 答案为：1.5×104；20；变大；不变。 【解答】解：用30N的水平压力压物体，受力面积面积是0.2dm2，压强 ； 物体被压在墙壁上处于静止状态，受力平衡，摩擦力与重力平衡，大小相等，故摩擦力f＝G＝20N； 当压力F增大时，物体与竖直墙面的接触面积不变，由可知，墙面受到的压强变大。 当压力F增大时，物体仍然静止，摩擦力与重力平衡，摩擦力大小不变。 故答案为：1.5×104；20；变大；不变。 7．如图所示，物体A重30牛，用50牛的力F垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的阻力是____牛；物体B重30牛，受到20牛的水平推力F′静止不动，则物体B所受的阻力是_____牛。 答案为：30；20； 8．如图所示，在两个大小均为50N的压力F1和F2的作用下，中间重为20N的木块恰能匀速下滑，则木块所受的摩擦力为　 　N。若保持压力F1和F2的大小和方向不变，用一个力竖直向上拉木块，木块 恰能匀速向上滑动，则该拉力的大小为　 　N。 【答案】20；40 【解答】木块匀速下滑，受力平衡，重力等于摩擦力，可知摩擦力为20N。 压力不变，接触面的粗糙程度不变，可知滑动摩擦力大小不变，仍为20N，木块匀速向上，摩擦力向下，重力也向下，拉力等于重力与摩擦力之和，可知拉力为20N+20N=40N。 9．如图所示，两块相同的竖直挡板(阴影部分)之间有质量均为m的三块相同的砖，用大小均为F的水平力压住挡板，使砖块保持静止不动，则1、2块砖之间摩擦力的大小为(A) A．0.5mg B．Mg C．2mg D．3mg 10．（2026春•滨江区校级期末）如图，ABCD是4块质量相同的砖，每块重50牛，A、D两侧是两块竖直的木板，木板外侧分别用1000牛的力压紧，砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为 　100　 N，A砖与B砖之间的摩擦力为 　50　 N，B砖与C砖之间的摩擦力为 　0　 N。 【答案】见试题解答内容 【分析】结合平衡力的知识，分三次对物体进行受力分析：1．将四块砖视为一个整体；2．对A砖进行分析；3．对B砖进行分析，可知道各砖之间摩擦力的关系。 【解答】解：先把4块砖看作一个整体：4块砖的总重力为4×50N＝200N；两边的压力F相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力200N与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块1和4各受到100N的摩擦力作用，且方向竖直向上； 对于A砖和上述分析可知，A砖与木板之间的摩擦力为100N，方向竖直向上，A砖还受到自身竖直向下的重力，大小为50N；由于A砖受平衡力作用，因此A砖还受到B砖竖直向下的摩擦力作用，因此A砖与B砖之间的摩擦力大小为50N； 对B砖和上述分析可知，B砖受到A砖竖直向上的摩擦力作用，大小为50N，B砖还受到自身竖直向下的重力，大小也为50N，根据受力平衡可知，B砖与C砖间不存在摩擦力的作用，即B砖与C砖之间的摩擦力为0。 故答案为：100；50；0。 11．用两个相同的足够大的水平力F将2024个完全相同的木块夹在两个相同的 竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，每个木块的质量都为m，则编号2023 和2024号木块之间的摩擦力的大小为(木块从左至右 编号依次为1、2、3…2022、2023、2024)(　　) A．1011mg B．1012mg C．2023mg D．2024mg 【答案】A 【解答】把 2024 个木块看成一个整体，在竖直方向上受到竖直向下的重力2024mg和两个竖直向上的摩擦力f，根据二力平衡条件可得2f=2024mg，解得f=1012mg，即每个木板对最外侧木块的摩擦力为1012mg。再隔离对2024 号木块分析，它受到竖直向下的重力mg和木板对它竖直向上的摩擦力1012mg，根据二力平衡，2023 号木块对 2024 号木块有一个竖直向下的摩擦力，大小为1012mg−mg=1011mg，根据牛顿第三定律，2023 和 2024 号木块之间的摩擦力大小为1011mg，该选项正确。 故答案为：A。 12.小明经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分，如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（　　） ​ A.​  B.​  C.​  D.​ 【答案】C 【解析】由题意知，人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用，由图乙可知： 0～t1时间内，人加速向上运动，所以F＞G； t1～t2时间内人在做匀速直线运动，所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力，即F=G， t2～t3时间内人在减速向上运动，F＜G； A、由以上分析t1～t2时间内，摩擦力应不变，故不正确； BCD、分析可知，0～t1时刻受到的摩擦力最大，t2～t3时间内受到的阻力最小，t1～t2时间内受到阻力处于二者之间，故BD错误，C正确． 13.如图所示，是拓展活动的一个项目：徒手爬杆，就是指手脚并用，沿着杆子从地面爬到顶端。 （1）甲乙两位同学重力相同，比赛爬杆时，若两者均匀速爬杆，甲乙的速度分别为v1、v2，且v1＞v2，杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2，则f1________f2(填“＞”、“＝”或“＜”)。 （2）若甲同学的重力为G，当甲同学匀速爬杆时，甲同学对杆的摩擦力f________G(填“＞”、“＝”或“＜”)，请你利用力学知识证明你的结果：________ 【答案】（1）＝ （2）＝；匀速爬杆，受到的重力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，摩擦力与重力大小相等 【解析】匀速爬杆时，人受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，与运动的速度无关。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $