2.2 运动与相互作用——摩擦力与受力分析培优练习(3)2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-10-24
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内容正文:
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(3)
考点四、两物体叠加的摩擦力
例1:如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动。下列相关说法中正确的是( )
①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
③地面对物块B的摩擦力大小是20N,方向向右
④ 物块A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力是一对平衡力
A.①②③ B.③④ C.②④ D.①②④
例2:(2026鄞州区校级月考)如图所示,水平桌面上叠放着甲、乙两个物体,在拉力F的作用下,乙、甲以相同的速度沿桌面向右做匀速直线运动,在不考虑空气阻力的情况下,乙物体受到的作用力的个数( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
例3:如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是( )
A.A 受5个,B受2个,C受4个
B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受6个,B受2个,C受4个
D.A 受6个,B受3个,C受4个
例4:如图,三个相同的物体叠放在一起,当B 受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的,C与地面之间的摩擦力分别为_______N、_______N和_______N。
变式训练:
1.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同 (mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列关系式正确的是 ( )
A. B. C. D.
2.(2025秋•余姚市期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
3.如图所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)( )
A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力 B.B对A的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力 D.B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
4.如图所示,用F=6牛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4牛,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.6牛,水平向右 B.6牛,水平向左 C.4牛,水平向左 D.4牛,水平向右
5.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丙图中水平恒力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
6.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,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0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
7.如图所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N所受摩擦力的方向是向 (填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数会 (填“大于”“等于”或“小于”)F。
8.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。若将F2=20牛的水平力按如图甲所示作用在A物块上,则地面对A物块的摩擦力为 牛。
9.两个完全相同的物体A、B,每个重为20N。
(1)如图甲所示,A和B叠放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为__ __N。
(2)如图乙所示,若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动,则F2的大小是__ __N,此时A对B的推力为__ __。
10.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为__ _N和__ _N。
11.水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速直线运动,已知F1=10牛,F2=6牛。则:
(1)A物体受到的摩擦力为________牛。
(2)地面对B的摩擦力方向为________。
考点五、传送带的摩擦力和受力分析
例1:小明同学想探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,为了提高测量的精确度,用力传感器显示拉力F的大小。如图所示,让驱动装置带动传送带顺时针运行,木块保持静止不动。则下列说法正确的是( )
A.木块受水平向右的静摩擦力作用
B.若力传感器的示数为F,则传送带受到大小为F、水平向右的摩擦力
C.若传送带运行的速度变大,则力传感器的示数仍保持不变
D.若将同样大小的铁块置于木块上方,则力传感器的示数仍保持不变
例2:如图是一个传送带,B 轮转动带动物体 C 向右上方匀速运动,物体 C 没有在皮带上发生滑动,皮带与轮轴之间不打滑,则有关物体 C 与皮带之间的摩擦、皮带与 B 之间的摩擦的说法正确的是( )
A. 没有摩擦,滚动摩擦
B. 静摩擦,静摩擦
C. 静摩擦,滚动摩擦
D. 滑动摩擦,滚动摩擦
例3:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(选择合适的选项完成下列小题)
A.受到方向向右的摩擦力 B.受到方向向左的摩擦力 C.不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
变式训练:
1.(2025春•宁波期末)如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
2.在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法中正确的是( )
A.工件受摩擦力,方向水平向右
B.工件受摩擦力,方向水平向左
C.工件所受到的重力与工件对传送带的压力是一对相互作用力
D.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力
3.(竞赛题/选做)如图所示为皮带传动装置,装在电动机上的飞轮A通过皮带使装在车床上的飞轮B转动,若A轮沿顺时针方向转动,则( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.皮带对A轮的摩擦力沿顺时针方向
B.皮带对B轮的摩擦力沿逆时针方向
C.A轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
D.B轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
4.如图,在港口上经常用传送带来卸货物,传送带长度为12米,当传送带静止不动时,某件货物静止从传送带A端下滑至B端所用时间为5分钟,若此时传送带以2m/s速度顺时针匀速转动,同一件货物从传送带A 下滑至 B端所用时间为( )
A.5分钟 B.6分钟 C.11分钟 D.无法确定
5.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
6.地铁安检时,小金将行李箱放到传送带上,行李箱与传送带间有一段距离的相对滑动,然后行李箱随传送带共速后一起匀速运动(如图甲所示),模型如图乙所示(忽略空气阻力,传送带足够长)。下列说法中,正确的是 ( )
A.共速前,行李箱受到平衡力的作用
B.共速前,行李箱受到水平向左的摩擦力
C.共速后,行李箱受到传送带的摩擦力为零
D.共速后,行李箱仍受到传送带的摩擦力作用
7.(2026秋•苍南县校级月考)如图,工厂中的传送带正在顺时针转动,小明把木块A由静止释放到传送带上,经过一段时间后木块随传送带一起做匀速直线运动,此时工厂突然停电,传送带马上停止运动,片刻后木块A也停止运动(传送带足够长,力的正负改变表示力的方向改变),下列有关摩擦力大小与时间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 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(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则 ( )
A.t2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
8.如图甲所示,物体随传送带一起向右匀速行驶过程中 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;如图乙所示,若物体随着倾斜的传送带一起匀速向上运动,则 (选填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。若物体和倾斜的传送带均向下匀速运动,且物体的速度大于传送带的速度,则物体 (选填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。
9.学习过摩擦力以后,小明同学想探究“滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小”之间的关系,为了提高实验的精准度,小明选用了如图甲所示的装置,该装置通过驱动装置带动传送带运动,木块保持不动,其中力传感器可以代替弹簧测力计精确显示拉力的大小。
(1)在实验过程中让同一木块在同一传送带上进行实验是为了: 。
从图甲中可知木块受到摩擦力的方向是 。
(2)图乙是该同学绘制的不同速度下滑动摩擦力与时间的关系图,观察该图可得到的结论是 。
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(3)
考点四、两物体叠加的摩擦力
例1:如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动。下列相关说法中正确的是( )
①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
③地面对物块B的摩擦力大小是20N,方向向右
④ 物块A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力是一对平衡力
A.①②③ B.③④ C.②④ D.①②④
【答案】C
例2:(2026鄞州区校级月考)如图所示,水平桌面上叠放着甲、乙两个物体,在拉力F的作用下,乙、甲以相同的速度沿桌面向右做匀速直线运动,在不考虑空气阻力的情况下,乙物体受到的作用力的个数( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【分析】对整体及甲分析可知乙受摩擦力的情况,再分析乙的受力情况可知乙受力个数。
【解答】解:由甲分析,可知甲受重力、支持力,由于匀速直线运动,则甲乙之间没有相对运动趋势,没有摩擦力;
对乙分析可知乙受重力、支持力、压力、拉力及地面对乙的摩擦力,故乙受5个力;
故选:C。
例3:如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是( )
A.A 受5个,B受2个,C受4个
B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受6个,B受2个,C受4个
D.A 受6个,B受3个,C受4个
【答案】C
【解析】A、B、C以共同速度向右匀速运动,则都处于平衡状态。采用隔离法分别对C、B、A进行受力分析,按重力、弹力和摩擦力顺序,结合平衡条件进行分析.
以C为研究对象,分析受力:重力、A对C向上的支持力和向左的静摩擦力,以及水平方向的拉力,共四个力。以B为研究对象,分析受力:重力和A的支持力,共两个力。以A为研究对象,则受到重力、地面的支持力、B对A的压力、C对A的压力,地面对A的摩擦力和C对A的摩擦力,所以A受到6个力的作用。故选:C。
例4:如图,三个相同的物体叠放在一起,当B 受到5N 的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的,C与地面之间的摩擦力分别为_______N、_______N和_______N。
【答案】0 5
【解析】三物体向右匀速运动,则受平衡力,合力为零,根据合力法:“以上”整体合为0分析,则B以上的A不受摩擦力,A 与B 之间摩擦力为0N;C以上的AB整体合力为0,B受向右拉力5N,则BC之间有摩擦力,即B受到向左摩擦力为5N;地面以上的ABC整体合力为0,受向右拉力5N,则C受地面摩擦力向左,也为5N。
变式训练:
1.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同 (mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列关系式正确的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】 摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,摩擦力不变。
表面粗糙程度相同、质量不同甲、乙两图中,
因为mp<mQ,所以Gp<GQ,
乙的压力大于甲,则Q的摩擦力大于P,所以F1<F2,故A错误;
乙、丙比较,表面粗糙程度相同,丙的压力大于乙,则丙的摩擦力大于乙,F3>F2,故B错误;
丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时,改变了接触面积的大小,摩擦力不变,故D正确。
故答案为:D。
2.(2025秋•余姚市期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
【答案】B
【分析】在分析时,分别以整体法、A、B隔离为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】解:A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F,乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
B、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;
CD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零;故C、D错误;
故选:B。
3.如图所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)( D )
A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力 B.B对A的摩擦力方向水平向左
C.弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力 D.B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
【答案】D
【解析】以摩擦力的施力物体为参照物,物体相对它的运动为相对运动;当受到静摩擦力的物体相对静止时,以施力物体为参照物,假设其接触面是光滑的,物体开始滑动的方向,即为相对运动趋势方向。
4.如图所示,用F=6牛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4牛,则物块B所受摩擦力的大小及方向为(D)
A.6牛,水平向右 B.6牛,水平向左 C.4牛,水平向左 D.4牛,水平向右
5.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丙图中水平恒力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
【解析】【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
(2)产生摩擦力的条件:相互挤压且有相对运动或相运动的趋势。
【解答】甲图,AB同时静止在水平面上,均处于平衡状态,因为水平方向不受力的作用,所以 A,B在水平方向都不受摩擦力 。乙图,AB同时做匀速直线军队,均处于平衡状态,因为A水平方向不受拉力,所以A在水平方向不受摩擦力 ; 因为B受水平恒力F作用,所以B在水平方向受摩擦力,摩擦力的大小与水平恒力F相等。 丙图,AB同时做匀速直线军队,均处于平衡状态,因为A水平方向不受拉力,所以A在水平方向不受摩擦力 ; 因为B受水平恒力F作用,所以B在水平方向受摩擦力,摩擦力的大小与水平恒力F相等。 综上所述,C说法正确。
故答案为:C
6.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( B )
A.A和B之间摩擦力为0
B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
【答案】B
7.如图所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N所受摩擦力的方向是向左(填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数会等于(填“大于”“等于”或“小于”)F。
8.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 0 N,图乙中地面所受摩擦力为 8 N。若将F2=20牛的水平力按如图甲所示作用在A物块上,则地面对A物块的摩擦力为 牛。
【解答】解:甲图AB一起做匀速直线运动,AB之间没有相对运动或相等运动趋势,因而AB之间不存在摩擦力;
乙图中AB整体做匀速直线运动,受力平衡,拉力等于摩擦力,故摩擦力为8N。
故答案为:0;8;8 。
9.两个完全相同的物体A、B,每个重为20N。
(1)如图甲所示,A和B叠放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为__0__N。
(2)如图乙所示,若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动,则F2的大小是__15__N,此时A对B的推力为__7.5N__。
10.如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为__0__N和__5__N。
11.水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速直线运动,已知F1=10牛,F2=6牛。则:
(1)A物体受到的摩擦力为________牛。
(2)地面对B的摩擦力方向为________。
【答案】(1)10 (2)向左
【解析】(1)物体A在水平方向做元素直线运动,那么它受到的拉力F1与摩擦力f相互平衡,因此f=F1=10N;
(2)将A和B看作一个整体,它们都做匀速直线运动。它们受到水平向右的拉力F1=10N,水平向左的拉力F2=6N,那么合力为:10N-6N=4N,且方向向右。根据二力平衡知识可知,地面对B的摩擦力肯定与它相互平衡,即大小相等,方向相反,因此地面对B的摩擦力向左。
考点五、传送带的摩擦力和受力分析
例1:小明同学想探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,为了提高测量的精确度,用力传感器显示拉力F的大小。如图所示,让驱动装置带动传送带顺时针运行,木块保持静止不动。则下列说法正确的是( )
A.木块受水平向右的静摩擦力作用
B.若力传感器的示数为F,则传送带受到大小为F、水平向右的摩擦力
C.若传送带运行的速度变大,则力传感器的示数仍保持不变
D.若将同样大小的铁块置于木块上方,则力传感器的示数仍保持不变
【答案】C
【解答】A.根据图片可知,当传送带向右转动时,木块相对传送带向左运动,因此它受到的摩擦力水平向右,且为滑动摩擦力,故A错误;
B.传送带相对木块向右运动,则它受到木块施加的摩擦力水平向左,故B错误;
C.若传送带运行的速度变大,但是木块对传送带的压力和接触面粗糙程度不变,因此受到的滑动摩擦力大小不变。根据平衡力的知识可知,力传感器的示数保持不变,故C正确;
D.将铁块放在传送带上时,压力增大,则铁块受到的滑动摩擦力变大,因此力传感器的示数变大,故D错误。
故选C。
例2:如图是一个传送带,B 轮转动带动物体 C 向右上方匀速运动,物体 C 没有在皮带上发生滑动,皮带与轮轴之间不打滑,则有关物体 C 与皮带之间的摩擦、皮带与 B 之间的摩擦的说法正确的是( )
A. 没有摩擦,滚动摩擦
B. 静摩擦,静摩擦
C. 静摩擦,滚动摩擦
D. 滑动摩擦,滚动摩擦
答案:B
解析:C 在倾斜传送带上相对皮带静止但有下滑趋势→静摩擦;皮带与轮不打滑→皮带与轮面之间也是静摩擦(不是滚动摩擦,滚动摩擦是轮在地面滚动时的摩擦)
例3:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(选择合适的选项完成下列小题)
A.受到方向向右的摩擦力 B.受到方向向左的摩擦力 C.不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
【答案】(1)A (2)C (3)B
【解析】(1)米袋刚放上输送带的瞬间,速度是零,如果以向右运动的输送带为参照物,米袋相对输送带是向左运动,所以米袋受到了输送带施加的向右的摩擦力;正因为这个力的作用,此后米袋将向右运动。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋处于平衡状态,即不受摩擦力大家可以对照这样一个情景,在匀速直线运动的动车上,以动车为参照物站在动车上的人没有相对运动趋势,所以也不受到摩擦力的作用。(3)当输送带突然制动时,米袋相对输送带向右运动,所以米袋受到向左的摩擦力。
变式训练:
1.(2025春•宁波期末)如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
【答案】A
【分析】(1)分析物体受到的力,不是物体对其它物体施加的力。
(2)物体静止的传送带上,受到重力和支持力作用;物体随传送带一起向右运动,物体有向左运动的趋势,物体受到摩擦力作用,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,可以确定摩擦力方向。
【解答】解:A、B、物体正在向右匀速运动,物体相对传送带静止,物体受到重力和传送带的支持力作用;物体不受向右的摩擦力作用。故选项A正确,选项B、D错误。
C、物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体。故C选项是错误的。
故选:A。
2.在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法中正确的是( )
A.工件受摩擦力,方向水平向右
B.工件受摩擦力,方向水平向左
C.工件所受到的重力与工件对传送带的压力是一对相互作用力
D.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力
【答案】D
3.(竞赛题/选做)如图所示为皮带传动装置,装在电动机上的飞轮A通过皮带使装在车床上的飞轮B转动,若A轮沿顺时针方向转动,则( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.皮带对A轮的摩擦力沿顺时针方向
B.皮带对B轮的摩擦力沿逆时针方向
C.A轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
D.B轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
答案:D(竞赛题 / 选做)
解析:主动轮 A 对皮带的摩擦力驱动皮带→与 A 转向相同(顺时针);从动轮 B 对皮带的摩擦力阻碍皮带→与 B 转向相反(逆时针)。故选 D。
4.如图,在港口上经常用传送带来卸货物,传送带长度为12米,当传送带静止不动时,某件货物静止从传送带A端下滑至B端所用时间为5分钟,若此时传送带以2m/s速度顺时针匀速转动,同一件货物从传送带A 下滑至 B端所用时间为( )
A.5分钟 B.6分钟 C.11分钟 D.无法确定
【答案】A
5.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
【答案】B
【解答】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。
故答案为:B。
6.地铁安检时,小金将行李箱放到传送带上,行李箱与传送带间有一段距离的相对滑动,然后行李箱随传送带共速后一起匀速运动(如图甲所示),模型如图乙所示(忽略空气阻力,传送带足够长)。下列说法中,正确的是 ( )
A.共速前,行李箱受到平衡力的作用
B.共速前,行李箱受到水平向左的摩擦力
C.共速后,行李箱受到传送带的摩擦力为零
D.共速后,行李箱仍受到传送带的摩擦力作用
【答案】C
【解答】A、共速前,行李箱做加速运动,可知受力不平衡,故A错误;
B、共速前,行李箱向右做加速运动,可知摩擦力水平向右,故B错误;
CD、共速后,行李箱与传送带之间没有相对运动或运动的趋势,行李箱与传送带之间没有摩擦力,故C正确,D错误。
故答案为:C。
7.(2026秋•苍南县校级月考)如图,工厂中的传送带正在顺时针转动,小明把木块A由静止释放到传送带上,经过一段时间后木块随传送带一起做匀速直线运动,此时工厂突然停电,传送带马上停止运动,片刻后木块A也停止运动(传送带足够长,力的正负改变表示力的方向改变),下列有关摩擦力大小与时间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据摩擦力的产生条件结合摩擦力的有关因素分析解答。
【解答】解:把木块A由静止释放到传送带上,由于有向后运动的趋势,故受到向前的摩擦力,经过一段时间后木块随传送带一起做匀速直线运动,没有相对运动或相等运动趋势,故匀速直线运动时不受摩擦力,当工厂突然停电,传送带马上停止运动,木块A有向前运动的趋势,故受到向后的摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故加速与减速时的摩擦力大小相等且不变,故A符合题意。
故选:A。
8. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 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(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则 ( )
A.t2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【解答】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,因此t2时刻,距离减小,故A错误;
B.由于传送带向右运动,t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.在0-t1时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用,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,0~t2时间内摩擦力一直向右;在t2-t3时间内小物块静止,摩擦力为零;故C错误;
D.t2之后,二者速度相等,保持相对静止,故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势,不再受摩擦力,因此小物块受到的摩擦力的作用是改变的,故D错误。
故答案为:B。
8.如图甲所示,物体随传送带一起向右匀速行驶过程中 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;如图乙所示,若物体随着倾斜的传送带一起匀速向上运动,则 (选填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。若物体和倾斜的传送带均向下匀速运动,且物体的速度大于传送带的速度,则物体 (选填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。
【答案】不受 受到沿斜面向上 受到沿斜面向上
9.学习过摩擦力以后,小明同学想探究“滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小”之间的关系,为了提高实验的精准度,小明选用了如图甲所示的装置,该装置通过驱动装置带动传送带运动,木块保持不动,其中力传感器可以代替弹簧测力计精确显示拉力的大小。
(1)在实验过程中让同一木块在同一传送带上进行实验是为了: 。
从图甲中可知木块受到摩擦力的方向是 。
(2)图乙是该同学绘制的不同速度下滑动摩擦力与时间的关系图,观察该图可得到的结论是 。
【答案】(1)控制压力大小和接触面的粗糙程度相同;水平向右
(2)当速度改变时,滑动摩擦力大小不变
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