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初中科学浙教版七年级下册第6节 摩擦力学案
展开第6节 摩擦力
&〖要点整理〗
1.定义:两个互相挤压的⑴ 的物体,当它们⑵ 或⑶ 相对运动时,就会在接触面上产生一种⑷ 的力就叫摩擦力。 作用点:接触面。
2.产生条件:
a.两物体相互接触,接触面粗糙;
b.在接触面上,两物体之间有挤压作用,即有压力产生;
c.两物体要发生或已发生相对运动。
3.摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4.滑动摩擦力
测量原理:⑸ 条件。
测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与⑹ 和⑺ 有关。
实验还可研究滑动摩擦力的大小与⑻ 、⑼ 等无关。
5.滑动摩擦力与静摩擦力的比较
滑动摩擦力
静摩擦力
概念
一个物体在另一个物体表面滑动时产生的力
具有相对运动趋势的相对静止的两个物体间产生的力
产生条件
①两物体间接触并挤压②接触面粗糙③有相对运动
①两物体间接触并挤压②接触面粗糙③有相对运动趋势
影响因素
①接触面的粗糙程度②压力大小
与物体所受其他力和运动状态有关
方向
与相对运动的方向相反
与相对运动的趋势相反
增大有益摩擦的方法
①增加接触面的粗糙程度②增大压力③变滚动摩擦为滑动摩擦
减小有害摩擦的方法
①减小接触面的粗糙程度②减小压力③变滑动摩擦为滚动摩擦④使接触面分离
6.方法建议
⑴根据产生摩擦力的条件可以判定物体是否受到摩擦力
摩擦力产生的条件:①两物体接触面粗糙;②两物体相互接触并发生挤压;③两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势。
⑵根据运动状态判定摩擦力的大小
静止的物体受到平衡力的作用,据此可确定静摩擦力的大小。若沿水平方向推车,但未推动,此时摩擦力为静摩擦力,大小等于推力;增大推力,若车仍未动,摩擦力与推力仍平衡。
做匀速直线运动的物体受平衡力,据此可确定滑动摩擦力的大小。若影响滑动摩擦力的因素(压力和接触面的粗糙程度)不变。既使物体不做匀速直线运动,滑动摩擦力也不改变。若影响滑动摩擦力的因素发生改变,滑动摩擦力随之改变。
⑶摩擦力的方向
摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反,不一定和物体的运动方向相反。有时也和物体的运动方向相同,如自行车后轮受到摩擦力;人走路,若不打滑,脚相对地面有向后运动的趋势,地对脚有一个向前的摩擦力,成为人向前的动力。
&〖例题解析〗
〖例1〗[2014聊城]如图所示,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。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是( )
A.F甲
C.F甲
〖例2〗[2015乐山]实验小组要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
通过下图所示实验操作验证这些猜想:
⑴实验中应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据 的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
⑵如果要验证猜想②,应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下, ,滑动摩擦力越大。
⑶要验证猜想③,将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。比较甲和丁的实验结果,于是小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论 (填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
分析与解答:⑴实验时,用弹簧测力计拉木块使它在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
⑵要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,根据猜想,需使压力和接触面积相同,接触面粗糙程度不同,所以应选择甲、丙两图进行探究;由图知,压力相同,接触面越粗糙,拉力越大,则摩擦力越大,可知其它条件相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
⑶要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论,不可靠;正确而又简便的操作应是:将切下的木块叠放在被拉木块上面,重复甲的操作过程,比较它和甲的实验结果,得出结论。
&〖巩固基础〗
1.[2017常州]校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2 B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2 D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
2.[2016孝感]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
第1题 第2题 第3题
3.[2014岳阳]在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
4.以下各例能够减小摩擦的是( )
5.如下图的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
6.用一个力F拉物体在粗糙水平面上刚好能匀速运动,当拉力F增大时,物体在粗糙水平面上受到的摩擦力将( )
A.变大 B.不变 C.先减小、后增大 D.先增大、后不变
7.一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,则关于人的受力分析的下列叙述中,正确的是( )
A.人受到重力,竖直向上的支持力以及水平向右的摩擦力
B.人受到重力,竖直向上的支持力以及水平向左的摩擦力
C.人受到重力,竖直向上的支持力
D.人受到重力,竖直向上的支持力,电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
第7题 第8题 第9题
8.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是(忽略空气阻力)( )
A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C.他的重力势能转化成了动能和内能 D.他的重力势能减小,动能增大,机械能不变
9.[2015泰安]将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示。则木块所受摩擦力的方向与大小分别是( )
A.水平向右、3.4N B.水平向左、3.4N
C.水平向左、2.6N D.水平向右、2.6N
10.[2015鄂州]如果上课时教室内的摩擦力突然消失10s,我们身边的情境不可能发生的是( )
A.教师和学生可以更轻松地在教室内行走 B.轻轻一吹,书桌上的课本便可飞出去
C.黑板上的粉笔字消失不见了 D.天花板上的吸顶灯会下落
11.[2013淮安]汽车轮胎的表面制成凹凸花纹,其作用是通过______________________来增大摩擦;机器的轴承中加入润滑油的目的是__________(填“增大”或“减小”)摩擦;自行车刹车时,用力捏闸能增大闸皮与车轮间的________,从而增大闸皮与车轮间的滑动摩擦力。
12.[2014苏州]用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,桌子受到的摩擦力_______(填“小于”、“等于”或“大于”)10N。假如桌子此时所受的一切外力同时消失,它将 。
13.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,物体A在水平恒力F的作用下,与物体B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,则物体B在水平方向上________(填“受滑动摩擦力”、“受静摩擦力”或“不受摩擦力”)的作用。
第13题 第14题 第15题
14.如图所示,在用力F将重为10N的物体A压在竖直的墙壁上,使物体A处于静止状态。当压力F由20N增大到30N时,物体A所受的摩擦力________。(填“增大”“减小”或“不变”)
15.[2017德阳]如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30 N的水平力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=50 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N。
16.如图所示,一物体A放在粗糙水平面上,A重力为20牛,此时物体A受到的摩擦力为______N。现在一弹簧测力计沿水平方向拉A,A未动,此时弹簧测力计的示数为2牛,则物体A受到的摩擦力为_____N。增大拉力,当弹簧测力计的示数为5N时,物体A仍然未动,则此时A受到的摩擦力为________N。后来,A在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4.5 N。则此时物体A受到的摩擦力为____N。若再将一砝码放于A上,仍然使A做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数会______(填“增大”或“减小”)。若拿来几只圆柱形的钢棒垫在物体A的下面,则弹簧测力计匀速拉动A时的示数比刚才会________(填“增大”或“减小”)。
17.[2016宁夏]如图所示,小明在“研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分别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f摩与对应压力F压关系的图像。
⑴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。
⑵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 。
18.[2017武汉]如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计匀速拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动。这样,读出弹簧测力计所示的水平拉力就可以得到 之间的滑动摩擦力。
(2)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,请画出此时砝码受力的示意图。
(3)由 两次实验可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
&〖提高能力〗
1.[2013天津]滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出,滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,图中关于滑块的受力示意图正确的是( )
2.如右图,用100牛的力把一个重为10牛的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状态。当压力减为50牛时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体下滑时受到的摩擦力大小是( )
A.5牛 B.10牛 C.40牛 D.50牛
3.小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题。某天,他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素。先将长木板N平放,用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动,如图甲,此时木块M所受滑动摩擦力为f甲;然后再将N支起,仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动,如图乙,此时木块M所受滑动摩擦力为f乙。对小明同学的实验讨论正确的是 ( )
A.两次M所受滑动摩擦力f甲 < f乙 B.小明实验是研究滑动摩擦力与压力大小的关系
C.乙情况弹簧秤的示数等于f乙 D.小明实验时控制相同的量是接触面积大小
第3题 第4题 第5题
4.如图所示,用弹簧测力计水平拉着同一木块,使它分别在水平桌面上和并排在桌面上的几根圆木棍上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数分别为3N和1N。以下说法正确的是( )
A.用上述实验可以得出滚动摩擦力的大小只与接触面有关的结论
B.用上述实验可以得出拉力越大摩擦力越大的结论
C.由上述实验可以得出接触面越光滑,滑动摩擦力越小的结论
D.由上述实验可以得出木块受到的滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小分别为3N和1N
5.[2015德州]如图所示,甲、乙两队正在进行拔河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜。下列说法正确的是( )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
6.空中匀速下降的两把降落伞,总质量相等。甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,所受阻力F甲、F乙之比是( )
A.3∶5 B.2∶5 C.5∶3 D.1∶1
7.[2015内江]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、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为0
8.[2015杭州]如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
第8题 第9题 第10题
9.[2014聊城]如图所示,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。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是( )
A.F甲
11.如图所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当小盘内放有重为0.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为______N;当小盘内放有重为0.6N的砝码时,木块正好做匀速运动;当小盘内放上重为0.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,在小盘落到地面后,木块继续运动,此时木块所受的摩擦力大小为_____N。
12.如图所示,物体A重10N,用F等于100N的力垂直压物体在墙上,物体受到静摩擦力为 N;如果压力减为50N时,物体作匀速向下运动,这时物体受到摩擦力为 N;如果压力减为20N,摩擦力大小 (改变/不变);如果压力将增加为200N,则物体受到的摩擦力为 N;如果压力为50N时,用一个向上拉力,使物体向上作匀速运动,则拉力为 N。
13.木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如上右图甲),是因为木块具有 ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向 (填“左”或“右”)的摩擦力作用。为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙)。则木块受到的摩擦力方向向 (填“左”或“右”),大小是 N。
14.[2015自贡]如图甲所示,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的关系如图乙所示。由图象可知当t=1s时,物体处于__________状态。 t=5s时,物体受到的摩擦力为__________N。
15.[2015扬州]物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 。(A/B)
A.滑块的质量m1 B.小桶和沙子的总质量m2
(2)根据 可知,滑块受到的滑动摩擦力f1= 。(用物理量符号表示)
(3)小桶落地后,滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力f2 f1。(</=/>)
(4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,请你对上述实验方法提出改进意见: 。
16.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。(回答下列小题请选填以下合适的字母代号)
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 。
17.[2015潍坊]如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行。小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。实验操作如下:
①把橡皮泥粘在滑块上,用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重,记作G。
②将粘有橡皮泥的滑块放到水平木板上,通过水平细绳和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出示数F。
③多次改变滑块上橡皮泥的质量,并重复步骤①②,记录相应数据如下表所示:
次数
1
2
3
4
5
6
滑块和橡皮泥的总重G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
弹簧测力计示数F/N
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
⑴当F=0.6N时,滑块对木板的压力FN= N ,滑块受到的滑动摩擦力Ff = N。
⑵根据表中数据在坐标纸上做出 F-G 图象。
⑶由F-G 图象可得,滑块受到的滑动摩擦力Ff 与压力FN的关系是 。
⑷向右拉动木板时,快拉或慢拉对弹簧测力计的示数有无影响? 。
18.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧测力计一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度υ匀速运动,水平弹簧测力计的示数为T,下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力大小等于F
B.长木板受到的摩擦力大小等于T
C.若长木板以2υ的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于2F
D.若用2F的力作用在长木板上,木块受到的摩擦力大小仍等于T
19.如图所示的装置,物块M放在粗糙程度相同的水平桌面上,左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘,小聪用它做实验时发现:当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时,物块M可以向右做匀速直线运动。如果盘中的原有砝码都不变,使物块M最终可以向左匀速直线运动的方案是(滑轮的摩擦不计)( )
A.在左盘中再加100g砝码
B.在左盘中再加200g砝码
C.在左盘中再加100g砝码,在右盘中再加100g砝码
D.在左盘中再加200g砝码,在右盘中再加100g砝码
20.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为G。球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k。如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同。则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为 。
21.[2017赤峰]某实验小组认为滑动摩擦力的大小可能与接触面积和压力的大小有关。为了检验猜想是否正确,他们用同一套器材做了如图所示的三次实验:
①用弹簧测力计匀速拉动木块使它沿水平木板滑动,弹簧测力计的示数为F1。
②改变木块与木板的接触面积,重做上述实验,弹簧测力计的示数为F2。
③在木块上加放砝码,用弹簧测力计匀速拉动木块使它沿水平木板滑动,弹簧测力计的示数为F3,发现F1=F2<F3。
(1)比较 (填实验序号)两次实验可以初步验证滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(2)实验结果初步表明,滑动摩擦力的大小与压力有关,与接触面积 。
(3)实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是 (填序号)。
A.木板过长 B.木块运动速度太大
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木板的粗糙程度不均匀
(4)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图所示的方式,这种操作是 (填“错误”或“正确”)的。
22.[2017台州]在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往沙桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00N,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表:
实验
次数
质量不同
的铁块
压力传感器
示数/N
拉力传感器
示数/N
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为 N。
(2)实验中能否用钩码代替细沙?并说明理由。 。
(3)通过实验得出的结论是 。
(4)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么? 。
23.[2017巴彦淖尔]某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,设计了如图甲所示的实验方案,实验操作如下:
甲 乙
①用弹簧测力计测出滑块的重力,滑块和钩码的总重记作G。
②将放有钩码的滑块放到平板小车的水平接触面上,通过水平细线和弹簧测力计相连,向左拉动平板小车,待弹簧测力计示数稳定后读出示数F。
③多次改变滑块上钩码的个数并重复步骤②,记录相应的数据如下表所示。
④仅更换表面不同的平板小车,重复上述实验步骤。
接触面
钩码
个数
滑块和钩码的
总重量G/N
弹簧测力计
的示数/N
接触面一
1
1.5
0.6
2
2.0
0.8
3
2.5
1.0
接触面二
1
1.5
0.9
2
2.0
1.2
3
2.5
1.5
(1)此实验是根据 原理测出了滑动摩擦力的大小。
(2)根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力f与对应压力FN关系的图象。
(3)由图象可知,滑块对接触面的压力变大,滑块受到的滑动摩擦力将 (填“变大”“不变”或“变小”),接触面 (填“一”或“二”)的表面更粗糙。
(4)此实验中是否必须匀速拉动小车? (填“是”或“否”)。
24.[2014南宁一模]小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
⑴实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平长木板做运动,从而测出摩擦力;
⑵比较________两图所示实验,可知摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
⑶比较甲、丙两图所示实验,可知在___________相同时,接触面越_________,摩擦力越大。
⑷小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如丁图所示,由图丁可知:F摩=_____F压,当木块与砝码的总重力为6 N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为_______N,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做________(填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
25.[2014济宁]摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中,小梦对此很感兴趣,围绕生活中的摩擦现象进行了探究。
(1)小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行了研究,并绘制了图像,如图所示。请比较图像甲中A、B两点处力的大小(填“>”“<”“=”或“不能确定”):①FA_____ fA②FB _______fB;
(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛,并不断地进行着改进,火柴的擦燃就是一例,如图乙中所示。火柴盒侧面已由以前的图(a)替换成图(b)的式样,这样设计的现实意义是________。
26.[2014株洲]为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论,完善了实验装置,如图乙所示。
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计______的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计______的示数。(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是_____________,在A上放钩码的目的是___________。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对_________(填“运动”或“静止”),整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析实验数据,若__________,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
27.[2013来宾]在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,用完全相同的木块分别做了如图所示的实验。
⑴实验中,当弹簧测力计拉木块沿水平方向做________运动时,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
⑵甲、乙两图的实验说明了滑动摩擦力的大小与__________有关;
⑶甲、丙两图的实验说明了滑动摩擦力的大小与__________有关;
⑷当所要研究的物理量与多个因素有关时,采用的探究方法应是____________。
28.[2014苏州]在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究实验。
实验步骤如下:
①把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
实验相关数据如下表:
实验序号
台式测力计示数F1/N
金属盒总重力G/N
弹簧测力计示数F2/N
①
4.8
4.8
1.8
②
3.2
1.2
③
4.8
6.4
1.8
(1)此实验是根据___________原理测出摩擦力大小的。
(2)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在:_______________。(写出一条即可)
(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为_____N。
(4)实验中是通过____________________来改变金属盒总重力的。
(5)比较实验步骤_________(填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关。
29.[2013眉山]如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿_____方向拉着物块A做______运动,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1 N,F2=2 N,F3=1.5 N的拉力,拉着物块A匀速前进。分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,___________越大,滑动摩擦力越大;分析_________两图可得:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示)。此时弹簧测力计示数为F4,则F4=_______N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为_____N。
30.[2014南京]在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
(1)将物体A置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)小明设计了如图所示的实验方案,通过实验得到了正确的结论,
①下列各种现象中,利用了该实验结论的是 (选填字母代号)。
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
②图甲中物体运动的速度大小为v1,图乙中物体运动的速度大小为v2。实验过程中,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是 (选填字母代号)。
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1可能大于、等于或小于v2
参考答案
&〖知识整理〗
⑴粗糙;⑵将要发生;⑶已经发生;⑷阻碍相对运动;⑸二力平衡;⑹压力大小;⑺接触面粗糙程度;
⑻接触面的大小;⑼运动的速度。
&〖巩固基础〗
1.D 2.D 3.A 4.C 5.B 6.B 7.C 8.B 9.C 10.A
11.增加接触面粗糙程度、减小、压力
12.等于、静止 13.不受摩擦力 14.不变
15.30、30 16.0、2、5、4.5、增大、减小
17.⑴压力、甲。⑵水平向左、不必匀速拉动小车,容易操作,且弹簧测力计的示数比较稳定。
18.(1)木块与水平长木板。(2)图略。 (3)乙丙。
&〖提高能力〗
1.B 2.B 3.B 4.D 5.D 6.D 7.A 8.D 9.D 10.B
11.0.5、0.6 12.10、10、改变、10、20 13.惯性、左、左、2.6 14.静止、4
15.(1)B;(2)二力平衡、m2g;(3)=;(4)将滑块通过弹簧测力计固定在右端,然后拉动粗糙木板。
16.(1)A。(2)C。(3)B。 17.⑴1.5、0.6。⑶Ff=0.4FN。⑷无影响。
18.D 19.B 20.k2G
21.(1)①③。(2)无关。(3)D。(4)错误。
22.(1)2.1。(2)不能,难以保证压力不变。(3)其他条件一定时,物体受到的摩擦力与自身的重力无关。(4)不合理,实验探究的是铁块与木板之间的摩擦力,与压力传感器无关。
23.(1)二力平衡。(2)图略。(3)变大、二。(4)否。
24.⑵甲乙。⑶压力、粗糙。⑷0.25、1.5、加速。
25.(1)①=;②=;(2)接触面越粗糙,摩擦力越大。
26.(1)D、C。(2)减小B与水平面的摩擦、增加AB之间的静摩擦力。(3)静止。(4) F1=F2。
27.⑴匀速直线;⑵压力;⑶接触面粗糙程度;⑷控制变量法。
28.(1)二力平衡。(2)不必匀速拉动,易操作。(3)4.8。(4)向金属盒里加沙子。(5)①③。
29.(1)水平、匀速直线。(2)压力、甲丙。(3)3、0。
30.(1)匀速直线。(2)①B。②D。
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