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第08章 运动和力(高频考点精讲)-最新中考物理一轮复习高频考点精讲与易错题精练(全国通用)
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第08章 运动和力(高频考点精讲)
考点01 牛顿第一定律
【高频考点精讲】
一、牛顿第一定律(惯性定律)
1、内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、牛顿第一定律是以实验为基础,通过分析和科学推理得到的,不是通过实验直接得出的。
3、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
4、探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。
二、惯性
1、定义:一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。
2、对“惯性”的理解
(1)一切物体:所有固体、液体、气体,无论是否受力,无论质量大小,无论运动还是静止。
(2)惯性是物体的固有属性,不是一种力,所以“物体受到惯性”“物体受到惯性力”“物体在惯性的作用下”的说法都是错误的。
(3)惯性大小与速度大小无关。
【热点题型精练】
1.关于物体受力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用也能做曲线运动
B.物体受非平衡力作用一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小和方向可能都不变
D.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小可能不变但方向一定改变
解:A、物体受平衡力作用处于平衡状态,能静止也可能做匀速直线运动,但不可能做曲线运动,故A错误;
B、物体受非平衡力作用时,处于非平衡状态,可能是运动速度发生变化也可能是运动方向发生变化,但不一定做曲线运动,如竖直下落的物体,只受重力作用,速度方向不变,故B错误;
CD、做曲线运动的物体若只受一个力作用,如平抛出去的物体,只受重力作用,运动过程中,力的大小和方向可能都不变,故C正确,D错误。
答案:C。
2.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将( )
A.在B点保持静止B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动D.沿BD方向运动
解:由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下落。所以,将沿BE方向运动。
答案:B。
3.小强和爷爷周末乘车到荣县双溪水库风景区去游玩,下列有关惯性的说法正确的是( )
A.小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车紧急刹车时,小强向前倾,是由于受到惯性力的作用
C.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
解:A、小强和爷爷都系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性带来的伤害,但不能减小惯性,故A错误;
B、行驶中的汽车紧急刹车时,小强会向前倾,是由于人具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C、驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是因为汽车具有惯性,故C正确;
D、物体的惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关;高速公路严禁超速,是因为速度越大,动能越大,当遇到紧急情况刹车时,克服摩擦做的功多,制动距离远,容易发生交通事故,故D错误。
答案:C。
4.如图所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学根据车厢中两球的情况判断出汽车是在做匀减速运动,则能够正确表示汽车做匀减速运动的情况是( )
A. B. C. D.
解:开始时金属球、车厢及氢气球有向右做匀速直线运动,具有相同速度。当汽车做匀减速运动时,由于金属球比车厢内同体积的空气质量大,惯性大,运动状态不易改变,所以金属球相对于车厢向右运动,故B球向右偏;
同体积空气的质量比氢气球的质量大,惯性大,运动状态不容易改变,所以空气相对车厢向右运动;氢气球由于惯性向前会撞到空气,力的作用相互的,被空气向后推开,相对车厢向左运动,因此A向左偏;
综上所述,D正确;ABC错误。
答案:D。
5.生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是( )
A.标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
解:
A、标枪运动员通过助跑时,加快了标枪的运动速度,投掷后,标枪由于惯性继续保持原来速度前进,提高了成绩,利用了标枪的惯性,故A错误;
B、紧固锤头时撞击锤柄的下端松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,而不是锤柄的惯性,故B错误;
C、通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,窗帘运动时,浮尘由于惯性将保持静止状态,脱离窗帘,是利用浮灰的惯性,故C错误;
D、泼水时,盆和水是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,故D正确。
答案:D。
6.“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空,其运动轨迹如图所示,在探测器绕月飞行时,它的运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”);探测器登月前需要减速,向 运动方向 (选填“运动方向”或“运动反方向”)喷射高速气体,以获得制动力。
解:(1)“嫦娥五号”探测器绕月飞行时,飞行方向不断发生改变,因此它的运动状态发生改变。
(2)力的作用是相互的。要使探测器登月前减速,需向运动方向喷射高速气体,使空气反过来阻碍探测器前进,以获得制动力。
答案:改变;运动方向。
7.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,羽毛球会从筒的上端出来,该同学是利用 羽毛球 (选填“羽毛球”或“球筒”)的惯性取出羽毛球。
解:用力击打球筒上端时,球筒向下运动,羽毛球由于惯性仍保持原来的静止状态,所以会相对于球筒向上运动,从而取出羽毛球。故该同学利用了羽毛球的惯性。
答案:羽毛球。
8.如图所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 不会 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是: AB都具有惯性,保持原来运动状态不变 。
解:小车停止前,AB物块和小车一起做匀速直线运动,并且两物体和小车具有共同的速度,
当小车突然停止时,由于物体在光滑接触面上,因此两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰。
答案:不会;AB都具有惯性,保持原来运动状态不变。
9.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 匀速直线运动 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 推理 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 不需要 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 运动状态 不变的性质。
解:
(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受阻力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
答案:(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)推理;(6)不需要;运动状态。
考点02 二力平衡
【高频考点精讲】
一、力的合成
1、方向相同且在同一直线上的两个力、的合力,合力方向与这两个力的方向相同。
方向相反且在同一直线上的两个力、,如果,那么合力,合力方向与较大力的方向相同。
二、二力平衡
1、条件:两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,且在同一直线上。
2、平衡状态:静止或匀速直线运动。
3、力和运动状态的关系:
(1)若物体受到平衡力作用(合力为0),则一定处于平衡状态。
(2)若物体受力不平衡(合力不为0),则运动状态一定改变。
三、平衡力与相互作用力
1、相同点
(1)大小相等;(2)方向相反;(3)作用在一条直线上。
2、不同点
(1)平衡力作用在同一物体上。
(2)相互作用力作用在不同物体上。
【热点题型精练】
10.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有静止时受到的力才是平衡力
B.作用在一条直线上的两力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.运动物体在平衡力的作用下,一定处于匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
解:A、物体只有静止时受到的力是平衡力,物体做匀速直线运动时受到的力也是平衡力,故A错误;
B、作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力不一定是平衡力,这两个力还必须是作用在同一物体上的两个力,并且方向必须相反,故B错误;
C、运动物体在平衡力的作用下,一定处于匀速直线运动状态,故C正确;
D、物体受到的拉力和重力大小相等,这两个力不一定是平衡力,这两个力还必须是作用在同一直线上的两个力,并且方向必须相反,故D错误。
答案:C。
11.如图甲所示,放在光滑水平面上的物块在水平拉力F的作用下处于静止状态。图乙和图丙是轻质弹簧和物块在水平方向上的受力示意图。下列说法中错误的是( )
A.F和F1是一对平衡力
B.F和F3是一对相互作用力
C.F1和F2是一对相互作用力
D.F2和F3是一对平衡力
解:ABD、以弹簧为研究对象,在水平方向受到两个力的作用:墙壁水平向左的拉力F3,物块水平向右的拉力F2,在这两个力的作用下弹簧保持静止,所以这两个力是一对平衡力,大小相等;以物块为研究对象,在水平方向受到两个力的作用:弹簧水平向左的拉力F1,水平向右的拉力F,在这两个力的作用下弹簧保持静止,所以这两个力是一对平衡力,大小相等。F3是墙壁给弹簧水平向左的拉力,F是给物块水平向右的拉力,两个力不是相互作用力,故AD正确,B错误;C、弹簧对物块的拉力F1和物块对弹簧的拉力F2分别作用在物块和弹簧上,是一对相互作用力,所以大小相等。故C正确。
答案:B。
12.小车内有一根细绳悬挂着一小球,在小车向右做匀速直线运动的过程中,下列图中表示小球运动情况正确的是( )
A. B. C. D.
解:小球随小车向右做匀速直线运动的过程中,小球受到的合力为0,小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,故B正确。
答案:B。
13.在2022年北京冬奥会花样滑冰比赛中,男运动员站立在水平冰面上将女运动员托起静止,如图所示。下列说法正确的是( )
A.男运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对平衡力
B.女运动员所受的重力和男运动员对女运动员的托力是一对平衡力
C.女运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力
D.女运动员对男运动员的压力和冰面对男运动员的支持力是一对相互作用力
解:A、冰面对男运动员的支持力等于男、女运动员重力之和,男运动员所受的重力和冰面对男运动员的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B、女运动员所受的重力和男运动员对女运动员的托力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、女运动员所受的重力小于冰面对男运动员的支持力,二者不是相互作用力,故C错误;
D、女运动员对男运动员的压力小于冰面对男运动员的支持力,二者不是一对相互作用力,故D错误。
答案:B。
14.一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)、用竖直向下的力F压小球至如图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图丁所示)、不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做减速运动
B.小球在A点速度为零,合力为零
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
解:由题意知,乙图小球受到的重力等于弹簧的弹力;
当将小球压至丙图时,弹力大于重力,小球向上做加速运动,到乙图位置时,弹力等于重力,速度最大,再向上运动,弹力小于重力,做减速运动;
小球离开弹簧向上减速运动,到达最高点速度为零;
A、小球先加速后减速,故A错误;
B、小球到达A点速度为零,但此时受力不平衡,所以不是平衡状态,不处于静止状态,故B错误;
C、在乙图位置时,速度最大,故C错误;
D、小球从开始上升到乙图位置,弹力大于重力,但弹力减小,所以合力减小;到乙图位置,弹力等于重力,合力为零;
从乙图位置到离开弹簧达到甲位置,弹力小于重力,弹力减小,所以合力增大,所以小球合力先减小后增大,故D正确。
答案:D。
15.如图是某同学中考投掷实心球的场景,投出去的实心球最终落到地面,这是由于实心球受到 重力 的作用(选填“重力”或“惯性”),根据图中实心球的运动轨迹可知它受到 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
解:在空中飞行的实心球受到重力的作用,而重力的方向竖直向下,重力会不断改变实心球的运动状态,所以实心球最终落到地面。
根据图示可知,实心球的运动轨迹是一条曲线,所以实心球受到非平衡力作用。
答案:重力;非平衡力。
16.攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动。如图是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景,此时她受到 3 个力的作用,这几个力的合力 为零 (选填“为零”或“不为零”)。
解:运动员处于静止状态,受到竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力和垂直于峭壁的支持力这三个力的作用;
由于攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上,说明攀岩运动员处于静止状态(平衡状态),则此时她所受的合力为零。
答案:3;为零。
17.如图所示,放在水平桌面上的木块受到F1=8N,F2=3N水平推力作用而静止,此时物体受到的合力为 0 N;若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右做匀速直线运动,撤去F1此时物体在水平方向上受到的合力为 10 N。
解:(1)放在水平桌面上的木块受到F1=8N,F2=3N水平推力作用而静止,处于平衡状态,受到的合力为0;
(2)若物体在F1=10N,F2=3N两水平推力作用下向右匀速运动,则此时物体水平方向上受平衡力,除了受两个推力外,还受水平向左的滑动摩擦力,且f=10N﹣3N=7N;此时撤去F1,则物体在水平方向上受到向左3N的推力和7N的摩擦力,则所受的合力为3N+7N=10N,方向水平向左。
答案:0;10。
18.桌面上静止着一个小球,画出此球所受的一对平衡力。
解:小球处于静止状态,受到竖直向下的重力和桌面对它向上的支持力作用,并且这两个力是一对平衡力,重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的线段长度要相等。如图所示:
19.图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整 钩码的数量 来改变拉力的大小,实验中选择小纸片的目的是 不考虑 (考虑/不考虑)小纸片的重力。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片 不能 (能或不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 同一直线 上的两个力能否平衡。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华如何去做 用剪刀把小纸片从中间剪断 ;
(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是 A 。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
(5)大量的实验事实表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须 大小相等 、 方向相反 、 作用在同一直线上 ,这两个力叫平衡力。
解:(1)小纸片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小纸片施加了两个向相反方向的拉力,可通过调整钩码的数量,来改变拉力的大小;
实验中选择小纸片,小纸片的重力很小,可以不考虑小纸片的重力;
(2)小纸片转过一个角度,小纸片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,可用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动;
(4)小明把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响。所以小华的实验优于小明的实验,其主要原因是减少了摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意;
(5)二力平衡的条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
答案:(1)钩码的数量;不考虑;(2)不能;同一直线;(3)用剪刀把小纸片从中间剪断;(4)A;(5)大小相等;方向相反;作用在同一直线上。
考点03 摩擦力
【高频考点精讲】
一、摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们已经发生相对运动或者存在相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。
2、产生条件
(1)相互接触并且存在相互挤压;
(2)接触面不是光滑的;
(3)已经发生相对运动或者存在相对运动的趋势。
3、方向:摩擦力的方向与物体相对运动或者相对运动趋势的方向相反。注意:可能与物体运动方向相反,也可能与物体运动方向相同。
与运动方向相反 与运动方向相同
4、分类
(1)静摩擦。(2)动摩擦:①滑动摩擦;②滚动摩擦。
二、研究影响滑动摩擦力大小的因素
测量原理:二力平衡条件。
测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小。
3、影响因素:(1)接触面受到的压力;(2)接触面的粗糙程度。
三、摩擦力的应用
1、增大摩擦力方法
(1)接触面粗糙程度一定时,增大压力。如图a所示,骑自行车刹车时用力捏闸。
(2)压力一定时,增大接触面粗糙程度。如图b所示,浴室的防滑垫制作成颗粒状。
a b
2、减小摩擦力方法
(1)接触面粗糙程度一定时,减小压力。如图甲所示,单杠运动员完成旋转动作时,握杠较松。
(2)压力一定时,减小接触面粗糙程度。如图乙所示,缝衣针表面磨得很光滑。
(3)压力和接触面粗糙程度一定时,变滑动摩擦为滚动摩擦。如图丙所示,滚珠轴承。
(4)加润滑油或者使用气垫使等方法接触面彼此分开。如图丁所示,为自行车齿轮添加润滑油。
甲 乙 丙 丁
【热点题型精练】
20.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相对运动的两个物体之间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体运动的
C.在任何情况下,摩擦力总是有害的
D.相对静止的两个物体之间,也可能存在摩擦力
解:
A、相对运动的两个物体之间没有压力或接触面光滑,则不存在摩擦力,故A错误;
B、摩擦力总是阻碍物体的相对运动,摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同,比如人向前走路时,受到的摩擦力的方向是向前的,故B错误;
C、摩擦力并不总是有害的,在许多时候,人们是靠摩擦来完成工作的,故C错误;
D、静止的物体有可能受到摩擦力,例如粗糙斜面上静止的物体有向下滑动的趋势,受到摩擦力的作用,故D正确。
答案:D。
21.2022年北京冬奥会圆满结束,对推动中西文化交流融合、增强民族自信产生了积极影响。如图为冰壶比赛中的情境,比赛中掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋“,摩擦力大,利于起步加速:左脚穿着“滑行鞋”,摩擦力小,利于滑行。在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,以下最适合掷球冰壶运动员比赛穿的鞋子是( )
A.左鞋底为光面橡胶,右鞋底为花纹橡胶
B.左鞋底为光面橡胶,右鞋底为花纹塑料
C.左鞋底为光面塑料,右鞋底为花纹橡胶
D.左鞋底为花纹塑料,右鞋底为光面橡胶
解:由题知,掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,利于起步加速,左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,有利于滑行,在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,所以左鞋底为光面塑料,右鞋底为花纹橡胶,故C符合题意。
答案:C。
22.如图所示实例中,可以增大摩擦的是( )
A.给自行车轴承加润滑油 B.浴室的防滑垫凹凸不平
C.磁悬浮列车车身被抬起 D.轴承中装有滚珠
解:A、给自行车轴承加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不合题意;
B、浴室的防滑垫凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意;
C、磁悬浮列车车身被抬起,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不合题意;
D、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不合题意。
答案:B。
23.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
解:A、木块在斜面上运动时,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,大小与滑动时的摩擦力不相等,故A错误;
B、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;
C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误。
D、木块冲上粗糙斜面的过程中,摩擦力沿斜面向下,当静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故D正确。
答案:D。
24.在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,把一支测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定。下列讨论中错误的是( )
A.此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B.A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C.A受到B的摩擦力的大小为2.4N,方向向左
D.若增大拉动B的速度,测力计的示数会变大
解:A、两物体间接触面的粗糙程度不变,在A上加减钩码可以改变物体间的压力大小,该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系,故A正确;
B、A受到B对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力作用而静止,处于平衡状态,则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力,故B正确;
C、由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F=2.4N,A相对于B向右运动,A受到的滑动摩擦力方向水平向左,故C正确;
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关,如果增大拉动B的速度,A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由平衡条件可知,测力计的示数不变,故D错误。
答案:D。
25.如图所示洗衣服用的搓衣板是通过增大接触面的 粗糙程度 来增大摩擦;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为 滑动 (选填“滑动”或“滚动”)摩擦。
解:
由图可知,搓衣板表面有很深的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
洗刷衣服时,刷子在衣服上滑动,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦。
答案:粗糙程度;滑动。
26.小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是 拉力不在水平方向 ,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 水平方向匀速直线 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 变大 (选填“变大”或“不变”)。
解:
(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;
(2)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
答案:拉力不在水平方向;水平方向匀速直线;变大。
27.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在F1=10N的水平拉力作用下A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,此时木块A受桌面的摩擦力大小为 10 N,木块B受A给B的摩擦力大小为 0 N,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推动它们一起以1m/s的速度做匀速直线运动,如图乙,此时木块B所受的摩擦力大小为 5 N。
解:(1)甲图,A和B整体水平方向上受到水平向右的拉力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1是10N,所以受到地面的滑动摩擦力是10N。
A、B一起向右做匀速直线运动,所以A、B没有相对运动的趋势,B相对于A没有相对运动趋势,故BA之间没有摩擦力,则木块B受到的摩擦力大小为0N;
(2)从甲图到乙图,改变A和B的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,因此整体受到的摩擦力大小仍然为10N;
由于A和B完全相同,B对桌面的压力为AB整体对桌面压力的一半,接触面的粗糙程度不变,其中A、B所受的摩擦力各为10N的一半,则木块B受到的摩擦力为5N。
答案:10;0;5。
28.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 D 的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 C 的示数。(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是 用滚动代替滑动,减小桌面对B的摩擦力对实验造成的影响 ,在A上放钩码的目的是 增大压力; 。
(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 静止 ,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.(填“运动”或“静止”)
(4)分析实验数据,若 F1=F2 ,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。
解:(1)A处于平衡状态,A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力为平衡力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数;
同理,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数;
(2)在B下面放细圆木条的目的是:用滚动代替滑动,减小桌面对B的摩擦力对实验造成的影响;在A 上放钩码的目的是增大压力。
(3)本实验是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,故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F1=F2,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。
答案:(1)D;C;:(2)用滚动代替滑动,减小桌面对B的摩擦力对实验造成的影响;增大压力;
(3)静止; (4)F1=F2。
29.在物理上,可以用公式f=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ叫动摩擦因数。如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上质量为500g的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘,已知托盘质量为50g,当添加的砝码质量达到150g时,滑块恰好做匀速直线运动。
(1)请证明滑块受到的摩擦力f大小等于砝码盒托盘的总重力G总.(提示:绳对滑块的拉力和绳对托盘拉力大小相等,记为F)。
(2)求滑块与木板间的动摩擦因数μ的大小。
解:
(1)当滑块恰好做匀速直线运动时,滑块在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一对平衡力,所以f=F;
砝码和托盘也在做匀速直线运动,则绳对托盘的拉力和砝码和托盘的总重力是一对平衡力,即F=G总;
已知绳对滑块的拉力和绳对托盘拉力大小相等,所以滑块所受摩擦力f=F=G总=m总g;
(2)滑块对水平木板的压力为:FN=G滑=m滑g=0.5kg×10N/kg=5N;
滑块受到的摩擦力为:f=G总=m总g=(0.05kg+0.15kg)×10N/kg=2N;
由f=μFN可得,滑块与木板间的动摩擦因数:μ=fFN=2N5N=0.4。
答:
见解答过程;
(2)滑块与木板间的动摩擦因数为0.4。
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