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初中物理苏科版八年级下册第八章 力摩擦力精练
展开这是一份初中物理苏科版八年级下册第八章 力摩擦力精练,共26页。试卷主要包含了3 摩擦力,定义,方向,测量等内容,欢迎下载使用。
思维导图
知识梳理分类练
知识点01 摩擦力
1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.方向:与相对运动的方向相反。
3.测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
1.下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A. 发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力
B. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C. 一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用,同时自身也受到摩擦力
D. 滚动摩擦一定比滑动摩擦小
2.如图所示,各物体不受摩擦力的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图
知识点02 实验探究影响摩擦力大小因素:
知道压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。实验重点是测滑动摩擦力大小。根据二力平衡的条件,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体,在水平面上作匀速直线运动。此时,拉力与摩擦力平衡,其大小相等,弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。所以,从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。实验方法是控制变量法。
注意:决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
4.在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究,可选取如图中的两个实验是( )
A. 甲与乙B. 甲与丁C. 乙与丙D. 丙与丁
5.暑假里,小华外出旅游时,看到入住的酒店浴室地面上,铺了一层防滑垫。有了这层防滑垫,虽然洗澡时地面上有水,人却不容易摔倒。针对这一现象,小华提出以下四个问题,其中最具有探究价值且易于探究的是( )
A. 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
B. 滑动摩擦力的大小与对地面压力大小有什么关系?
C. 滑动摩擦力的大小与地面的粗糙程度有什么关系?
D. 滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有什么关系?
6.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做______运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N。
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与______有关;比较______两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)实验现象说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重______(选填“大”或“小”)的。同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中______(选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋。
知识点03 摩擦的利用和防止
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。
例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力 ,减小接触面的粗糙程度。
例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
7.自行车是生活中最常见的交通工具,以下认识中错误的是( )
A. 脚踏上印制花纹是为了增大摩擦B. 车轮做成圆形是为了减小摩擦
C. 车把手紧套在钢管上是为了减小摩擦D. 用力捏刹车把是为了增大摩擦
8.如图所示洗衣服用的搓衣板是通过增大接触面的______来增大摩擦;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为______(选填“滑动”或“滚动”)摩擦。
规律方法整合练
9.老师正在讲台上讲课,同学们在老师的指导下边学习边实验,这是物理课堂上常见的情景。想象一下,如果教室里的摩擦力突然消失,下列现象中不可能发生的是( )
A. 同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B. 老师将不能用粉笔在黑板上写字
C. 写字时笔从手中滑出漂在空中
D. 固定日光灯的螺丝从教室的天花板上滑出,致使日光灯落到地上
10.下列关于滑动摩擦力的说法正确的是( )
A. 增大重力可以增大滑动摩擦力
B. 不相互接触的两个物体之间也可以发生滑动摩擦力
C. 滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度有关
D. 两个物体之间若没压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
11.如图所示,下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A. B. C. D.
12.冬天,路面结冰时,轮胎与地面间的摩擦变______,汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没
有冰雪时______;汽车司机常用铁链绕在轮胎上来防止轮胎打滑,这是通过______来增大摩擦的。
13.热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向______ 的。鞋底有花纹,是为了______ 摩擦。
14.如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她受到的重力和此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
15.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
猜想A:滑动摩擦力大小与压力有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力大小与接触面的面积有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做______运动,目的是使拉力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力。
(2)为了验证猜想A,应比较______两图;为了验证猜想B,应比较______两图。
(3)将图甲中的木块侧放,拉动木块,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,由此可以验证猜想C是______(选填“正确”或“错误”)的。
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好。实验中木板向左匀速运动时,拉木板的力F ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(5)图丁中,当木板的运动速度不断增大时,弹簧测力计的示数______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
规律方法提优练
17.小明用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系.下列操作中正确的是( )
A. 在木块上加放砝码
B. 保持接触面粗糙程度不变
C. 使木块侧放减小接触面积
D. 沿水平方向匀速拉动木块
18.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力无益,总是有害的
B. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C. 两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
D. 车轮与地面之间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
19.如图,F=6N的水平拉力匀速拉动物体A时,物体B静止,弹簧测力计的示数为4N.则物体B对A的摩擦力大小及方向是( )
A. 6N水平向左
B. 4N水平向左
C. 6N水平向右
D. 4N水平向右
20.在交通压力与日俱增的今天,自行车仍然是节能环保、绿色出行的最佳交通工具。自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A. 给车轴加润滑油B. 车把套上制作了花纹
C. 轮胎的表面做得凹凸不平D. 刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
21.如图所示,一物块正沿斜面匀速下滑,请画出物块所受弹力与摩擦力的示意图。
22.如图所示,若某同学在平直的公路上用力蹬自行车前进,请找出自行车前、后轮所受路面摩擦力的作用点。并画出前、后轮所受路面摩擦力的示意图。
23.如图是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铜块和木块的大小和形状完全相同、下表面粗糙程度不同,实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动.
(1)如图甲,弹簧测力计的示数是_____N.若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,此时弹簧测力计示数将_____摩擦力.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)如图乙和图丙中铜块和木块叠在一起的目的是保持___不变,探究影响滑动摩擦力大小与____的关系.
(3)实际操作时,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而弹簧测力计的示数不一定等于摩擦力的大小,为确保弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,请提出一个改进的方法(在图1中画图表示).
(4)冰壶运动员的鞋底一只是塑料的,另一只是橡胶的,滑行时橡胶底的鞋受到的摩擦力比塑料底的鞋受到的大.如图2,他用b脚蹬冰面后只用a脚向右滑行,则鞋蹬冰面时冰对b脚穿的鞋的摩擦力方向_____(选填“向左”或“向右);a脚穿的鞋的鞋底是_____(选填“塑料的”或“橡胶的”).
拓展提优创新练
24.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
25.在研究摩擦力时,小刚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甲、乙、丙三次实验。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. F1=F2
A. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
B. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向后
C. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向前
D. 则这个玩具车的前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向后
27.如图甲所示是一种常见的订书机,固定在钉槽内的弹簧给订书钉一个弹力,在使用过程中,随着订书钉的减少,这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书。若从这一摞书中水平抽出A或B中任一本书,抽出A书更容易,此现象表明滑动摩擦力的大小与 有关。
28.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F的作用下向右运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的方向为 ,其大小为 N。
29.如图将一袋大米放在匀速向左运动的输送带上,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。则:(选填:“受到方向向右的摩擦力”、“受到方向向左的摩擦力”、“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)当将输送带突然减速时,米袋在水平方向上受力情况为 。
30.小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量,可依据 的条件,沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,则滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“小于”“等于”)拉力的大小;若增大拉力,则受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验过程如图所示(木块均做匀速直线运动),其中F5
②对比甲、丁、戊三次实验可知:压力相同时, ,滑动摩擦力越大;
(3)要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关,需要保持 和 不变,只改变 ;
(4)本实验主要运用的研究方法是控制变量法,下列实验中没有用到这种方法的是 。
A.探究阻力对物体运动的影响
B.探究二力平衡的条件
C.测量固体的密度
(5)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图2所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是 。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查摩擦力的方向、种类及摩擦力产生的条件,属于中等题。
(1)要想产生滑动摩擦力,物体间要有相对运动,物体间一定有弹力作用,接触面粗糙;
(2)摩擦力有静摩擦力与滑动摩擦力之分,它们的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定与运动方向相反,可能是动力也可能是阻力;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)滚动摩擦不一定比滑动摩擦小。
【解答】
A、滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动,所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力,故A错误;
B、摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,可能与物体的运动方向相反,故B错误;
C、由于物体间力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体有摩擦力作用时,它自身也会受摩擦力的作用,故C正确;
D、滚动摩擦不一定比滑动摩擦小,故D错误。
2.【答案】A
【解析】解:
A、物体在水平面上处于静止状态,物体相对于水平面没有发生相对滑动,也不具有相对滑动的趋势,不会产生摩擦力,故A符合题意;
B、物体在水平面上处于静止状态,在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力F,所以物体会受到水平向左的摩擦力,故B不符合题意;
C、物体静止在斜面上,有向下滑动的趋势,所以物体与斜面之间存在摩擦力,故C不符合题意;
D、物体在水平面上做匀速直线运动,在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力F,所以物体会受到水平向左的摩擦力,故D不符合题意。
故选:A。
物体之间有压力的作用,接触面粗糙,物体间发生了相对滑动或具有相对滑动的趋势时会产生摩擦力。
本题考查了摩擦力产生的条件,属于基础题。
3.【答案】解:
物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,物体沿斜面匀速下滑,则滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:
【解析】对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的摩擦力,重心都在物体的重心。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
4.【答案】B
【解析】解:要探究滑动摩擦力与接触面积的大小的关系,需要压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,可将长方体木块分别平放、侧放、竖放在水平桌面上,用测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下测力计的示数进行比较,故ACD错误,B正确。
故选:B。
要探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,需使压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同。
本题的研究中,主要用到了控制变量法、转换法,这也是初中物理学中最常用的两种研究方法,是我们应该熟练掌握的。同时,实验中依据二力平衡的知识。
5.【答案】D
【解析】解:铺了一层防滑垫可知,人脚与接触面之间的粗糙程度发生改变,压力不变,最具有探究价值又易于探究的问题是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有什么关系,故D符合题意、ABC不合题意。
故选:D。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变;探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度关系时,控制压力大小不变。
掌握滑动摩擦力大小的影响因素,利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素。
6.【答案】匀速直线 3.6 压力大小 甲丙 大 (a)
【解析】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。
故实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做匀速直线运动。图甲中测力计分度值为0.2N,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,
结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关;研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同,故比较甲丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的。压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中类型的鞋。
故答案为:(1)匀速直线;3.6;(2)压力大小;甲丙;(3)大;(a)。
(1)根据二力平衡的条件分析;根据测力计分度值读数;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
7.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】
A.脚踏上印制花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.车轮做成圆形,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.车把手紧套在钢管上,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C错误,符合题意;
D.用力刹车把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选:C。
8.【答案】粗糙程度 滑动
【解析】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。
故答案为:粗糙程度;滑动。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。
9.【答案】C
【解析】解:A、我们能坐在椅子上,是靠身体与椅子间的摩擦力。如果没有摩擦力,想坐好是很困难的,故A正确;
B、老师用粉笔在黑板上写字靠与在粉笔与黑板间的摩擦,如果没有摩擦,很容易滑动,写不出字,故B正确。
C、写字时是靠手与笔间的摩擦,如果没有摩擦笔很容易滑出,在空中会受重力作用而下落,故C错误。
D、日光灯的螺丝是靠与天花板的摩擦力才能固定在上面,如果没有摩擦,在重力作用下会下落,故D正确。
故选:C。
摩擦力的概念是:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。如果物体与物体间的摩擦突然消失,就会看到与平常生活中相反的现象;但是,摩擦力消失,并不影响其它力的存在,如重力仍是存在的。
要求学生会判断物体是否受摩擦力作用和重力作用,会根据摩擦力的作用分析摩擦力的重要性。
10.【答案】D
【解析】解:A、在接触面粗糙程度一定时,增大压力可以增大摩擦力,重力有时不等于压力,故A错误;
B、产生摩擦力的条件是:相互接触的两物体,要发生或已经发生相对运动。故不相互接触的两个物体之间不会产生滑动摩擦力。故B错误;
C、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。故C错误;
D、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,因此当物体接触面粗糙,而物体间不存在相互挤压时,两物体间不存在滑动摩擦力,故D正确;
故选:D。
要解答本题需掌握:①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
②产生摩擦力的条件是:相互接触的两物体,要发生或已经发生相对运动。
本题考查滑动摩擦力产生的条件,要产生滑动摩擦力需满足三个条件:两物体相互接触且接触面粗糙;接触面上有压力;物体之间有相对滑动;三个条件缺一不可。
11.【答案】B
【解析】解:汽车轮胎上装防滑链、塑料瓶盖上的竖条纹、举重运动员比赛前在手上涂擦镁粉均是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;磁悬浮列车悬浮行驶时,通过接触面分离,从而减小摩擦力,故为了减小摩擦的是B。
故选:B。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
本题考查了生活中增大或减小摩擦的实例,要学会将物理知识与生活中的应用相结合。
12.【答案】小 更长或远 接触面的粗糙程度
【解析】解:
汽车在紧急刹车时,由于汽车具有惯性,总要滑行一段距离才能停下来;干燥的路面较粗糙,摩擦力较大,而路面结冰时,轮胎与地面间变光滑,所以摩擦力变小,则汽车在结冰的路面上滑行的距离比在干燥路面上滑行的距离要长。
汽车司机常用铁链绕在轮胎上来防止轮胎打滑,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
故答案为:小;更长或远;增大接触面的粗糙程度。
当路面有冰雪时,路面会变得光滑,因此车辆行驶时,由于摩擦力的减小,很难在正常时间内使车停下来。
增大摩擦的方法有:在摩擦面粗糙程度不变时,增大压力;在压力不变时,增大摩擦面粗糙程度。
解释惯性现象的关键是理解惯性的概念,并且能通过惯性现象以及减小摩擦力的方法分析雨雪天气时,汽车为何不容易刹车,并学会增大摩擦力的方法。
13.【答案】前 增大
【解析】解:蹬地时脚对地面施加一个向后的摩擦力,由于力的作用是相互的,地面也给脚一个向前的摩擦力,因此后脚受到摩擦力方向是水平向前的;
鞋底有花纹,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。
故答案为:前;增大。
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;
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
本题考查了摩擦力方向的判断及增大摩擦的方法,要理解其实质。
14.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从运动员重心画竖直向下的有向线段,用G表示;
运动员沿着赛道向上运动,所受滑动摩擦力平行于斜面向下,用f表示,两个力的作用点都标在运动员的重心上,如图所示:
【解析】重力的方向是竖直向下的,运动员在赛道向上运动,受到平行于赛道向下的滑动摩擦力,作用点在重心,按力的示意图的要求画出这两个力即可。
本题考查了学生对画力的示意图的掌握,属于基础知识。
15.【答案】f1
(1)表面粗糙程度相同、质量不同甲、乙两图中,由于mp
(3)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f3=f4.故f1
故答案为:f1
此题考查了二力平衡条件和影响摩擦力的因素,需要清楚的是:滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
16.【答案】匀速直线 等于 甲、乙 乙、丙 错误 大于 不变
【解析】解:(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,所以应该控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,故选择甲、乙;
为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,所以应该控制压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,故应选择乙、丙;
(3)将图甲中的木块侧放,拉动木块,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,说明滑动摩擦力大小与接触面的面积无关,由此可以验证猜想C错误的;
(4)如图丁所示,木块相对于地面处于静止状态,受到平衡力的作用,根据二力平衡,木块受到的摩擦力和弹簧测力计的示数大小相等;
以木板为研究对象,根据二力平衡,木板受到的向左的拉力F等于木块施加的摩擦力(由力的相互性,木块对木板的摩擦力F和木块施加的摩擦力大小相等,方向相反)和地面施加的摩擦力之和,故实验中木板在粗糙的水平面上向左匀速运动时,拉木板的力F大于弹簧测力计的示数;
(5)图丁中,当木板的运动速度增大时,因压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
故答案为:(1)匀速直线;等于;(2)甲、乙;乙、丙;(3)错误;(4)大于;(5)不变。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)木块相对于地面处于静止状态,根据二力平衡和力的作用的相互性分析;
(5)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素:压力大小和接触面的粗糙程度不变分析。
本题是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,主要考查了摩擦力的测量方法及控制变量法的应用,要正确测量滑动摩擦力的大小,需充分利用二力平衡条件。
17.【答案】D
【解析】略
18.【答案】C
【解析】【分析】
摩擦力的概念是:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力;
摩擦力的方向是与物体相对运动的方向相反;
凡是利用摩擦力为我们服务的摩擦就是有益摩擦,哪些对我们的工作带来不利影响或对机器零件有磨损的摩擦大多是有害的摩擦。
本题考查了摩擦力的种类,关键是分析出物体发生的相对运动是何种运动方式--滑动、滚动、有运动趋势(相对静止);有益摩擦和有害摩擦是结合摩擦与生活的联系。
【解答】
A.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A错误;
B.摩擦力的方向有时与物体的运动方向相同;如传送带上随传送带一起运动的物体,故B错误;
C.摩擦力发生在相互接触的两个物体的表面;故两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力,故C正确;
D.车轮与地面之间的摩擦是有益的,汽车就是靠它们之间的摩擦才能行驶;轮胎和地面都是越粗糙越好,故D错误。
故选C。
19.【答案】B
【解析】解:以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用。因为B静止,所以这两个力平衡大小相等。所以所受摩擦力为4N,方向向右。
以A为研究对象,A在水平方向受拉力对其向右的拉力和物体B对其向左的摩擦力作用,地面对A的摩擦力,物体A对B向右的摩擦力与物体B对A向左的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,为4N。
故选:B。
要解决此题,需要判断出物体B所受摩擦力方向,并且要知道其在水平方向上受的力:弹簧测力计的拉力和A对其向右的摩擦力,A对B向右的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力;
二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
此题主要考查了二力平衡条件的应用。因为A受向右6N的拉力,所以其此题很容易忽略A与地面间的摩擦。
20.【答案】A
【解析】解:A、给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A符合题意;
B、车把套上制作了花纹,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,故B不符合题意;
C、轮胎的表面做得凹凸不平,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C不符合题意;
D、刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选:A。
(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
21.【答案】解:物块正沿斜面匀速下滑,受到的弹力(支持力)垂直于斜面向上,受到的摩擦力沿斜面向上,从物体重心开始,分别沿弹力和摩擦力的方向画一条带箭头的线段,并在线段末尾标上字母F和f,如图所示:
【解析】确定物块所受弹力与摩擦力的作用点和方向,再按照力的示意图的画法画出物块所受弹力与摩擦力的示意图。
本题考查了学生的受力分析能力,并会用力的示意图表示力的作用点和方向。题目难度不大,理解弹力的概念是关键。
22.【答案】解:骑自行车时,后轮在链条的作用下,使后轮相对于地面向后运动,所以地面对后轮有向前的摩擦力,此摩擦力为自行车提供了前进的动力;
前轮相对于地面向前运动,则地面对前轮有向后的摩擦力,其作用点分别在两轮与地面的接触点上。据此分别作出前后轮所受到的摩擦力f前轮、f后轮.如图所示:
【解析】分析车轮相对地面的运动方向或相对运动趋势的方向,从而确定摩擦力的方向,从而画出其力的示意图。
本题考查摩擦力示意图的画法,关键是判断摩擦力的方向,与物体相对运动方向相反,易错题。
23.【答案】(1)2.2 ;大于 (2)压力 ;接触面粗糙程度 (3) (4) 向右 ; 塑料的
【解析】(1)由图甲知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数是2.2N;
若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,则拉力大于受到的摩擦力,即此时弹簧测力计示数将大于摩擦力;
(2)由图乙和图丙知道,铜块和木块叠在一起的目的是为了保持对木板的压力不变;
由图乙和图丙知道,对木板的压力不变,但接触面的粗糙程度发生了变化,故可以探究影响滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)实验装置改为如下图所示(铜块相对地面静止,受到的测力计拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力):
(4)由图2知道,他用b脚蹬冰面后,b脚相对冰面有向左运动趋势,则冰面阻碍b脚向左运动,所以b脚受到的摩擦力方向向右;
根据题意知道,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大;b脚受到的摩擦力方向向右,使运动员向右运动,所以b脚受到的摩擦力是人向右运动的动力,即摩擦力大更好,所以a脚应该穿塑料底的鞋.
24.【答案】D
【解析】【分析】
因为物体的表面不光滑,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力;摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,据此分析答题。本题考查了判断摩擦力方向问题,掌握摩擦力方向的判断方法即可正确解题,有一定的拔高难度。
【解答】
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。
故选D。
25.【答案】A
【解析】解:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,而前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则木块受到的摩擦力相同,且由于木块做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力等于摩擦力,故前两次实验中,弹簧测力计的示数相等,即F1=F2;
第三次实验,在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小,
此时木块仍做匀速运动,故所受的摩擦力和测力计的拉力仍相等,但由于此时摩擦力变小,所以测力计的示数F3小于F1和F2;
综合上面两种情况可得:F1=F2>F3。
故选:A。
(1)影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;物体在水平面上做匀速直线运动时,拉力和摩擦力平衡,由二力平衡条件可知拉力的大小关系;
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
解答本题需要掌握滑动摩擦力大小的影响因素、减小摩擦力的方法以及二力平衡条件;同时注意探究摩擦力大小的影响因素时,需要用控制变量法进行探究。
26.【答案】A
【解析】【分析】
此题考查摩擦力方向的判断;根据题目中小车的运动情况,对玩具车与两个小车间的力的相互作用进行分析,就可得到两轮所受摩擦力的方向。
力是改变物体运动状态的原因,两个小车之所以由静止变为运动,是因为受到玩具车前轮和后轮施加的力的作用;再结合物体间力的作用是相互的这一特点,就可分析出两个小车给前轮和后轮施加的摩擦力的方向。
【解答】
从小车的运动情况可看出,小车受到玩具车车轮施加的力的作用,从而改变了两个小车的运动状态。前轮下面的小车向前运动,说明玩具车车轮给它施加了向前的摩擦力作用,根据力的作用是相互的,小车同时给玩具车前轮施加了向后的摩擦力作用,即前轮受摩擦力方向向后;
同理:后轮下面的小车向后运动,说明玩具车后轮给它施加了向后的摩擦力作用,力的作用是相互的,小车同样给后轮施加了向前的摩擦力作用,即后轮受摩擦力的方向向前。
故B、C、D错误,A正确。
故选A。
27.【答案】减小 压力
【解析】解:(1)随着订书钉的减少,固定在钉槽内的弹簧的弹性形变程度变小,固定在钉槽内的弹簧给订书钉的弹力将越来越小。
(2)一摞书中水平抽出A或B中任一本书,抽出A书更容易,因为A处受到的压力比B处小,故此现象说明,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
故答案是:(1)减小;(2)压力。
(1)影响弹力大小的因素是:在弹性限度内,物体弹性形变的程度。
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
本题考查了弹力和影响滑动摩擦力的因素,属于基础题。
28.【答案】水平向右 4
【解析】解:物体A静止不动,所以A受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力,则f=F=4N,其方向水平向右。
故答案为:水平向右;4。
物体A静止不动,则受平衡力的作用,根据二力平衡条件判断摩擦力的大小及方向。
此题通过判断摩擦力的大小,考查了对二力平衡条件的应用,要注意题目中的静止、匀速直线的特点。
29.【答案】受到方向向左的摩擦力 不受力 受到方向向右的摩擦力
【解析】解:(1)输送带是向左匀速运动的,米袋刚放上输送带的瞬间,由静止变为向左运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以受到方向向左的摩擦力;
(2)物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力,米袋向左匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力;
(3)输送带突然减速时,米袋由向左运动速度减小,只有摩擦力方向向右,才能阻止米袋继续向左运动。
故答案为:(1)受到方向向左的摩擦力;(2)不受力;(3)受到方向向右的摩擦力。
(1)摩擦力是阻碍相对运动的力,总是与相对运动方向相反的,或者与相对运动趋势方向相反;
(2)物体在水平方向上如果受力只是摩擦力,其他任何力都不受;
(3)物体匀速直线运动时,或者不受力,或者受平衡力。
本题考查了摩擦力的相关知识,属于基础题目。
30.【答案】二力平衡 等于 不变 木块对木板 越大 接触面越粗糙 压力大小 接触面粗糙程度 速度大小 C C
【解析】解:(1)木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量,可依据二力平衡的条件,沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,则滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
若增大拉力,压力大小和接触面的粗糙程度没有变化,则受到的摩擦力将不变;
(2)①本实验中物体对支持面的压力大小等于物体的重力大小,甲、乙、丙实验中都在木板上完成的,相比甲实验,乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大木块对木板的压力大小;对比甲、乙、丙三次实验,因F1
(3)要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关,需要保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,只改变运动速度的大小;
(4))本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法:
A、探究阻力对物体运动的影响,让小车从同一高度滑下,观察从不同水平面滑动的距离,实验探究时应采用控制变量法;
B、探究二力平衡的条件,采用控制变量法;
C、测量固体的密度多次测量取平均值,为了减小误差,没有采用控制变量法;
故选:C;
(5)将弹簧测力计固定不动,易于读数,误差小,木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为使长木板与木块相对运动,木块处于静止状态,水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,这样便于操作,故AB正确,C错误。
故答案为:(1)二力平衡;等于;不变;(2)①木块对木板;越大;②接触面越粗糙;(3)压力大小;接触面粗糙程度;速度大小;(4)C;(5)C。
(1)根据二力平衡的条件分析;影响滑动摩擦力大小因素是:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)根据控制变量法,要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关,需要保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,只改变速度大小;
(4)一个物理量受多个因素影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法;
(5)弹簧测力计固定不动,易读准示数,误差小;木块挂在弹簧测力计的挂钩上处于静止状态,受力平衡,据此分析解答。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理以及对实验的改进,注意控制变量法的使用,体现了对过程和方法的考查。
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