人教版八年级下册8.3 摩擦力精品复习练习题
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这是一份人教版八年级下册8.3 摩擦力精品复习练习题,文件包含83摩擦力分层练习-八年级物理同步精品课堂人教版原卷版docx、83摩擦力分层练习-八年级物理同步精品课堂人教版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共39页, 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc9" PAGEREF _Tc9 \h 2
\l "_Tc67" 考点01 摩擦力及其产生条件 PAGEREF _Tc67 \h 2
\l "_Tc3947" 考点02 静摩擦力的大小和方向4
\l "_Tc21406" 考点03 滑动摩擦力的大小和方向6
\l "_Tc3696" 考点04 实验:影响滑动摩擦力大小的因素9
\l "_Tc29290" 考点05 增大和减小摩擦力的方法13
\l "_Tc22623" 17
\l "_Tc28938" 22
考点01 摩擦力及其产生条件
一、单选题
1.书放在水平桌面上涉及到很多力学知识,下列有关力的描述正确的是( )
A.书放到水平桌面上,没与地面接触,所以书不受重力作用
B.书放在桌面上,桌面没有发生形变,所以支持力不是弹力
C.书给桌面压力,桌面给书支持力,说明力的作用是相互的
D.书能够静止在桌面上,说明书受到一个水平方向的摩擦力
【答案】C
【详解】A.重力是地球对书的吸引力,与是否接触地面无关,没与地面接触,书仍然受重力作用,故A错误;
B.书放在桌面上,桌面发生了形变,只是肉眼不易观察,支持力是弹力,故B错误;
C.书放在水平桌面上,书和桌面相互挤压,书给桌面压力,桌面给书支持力,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.书静止在桌面上,与桌面间没有相对运动或者相对运动的趋势,说明书在水平方向上不受摩擦力,故D错误。
故选C。
2.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.只要接触面粗糙,就一定产生摩擦力
B.两个物体只要发生相对运动,它们之间就一定产生摩擦力
C.在二胡的琴弓上涂松香是为了减小摩擦
D.如果没有摩擦,停在路面上的汽车在车轮转动时将不能行驶
【答案】D
【详解】A.两物体间接触面粗糙,但是没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,就不会产生摩擦力,故A错误;
B.如果两个物体接触面光滑,两个物体发生相对运动,物体不受摩擦力的作用,故B错误;
C.在二胡上涂抹松香,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大它与琴弦的摩擦,故C错误;
D.物体间力的作用是相互的,如果一切物体之间没有了摩擦,汽车轮不能给地面一个力,地面不能给车轮一个力,所以汽车将无法行驶,故D正确。
故选D。
二、多选题
3.甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上静止,如图所示,当乙物体受到猛烈的撞击后,甲和乙一起沿平面运动,下列说法中正确的是( )
A.该现象能够说明甲与乙的接触面也是光滑的
B.乙物体在受外力撞击的瞬间,甲和乙之间有摩擦力,此后甲和乙之间没有摩擦力
C.甲和乙被撞击开始运动之后,将沿平面做匀速运动
D.甲和乙之间始终存在着摩擦力
【答案】BC
【详解】A.甲与乙的接触面如果是光滑的,则乙物体突然受到撞击后,乙将运动,而甲在水平方向上没有外力的作用,由于惯性,运动状态不变,将保持静止,不可能与乙一起沿水平面运动,所以要使乙物体受到猛烈的撞击后,甲和乙一起沿平面运动,甲与乙的接触面应该是粗糙的,故A错误;
BCD.甲、乙两物块叠在一起放在光滑的水平面上处于静止状态,如果乙物体突然受到撞击,在撞击的瞬间甲物体由于惯性会保持原来的静止状态,相对于乙会有向后的运动趋势,因此会受到乙向前的摩擦力;随后甲和乙一起在水平面运动,因为水平面光滑,不受水平面的摩擦力,所以两物体做匀速直线运动,则甲、乙之间不存在相对滑动的趋势,因此没有摩擦力,故BC正确,D错误。
故选BC。
4.建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图所示,用它夹住两块相同的砖、竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,则( )
A.两砖之间无压力
B.两砖之间有摩擦力
C.夹砖器对砖的摩擦力向上
D.夹片对砖的压力增大,砖受到的摩擦力不变
【答案】CD
【详解】A.用夹子夹住两块相同的砖,水平方向相互挤压,所以之间存在压力,故A不符合题意;
B.两块砖之间存在压力,两块砖静止,受到竖直向下的重力、夹子对砖竖直向上的摩擦力的作用,两块砖之间没有发生相对运动的趋势,不存在摩擦力,故B不符合题意;
C.对两块砖整体分析,其受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用,故C符合题意;
D.夹片对砖的压力变大,砖受力平衡,摩擦力等于砖的重力,摩擦力保持不变,故D符合题意。
故选CD。
三、填空题
5.在用铅笔和圆珠笔书写时,铅笔与纸面间的摩擦为 摩擦,圆珠笔与纸面间的摩擦为 摩擦。
【答案】 滑动 滚动
【详解】[1]用铅笔写字时是笔尖在纸的表面上滑动,这时接触面上产生了阻碍它们相对滑动的现象,故此时是滑动摩擦。
[2]用圆珠笔在纸上写字时,笔珠在纸的表面上做无滑动的滚动,因此此时的摩擦为滚动摩擦。
考点02 静摩擦力的大小和方向
一、单选题
1.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木块A受到B的摩擦力方向竖直向上
C.木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg
D.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
【答案】C
【详解】A.对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg,其大小与F无关,故A错误;
B.B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,故木块B受到的摩擦力方向竖直向上,因为A受到B的摩擦力与B受到A对它的摩擦力是一对相互作用力,故木块A受到B的摩擦力方向为竖直向下,故B错误;
C.把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故C正确;
D.若增大力F,木块仍保持静止状态,重力与摩擦力仍平衡,所以木块B受到的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
2.一个重为15牛的物体被40牛的水平力紧压在竖直的墙壁上,保持静止状态,则物体受到的摩擦力是( )
A.15牛,方向竖直向上B.40牛,方向竖直向下
C.25牛,方向竖直向上D.40牛,方向竖直向上
【答案】A
【详解】用40N的水平力将重15N的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止状态,所以物体受力平衡。在竖直方向上,物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,故摩擦力为15N,方向竖直向上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,“绳索攀爬”是消防员日常训练中的重要项目之一。某消防员的体重为G,若他从二楼竖直向上攀爬到三楼的过程中受到绳子的摩擦力为f,则( )
A.G可能小于fB.G一定小于f
C.G可能等于fD.G一定等于f
【答案】D
【详解】消防员握着绳子竖直向上攀爬时,手和绳子是相对静止的,故手和绳子之间是静摩擦力,手在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,这两个力始终大小相等,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.如图所示,一个重为5牛的磁铁在的水平磁力作用下,吸在竖直铁板上保持静止状态,则铁板受到的摩擦力是( )
A.5牛,方向竖直向上B.5牛,方向竖直向下
C.8牛,方向竖直向上D.13牛,方向竖直向下
【答案】A
【详解】因为物体在竖直方向上静止,具有向下的运动趋势,产生向上的摩擦力,重力与摩擦力是一对平衡力大小相等,即摩擦力为5N,方向竖直向上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
5.小明握住装有水的杯子静止在空中,如图所示,杯子所受摩擦力的方向为 ;当若增大手的握力,杯子所受摩擦力 ;当他喝了半杯水后,杯子所受摩擦力 。(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 竖直向上 不变 减小
【详解】[1][2]杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,摩擦力竖直向上,若增大手的握力,仍平衡,摩擦力等于重力,杯子所受摩擦力不变。
[3]若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,喝掉杯中一部分水后杯子和水的重力减小,因此摩擦力减小。
6.如图所示,人在一般情况下步行前进时,脚要向后用力蹬地,若鞋底与地面没有打滑,地面对鞋底的摩擦力方向是向 (选填“前”或“后”)。
【答案】前
【详解】静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,由题意知,鞋底相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向向前。
7.如图1所示,用水平力轻轻推动矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动,用等大的力轻推瓶盖处,瓶子翻了,这说明力的作用效果与力的 有关;小明用20N的力竖直握住一瓶重为5N的矿泉水静止不动,如图2所示,则矿泉水瓶受到的摩擦力为 N。
【答案】 作用点 5
【详解】[1]前后两次,力的作用点不同,而瓶子的运动状态不同。说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]瓶子静止,在竖直方向上,重力与向上摩擦力相等,故摩擦力的大小为5N。
考点03 滑动摩擦力的大小和方向
一、多选题
1.某实验小组用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用的水平向右的拉力F匀速拉动物体B的过程中,物体A静止不动,此时弹簧测力计示数为,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计所测的力就是物体A受到的摩擦力
B.物体A受到的摩擦力大小为,方向水平向右
C.物体B受到地面给它水平向石的摩擦力
D.若增大拉力F时,物体A所受摩擦力大小仍然保持不变
【答案】BD
【详解】AB.因A静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和B对A向右的摩擦力是一对平衡力,所以,B对A摩擦力方向水平向右,摩擦力大小
fB对A=F示=2N
故A错误,B正确;
C.根据题意知道,物体B水平向右匀速运动,故受到地面阻碍B相对地面向右运动的滑动摩擦力,方向水平向左,故C错误;
D.若增大拉力F时,A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,故D正确。
故选BD。
二、填空题
2.如图所示,物体甲的质量为0.7kg,物体乙恰好水平向右做匀速直线运动,则物体乙受到的摩擦力f= N。若要使物体乙水平向左做匀速直线运动,则需给乙施加一个F= N的水平向左的力。(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦,g取10N/kg)
【答案】 7 14
【解析】略
3.如图所示,在水平地面上用甲、乙两个弹簧测力计分别向左、右两边拉物体M,使M匀速向右运动。此时甲的示数为,乙的示数为,M受力 (选填“平衡”或“不平衡”);M受到的摩擦力方向是 (选填“水平向左”或“水平向右”),大小为 N。
【答案】 平衡 水平向左 1
【解析】略
4.如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为2N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N。
【答案】 右 10
【详解】[1]弹簧测力计的示数为2N,则弹簧测力计对B的拉力为2N,方向向左;物体B相对于地面静止,B在水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡条件可得,B受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等,方向相反,故B受到的摩擦力大小为2N,方向水平向右。
[2]木板A在水平地面匀速向右运动,受力平衡,以A为研究对象,它受到向右的拉力为12N,同时受到地面对它向左的摩擦力和物体B对它向左的摩擦力,二者之和也为12N,所以A受到地面的摩擦力大小为
方向水平向左。
5.如图所示,小华用的水平力,将重为80N的物体压在竖直墙壁上,当物体刚好匀速下滑时,墙壁对物体摩擦力的大小为 墙壁对物体摩擦力的方向为 。若其他条件不变,对物体施加 N的竖直向上的拉力时,物体能沿竖直墙壁匀速向上运动。
【答案】 80 竖直向上 160
【详解】[1][2]当物体刚好匀速下滑时,木块在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,且重力与摩擦力平衡,二力的大小相等、方向相反,所以,物体受到摩擦力大小为
方向为竖直向上。
[3]若保持压力不变,且接触面的粗糙程度不变,则物体匀速向上运动时,其受到的摩擦力大小不变,仍为80N;若使物体沿着墙壁匀速向上运动,则受平衡力作用,竖直方向上受到向下的重力、竖直向下的摩擦力、向上的拉力,所以拉力大小等于物体的重力与摩擦力之和,即
三、作图题
6.如图所示,物体沿静止斜面向上滑动,请画出物体所受摩擦力和重力的示意图。
【答案】
【详解】重力作用在物体的重心,方向竖直向下,用表示;摩擦力的方向与物体运动方向相反,方向沿斜面向下,作用点可画在重心上,摩擦力用表示。如图所示:
考点04 实验:影响滑动摩擦力大小的因素
一、单选题
1.如图为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验中若不匀速拉动木块,木块受到的摩擦力大小会发生变化
B.该实验中测量滑动摩擦力的原理是二力平衡
C.甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与质量的关系
D.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
【答案】B
【详解】A.实验中木块对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,因此若不匀速拉动木块,木块受到的摩擦力大小不会发生变化,故A错误;
B.该实验中匀速拉动木块,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等,测量滑动摩擦力的原理是二力平衡,故B正确;
C.甲、乙两次实验控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,故C错误;
D.甲、丙两次实验,压力大小与接触面粗糙程度都不同,没有控制压力大小相同,无法探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故D错误。
故选B。
二、实验题
2.本学期,我们做了很多力学的实验,请利用你所掌握的实验操作技能解答下列问题。
(A)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,由实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”);由此联想到雨天驾驶汽车时应该 (选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离。
(B)如图是研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)小开用弹簧测力计水平向左拉木块做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,此时木块受的滑动摩擦力为 N。但小开做实验时,发现弹簧测力计示数不稳定,在某时刻弹簧测力计示数如图乙所示,可以判断出木块正在水平向左做 运动(选填“匀速”、“加速”或“减速”);
(2)小开组的小江对实验装置进行改进,用图丙装置进行实验,实验时, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板,来测木块的滑动摩擦力,木块受到的滑动摩擦力的方向是 。小开指出,用这种方法测出的摩擦力与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 小 慢 增大 2.2 加速 不需要 水平向左 偏小
【详解】(A)[1][2]小车在水平面运动的距离与受到的阻力有关,水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,运动的过程小车速度变化越小,故速度减小得越慢。
[3]雨天道路上有水,地面阻力变小,相同情况下,刹车时,小车运动的距离更远,为防止出现事故,驾驶汽车时应该增大与前车之间的距离。
(B)(1)[4]小开用弹簧测力计水平向左拉木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,受到的摩擦力等于弹簧测力计示数,如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故此时木块受的滑动摩擦力为2.2N。
[5]弹簧测力计示数如图乙所示,读数为2.6N,大于木块受到的摩擦力,物体处于非平衡状态,木块正在水平向左做加速运动。
(2)[6][7]实验丙的装置,木块相对桌面是静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力相等,与对木板的拉力F无关,故实验时,不需要匀速拉动木板,木块受到的滑动摩擦力与水平方向的拉力是一对平衡力,拉力向右,故摩擦力的方向是水平向左。
[8]由于木块受到的拉力等于弹簧测力计的重力及地面对弹簧测力计拉力之和,故摩擦力等于弹簧测力计的重力加上地面对弹簧测力计拉力,实验中弹簧测力计小于摩擦力,所以用这种方法测出的摩擦力与真实值相比偏小。
3.某学习小组探究影响滑动摩擦力大小的因素,其实验方案如图所示,实验数据如下表中所示。
(1)实验中,应沿水平方向拉着木块做 运动;根据 原理,可得木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小;
(2)由 两次实验现象可知,在接触面的材料和粗糙程度相同的情况下,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)设计甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 是否有关。
【答案】 匀速直线 二力平衡 甲乙 接触面的粗糙程度
【详解】(1)[1][2]实验中,应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动;木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是平衡力,根据二力平衡的原理,可得木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小,即。
(2)[3]由甲、乙两次实验现象可知,在接触面的粗糙程度相同的情况下,压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力也越大,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)[4]由甲、丙两次实验现象可知,在接触面所受的压力相同的情况下,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力也越大,所以设计甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与触面的粗糙程度是否有关。
4.小华想探究滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度是否有关,进行了如图甲、乙所示的实验。
(1)他用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做 直线运动。
(2)如图乙所示,取一个木块B放在木块A上,仿照步骤(1)再做一次实验,读出弹簧测力计的示数。此实验探究的是滑动摩擦力的大小与 (选填“压力大小”或“接触面粗糙程度”)是否有关,在此实验过程中,控制不变的量是 。(选填“压力大小”或“接触面粗糙程度”)
【答案】 匀速 压力大小 接触面粗糙程度
【详解】(1)[1]将木块放在长木板上,水平方向上匀速拉动弹簧测力计,使木块在水平力作用下沿水平木板做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小相等。
(2)[2][3]第二次实验,取一木块B放在木块A上,此时接触面的粗糙程度不变,增大了压力;所以此实验探究的是滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关,实验过程中控制不变的量是接触面的粗糙程度。
5.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做 运动,根据二力平衡原理可知,弹簧测力计的拉力等于木块所受的滑动摩擦力的大小。如图乙所示,木块受到木板的摩擦力为 N;
(2)实验中,测得F甲=2.4N,F丙=3.2N,由实验结果可得出结论:滑动摩擦力的大小与 和 有关;
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,在如图甲实验的基础上,小梦同学竖直向下切去一半木块后进行实验,测得滑动摩擦力变小了,于是得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论是否正确 ?并说明其原因 。
【答案】 匀速直线 3.6 压力大小. 接触面粗糙程度 不变 不正确 实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变
【详解】(1)[1]实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡原理可知,弹簧测力计的拉力等于木块所受的滑动摩擦力的大小。
[2]根据乙图可知,测力计的分度值为0.2N,则拉力为3.6N,而木块受到的摩擦力等于拉力,因此摩擦力是3.6N。
(2)[3][4]根据甲和乙可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,则摩擦力越大。根据甲和丙可知,当压力相同时,接触面越粗糙,则摩擦力越大。那么最终得到:滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关。
(3)[5]如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,但是木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变。
(4)[6][7]我认为此结论不正确,其原因:实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变。
6.下面是小明探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验过程
(1)实验过程中,为了能够测量出物体所受滑动摩擦力的大小,需要使物体做 运动;
(2)小明按照正确的方法进行了实验,发现F2>F1,由此可以得出的结论是:当压力相同时, ;
(3)当进行丙实验后,小明发现F3>F1,于是得出结论,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。他得出结论的方法正确吗? ,因为 ;
(4)小明想进一步探究:物体受到滑动摩擦力的大小与压力之间的具体数量关系。他利用图甲的装置和钩码完成了实验,并得出了如图表的数据;
由表中数据可知:当接触面粗糙程度一定时,物体A所受摩擦力与压力 。当物块A对木板表面的压力为8N时,物块A所受摩擦力为 N。
【答案】 匀速直线 接触面越粗糙,摩擦力越大 不正确 没有控制接触面的粗糙程度相同 正比 1.6
【详解】(1)[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,故实验过程中,为了能够测量出物体所受滑动摩擦力的大小,需要使物体做匀速直线运动。
(2)[2]小明按照正确的方法进行了实验,甲、乙两图中,压力相同,乙中接触面粗糙些,发现
即乙中物体受到的摩擦力大一些,由此可以得出的结论是:当压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)[3][4]研究摩擦力与压力的关系,要控制接触面的粗糙程度相同,而甲丙实验中,接触面的粗糙程度不同,即没有控制接触面的粗糙程度相同,故他得出结论的方法不正确。
(4)[5]由表格中的数据可知,当接触面粗糙程度一定时,当压力增大时,摩擦力也增大且压力增大几倍,摩擦力也增大几倍,即摩擦力与压力成正比。
[6]当物块A对木板表面的压力为8N,压力为第4次实验的
故摩擦力为
考点05 增大和减小摩擦力的方法
一、单选题
1.如图,电热水壶静止在水平桌面上,关于水壶所受的力下列说法正确的是( )
A.壶受的支持力的施力物体是桌面
B.壶受的重力的方向是垂直向下的
C.壶受的重力和桌面对壶的支持力是一对平衡力
D.桌面对壶的支持力和壶对桌面的压力是一对相互作用力
【答案】ACD
【详解】A.壶受到地球产生的重力和桌面给的支持力,所以支持力的施力物体是桌面,故A正确;
B.重力的方向总是竖直向下的,故B错误;
C.壶受的重力和桌面对壶的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对壶的支持力和壶对桌面的压力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选ACD。
2.如图是小普同学测量体重时的情景.她站在体重计上静止时,体重计对她的支持力为,她对体重计的压力为,她受到的重力为G,则( )
A.与是一对平衡力B.与G是一对平衡力
C.与G是一对平衡力D.与G是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.F1作用在小普上,方向竖直向上,F2作用在体重计上,方向竖直向下,大小相等,且作用在同一直线上,两个力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A不符合题意;
BD.静止时体重计对她的支持力为F1,方向竖直向上,她受到的重力为G,方向竖直向下,大小相等,且作用在同一条直线上,则F1与G是一对平衡力,故B符合题意,D不符合题意
C.F2作用在体重计上,方向竖直向下,G作用在小普上,方向竖直向下,既不是一对相互作用力,也不是一对平衡力,故C不符合题意。
故选B。
3.如图所示,缆车做匀速直线运动,车厢自身重力为G,受到吊杆的拉力为F1,吊杆受到车厢的拉力为F2,不计其他阻力,下列说法中正确的是( )
A.G和F1是一对平衡力
B.F1和F2是一对平衡力
C.G和F1是一对相互作用力
D.G和F2是一对相互作用力
【答案】A
【详解】AC.车厢自身重力为G,受到吊杆的拉力为F1,这两个力都是车厢受到的力,在这两个力的作用下处于匀速直线运动状态,这两个力是一对平衡力,不是相互作用的力,故A正确 ,C错误;
B.车厢受到吊杆的拉力为F1,施力物体是吊杆,受力物体是车厢,吊杆受到车厢的拉力为F2,施力物体是车厢,受力物体是吊杆,二者是一对相互作用的力,不是平衡力 ,故B错误;
D.车厢自身重力为G,是地球对车厢的力,吊杆受到车厢的拉力为F2,是车厢对吊杆的力,二者不是一对相互作用的力 ,故D错误。
故选A。
4.如图所示,一位同学用水平推力推停在水平地面上的汽车,但没有推动。则与推力平衡的力是( )
A.汽车受到的重力B.汽车对地面的压力
C.地面对汽车的支持力D.地面对汽车的摩擦力
【答案】D
【详解】A.汽车受到的重力与推力不在同一直线上,方向不同,所以不是一对平衡力,故A不符合题意。
B.汽车对地面的压力与推力不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B不符合题意。
C.地面对汽车的支持力与推力不在同一直线上,方向不同,所以不是一对平衡力,故C不符合题意。
D.汽车没有被推动,处于平衡状态,此时地面对汽车的摩擦力与推力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
5.书本静止放置在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.书的重力和书对桌面的压力B.书受到的支持力和桌子的重力
C.书的重力和桌面对书的支持力D.书对桌面的压力和桌子的重力
【答案】C
【详解】A.书受到的重力和书对桌面的压力,二力方向相同,作用在两个物体上,所以这两个力不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.书受到的支持力和桌子的重力,二力作用在两个物体上,所以这两个力不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.书的重力和桌面对书的支持力,这两个力满足了二力平衡的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,所以是一对平衡力,故C符合题意;
D.书对桌面的压力和桌子的重力,二力大小不同,所以这两个力不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
6.2021年4月25日晚,在举重亚锦赛女子87公斤以上级中,中国选手李雯雯同时打破三项世界纪录。如图所示,这是她举起杠铃时的情景,杠铃稳稳静止着,下列有关说法正确的是( )
A.杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力是一对平衡力
B.李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C.杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力是一对相互作用力
D.杠铃对李雯雯的压力和地面对李雯雯的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确;
B.地面对她的支持力等于她和杠铃的总重力,肯定大于她的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力,二者方向相同,不是相互作用力,故C错误;
D.杠铃对李雯雯的压力等于杠铃的重力,而地面对李雯雯的支持力等于杠铃和她的总重力,那么二者大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
7.分析静止于水平桌面上杯子的受力情况,以下说法正确的是( )
①杯子对桌面的压力和桌子对杯子的支持力是一对相互作用力
②杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力
③杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
④杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力是一对平衡力
A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④
【答案】B
【详解】①杯子对桌面的压力和桌子对杯子的支持力作用在不同物体上,满足:异体、等大、反向、共线条件,是一对相互作用力,①正确;
②杯子受到的重力和杯子对桌面的压力方向相同,不满足:异体、等大、反向、共线条件,因此不是相互作用力,②错误;
③杯子受到的重力和杯子对桌面的压力方向相同,且不是作用在同一物体上,不满足:同体、等大、反向、共线条件,故不是平衡力,③错误;
④杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力,大小相等、作用在同一个物体上,满足:同体、等大、反向、共线条件,是一对平衡力,④正确。
故选B。
8.如图所示是来自网络图片,一只鹦鹉站在人的手臂上静止,关于平衡力和相互作用力说法中正确的是( )
A.手臂上鹦鹉对手臂的压力和鹦鹉的重力是平衡力
B.手臂上鹦鹉对手臂的压力和鹦鹉的重力是相互作用力
C.手臂上鹦鹉的重力和手臂对鹦鹉的支持力是平衡力
D.手臂上鹦鹉的重力和手臂对鹦鹉的支持力是相互作用力
【答案】C
【详解】AB.手臂上鹦鹉对手臂的压力和鹦鹉的重力方向相同,不是一对平衡力、也不是相互作用的力,故AB错误;
CD.手臂上鹦鹉的重力和手臂对鹦鹉的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故C正确,D错误。
故选C。
一、单选题
1.(2023·海南·统考中考真题)如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是( )
A.实验时水平拉动长木板A,可测出木块B所受摩擦力大小
B.拉动长木板A的速度越大,弹簧测力计示数越大
C.在木块B上增加重物,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D.在长木板A上铺毛巾,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
【答案】B
【详解】A.实验时水平拉动长木板A,AB两个物体之间发生相对运动,有滑动摩擦力,而B始终相对于地面静止,受力平衡,弹簧测力计的示数等于木块B所受摩擦力大小,故A正确,不符合题意;
B.拉动长木板A的速度越大,B始终静止,受力平衡,压力和接触面积的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,则弹簧测力计示数不变,故B错误,符合题意;
C.在木块B上增加重物,保持接触面粗糙程度不变,增大压力,滑动摩擦力增大,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大,故C正确,不符合题意;
D.在长木板A上铺毛巾,压力不变,改变接触面的粗糙程度,故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2023·山东菏泽·统考中考真题)以下设计中,不是利用摩擦的是( )
A. 瓶盖边缘的条纹B. 桥面上刻的条纹
C. 握笔处的条纹D. 下水管上的条纹
【答案】D
【详解】瓶盖边缘的条纹、桥面上刻的条纹、握笔处的条纹,都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,属于摩擦的利用;下水管上的条纹,可以使水管弯曲、伸缩,制成不同的形状,便于操作,不属于摩擦的利用,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(2023·辽宁阜新·统考中考真题)下列实例中,为了增大摩擦的是( )
A. 整理箱下面装轮子B. 冰壶比赛中运动员刷冰
C. 给门轴合页加注润滑剂D. 轮胎表面制成凹凸花纹
【答案】D
【详解】A.在旅行箱下端装有轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.冰壶比赛中运动员用力刷冰,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.给门轴合页加注润滑剂,使得接触面分离达到减小摩擦的目的,故C不符合题意;
D.轮胎上制有凹凸的花纹,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,故D符合题意。
故选D。
4.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)图中两个实验分别是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”和“探究阻力对物体运动的影响”,以下分析正确的是( )
A.在图甲实验中,三次木块做匀速直线运动的速度应该相等
B.在图乙实验中,三次小车运动到水平面时的初速度应该相等
C.在图甲实验中,弹簧测力计可以不沿着水平方向拉动木块
D.在图乙实验中,小车所受阻力的改变可以通过在小车上放不同质量的砝码来实现
【答案】B
【详解】AC.图甲是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,实验过程中根据二力平衡木块需沿着水平方向做匀速直线运动,此时摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力,可以通过测力计示数知道大小,滑动摩擦力受压力的大小与接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以三次木块做匀速直线运动的速度不用相等,故AC错误;
B.图乙实验是“探究阻力对物体运动的影响”,实验过程中应控制小车到达水平面的速度相同,故B正确;
D.图乙实验是“探究阻力对物体运动的影响”,如果小车上放不同质量的砝码小车到达水平的速度就不同,而小车所受阻力的改变是通过改变接触面的粗糙程度来实现的,故D错误。
故选B。
5.(2023·宁夏·统考中考真题)下列事例中,属于减小摩擦的是( )
A.拉杆式行李箱下面安装滚轮B.汽车轮胎表面有粗糙的花纹
C.体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉D.用力捏闸使自行车更快地停下来
【答案】A
【详解】A.拉杆式行李箱下面安装滚轮,是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小了有害的摩擦力,故A符合题意;
B.汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是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.体操运动员赛前在手上涂抹防滑粉,是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.用力捏闸使自行车更快地停下来,这是通过增大压力的方法来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
6.(2023·山东日照·统考中考真题)书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏,是传承中华民族优秀传统文化,培养爱国情怀的重要途径。如图所示,在某次书法课上,小明同学在水平桌面上平铺一张白纸,然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸,防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时,在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则( )
A.毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左B.镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右
C.白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左D.白纸只受到向左的摩擦力
【答案】A
【详解】A.书写“一”字向右行笔的过程中,毛笔相对白纸向右运动,故毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力,故A符合题意;
B.镇纸与白纸始终处于静止状态,镇纸相对白纸没有相对运动或运动的趋势,故镇纸没有受到白纸的摩擦力的作用,故B不符合题意;
C.毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力,由力的相互性,白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向右,故C不符合题意;
D.根据选项C可知,白纸还受到毛笔施加的向右的摩擦力的作用,故D不符合题意。
故选A。
二、实验题
7.(2023·四川雅安·统考中考真题)小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,结合生活中的现象,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接触面所受的压力大小
猜想二:接触面的粗糙程度
……
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)如图丙所示,将木块放在毛巾上,重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出:压力大小相同时, ,滑动摩擦力越大;
(4)小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置,传送带速度可以自由调节,物块始终相对地面静止,拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间()和拉力与时间()的关系图象。分析图b、c两图可知,滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”),理由是: 。
【答案】 匀速直线(匀速也可) 二力平衡 接触面所受的压力大小 接触面粗糙程度越大 无关 见解析
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的知识,若物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,在一条直线上,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(2)[3]比较甲乙两幅图可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大,可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系。
(3)[4]比较甲、丙两图可知,接触面所受压力大小相同时,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,滑动摩擦力较大,可以得到压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5][6]根据图像可知,在速度不同时,木块所受的拉力不变的,木块相对于地面处于静止状态,此时拉力等于滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
8.(2023·山东青岛·统考中考真题)冰壶运动被称为“冰上围棋”,比赛充满了智慧。冰壶比赛时, 运动员有时要不断地擦冰,这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此,小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。
(1)小兰和小海分别采用如图甲、乙所示方式, 使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小 Ff1与弹簧测力计示数相等的是图 的方式, 依据的是 知识;
(2)按图甲的做法, 在木块上加放砝码, 改变木块对长木板的压力, 测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2,发现 这说明接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3,发现 ,这说明接触面越 ,滑动摩擦力越大;
(3)冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,这是通过改变接触面的粗糙程度来 摩擦的,目的是使冰壶在冰面上运动的距离更 一些。
【答案】 甲 二力平衡 大 粗糙 减小 远
【详解】(1)[1][2]图甲中,木块受到的摩擦力与拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是平衡力,大小相等;图乙中,木块受到的摩擦力与拉力作用不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等。
(2)[3]按图甲的做法, 在木块上加放砝码,使木块对水平面的压力变大,接触面粗糙程度不变,测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2,发现
说明接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
[4]换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,控制压力大小不变,测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3,发现
这说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,使冰熔化成水,使接触面粗糙程度减小,这是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦的,目的是使冰壶在冰面上运动的距离更远一些。
一、单选题
1.(新考法)如图甲所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。内,F随时间t变化的图线如图乙所示,则( )
A.内,弹簧对M的拉力大小不变
B.内,电梯可能向上运动
C.内,电梯一定静止
D.内,电梯一定做加速运动
【答案】A
【详解】物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,内,电梯静止,物体也静止,受力平衡,则受到重力G、电梯对M的支持力和弹簧的拉力T;由于M对电梯底部的压力F与电梯对M的支持力是相互作用力,则有
A.由于忽略M和电梯的形变,M的位置不变,因而弹簧的长度始终不变,形变大小不变,因而弹簧的弹力保持不变,内,弹簧对M的拉力不变,故A符合题意;
B.内,压力变为小于F的F1,弹力和重力不变,此时,则物体受力不平衡,由于合力的方向竖直向下,说明物体M随电梯一起向下加速运动,故B不符合题意;
C.内,压力F2恢复到静止时F的大小,说明物体M受力平衡,因而电梯匀速下降,故C不符合题意;
D.内,压力F3大于F,此时,电梯向下做减速运动,故D不符合题意。
故选A。
2.(新考法)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N
C.4~6 s内,物体做匀速直线运动D.2~4 s内,物体的运动状态保持不变
【答案】C
【详解】A.因物体始终受到拉力作用,相对于地面运动或者有运动趋势,故要受到摩擦力。故A错误;
BC.从丙图知道:4~6秒,物体以2m/s的速度做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡。从乙图知道:4~6秒,拉力为5N。故当物体在地面上运动时,受到的摩擦力为5N,且其大小与运动速度无关。故B错误,C正确;
D.读丙图可以知道,这段时间内物体的速度不断增加,此时物体的运动状态是变化的,故D错误。
故选C。
3.(新考法)在缓慢抬起直杆的过程中,要确保直杆B端始终和地面保持相对静止,直杆和地面之间的摩擦因数至少为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】水平方向上杠杆受力平衡,则
竖直方向上杠杆受力平衡,则
所以
令x=tan,则上式为
所以。
故选C。
二、实验题
4.(新素材)关于乘坐电梯,小明和小红有如下争论:小明认为电梯对人的支持力总是等于人的重力,小红认为电梯在启动和即将停止时,电梯对人的支持力是不等于人的重力的。于是二人设计了如下实验,请你分析并判断。
(1)实验器材:小明(体重50kg)、体重计、电梯;
(2)实验过程:小明站在电梯里的体重计上,随电梯一起上升直到停止,同时观察体重计示数的变化;
(3)实验现象:电梯在向上起步时,体重计的示数 50kg;当电梯向上减速准备停下来时,体重计的示数 50kg。(均选填“>”、“”、“
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