初中物理粤沪版八年级下册4 探究滑动摩擦力精品学案及答案
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知识精讲
知识点01 摩擦的分类
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,叫做滑动摩擦.
一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦,叫做滚动摩擦.在相同压力的情况下,滚动摩擦要比滑动摩擦小得多.
一个物体在另一个物体表面具有相对运动趋势时,所产生的摩擦叫做静摩擦.
【即学即练1】下列各实例中不属于滑动摩擦的是( )
A.用橡皮擦纸时,橡皮和纸间的摩擦
B.同学沿着竖杆下滑时,手与杆之间的摩擦
C.皮带正常转动时,皮带和皮带轮间的摩擦
D.用转笔刀削铅笔时,铅笔与刀孔间的摩擦
【答案】C;用橡皮擦纸时,橡皮与纸之间有相对运动,故其间的摩擦力为滑动摩擦力,故A错误;同学沿着竖杆下滑时,手与杆之间的摩擦为滑动摩擦力,故B错误;皮带正常转动时,主动轮带动皮带运动,而运动的皮带又带动从动轮转动,此时皮带与主动轮或从动轮之间都有摩擦力,但皮带与皮带轮之间却没有相对运动,所以皮带与皮带轮之间的摩擦力是静摩擦力,故C正确;用转笔刀削铅笔时,铅笔与刀孔间有相对运动,则其间的摩擦力为滑动摩擦力,故D错误。
知识点02 影响滑动摩擦力大小的因素
1.滑动摩擦力的大小与压力的大小和物体间接触面的粗糙程度有关.
2.当压力的大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
3.当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
【即学即练1】如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验.
(1)实验过程中,用弹簧测力计拉动木块A,使它沿水平方向做 ,可得出木块A与接触面之间的滑动摩擦力大小;在图甲中,若拉力变为1.8 N,则木块A所受的滑动摩擦力为 N.
(2)比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力的大小与接触面的 有关.
(3)比较乙、丙两次实验,可知滑动摩擦力的大小与 有关.
【答案】(1)匀速直线运动;1.2;(2)粗糙程度;(3)压力的大小.
(1)如图,将长方体木块置于水平木板上,用弹簧测力计在水平方向上匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数,根据二力平衡知识即可知滑动摩擦力的大小;在图甲中,若拉力变为1.8 N,由于压力、接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,仍为1.2 N.
(2)比较甲、乙两次实验,压力相同,而接触面的粗糙程度不相同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,故可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
(3)比较乙、丙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小与压力的大小有关.
知识点03 有益摩擦和有害摩擦
1.有益摩擦:对人们有用的摩擦.
2.有害摩擦:对人们有害的摩擦.
【即学即练3】下列各种摩擦中,属于有害摩擦的是 ,属于有益摩擦的是____.(选填序号)
①机器运转时,转轴处受到的摩擦 ②拔河比赛时,手与绳之间的摩擦
③汽车行驶时与空气之间的摩擦 ④吃饭时,筷子与食物之间的摩擦
【解析】①机器运转时,转轴及各部件之间的摩擦,会增加额外的损耗,属于有害摩擦;②拔河比赛时,手与绳之间的摩擦可以使手不容易打滑,属于有益摩擦;③汽车行驶时与空气之间的摩擦阻碍汽车的前行,属于有害摩擦;④吃饭时,筷子与食物之间的摩擦有利于夹取食物,属于有益摩擦.
综上分析,属于有害摩擦的是①③,属于有益摩擦的是②④.
【答案】①③;②④。
知识点04 增大摩擦与减小摩擦的方法
1.增大摩擦的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动.
2.减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油.
【即学即练1】如图所示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
【答案】B.
别上回形针后不是升高了小鸟的重心,是使小
【答案】汽车轮胎上刻有花纹、瓶盖上刻有条纹、脚蹬面做得凹凸不平,都是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A、B、C不符合题意;储物箱下装有滚轮,是用滚动代替滑动以减小摩擦力,故D符合题意.
分层提分
【基础训练】
1.如图所示,用10N的水平推力F去推一个在水平地面上重为50N的物体,物体静止不动。则物体与地面之间的摩擦力的大小是( )
A.10NB.50NC.40ND.60N
【解答】解:物体在水平面上受:水平推力F=10N、水平方向的摩擦力f作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:f=F=10N。
故选:A。
2.自行车是“绿色”出行的交通工具,如图所示。下列关于自行车的实例中,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是( )
A.刹车时要用力捏刹车手柄
B.自行车轴承内部装有滚珠
C.自行车轮胎表面有槽纹
D.自行车的齿轮间加入润滑油
【解答】解:A、刹车时要用力捏刹车手柄,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A不合题意;
B、车轴处装有滚珠,通过变滑动为滚动来减小摩擦力,故B不合题意;
C、轮胎上刻有花纹,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符合题意;
D、自行车的齿轮间加入润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故D不合题意;
故选:C。
3.如图所示,物体A在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上,当水平推力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体所受摩擦力的大小( )
A.比原来大一些B.和原来一样大
C.比原来小一些D.无法判断
【解答】解:物体在竖直墙壁上静止和匀速下滑时,都是平衡状态,竖直方向上所受的重力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知摩擦力等于重力,而重力大小不变,所以摩擦力的大小不变。故只有B说法正确。
故选:B。
4.如图,重为400N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;然后小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3,下列说法正确的是( )
A.f1=f2=f3,方向都竖直向上
B.f2=400N,方向竖直向下
C.f3<400N,方向竖直向上
D.f1>400N,方向竖直向下
【解答】解:
小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G=400N;
小科停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G=400N;
沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G=400N;
综合分析:f1=f2=f3,方向都竖直向上,故A正确。
5.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.因为地球对物体的重力大于物体对地球的作用力,所以人被地球吸引
B.物体间有相互作用的弹力,就一定存在摩擦力
C.两个互相接触的物体,只要有一个面是光滑的,则两者之间一定没有摩擦力
D.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
【解答】解:
A、地球对物体的重力即地球对物体的吸引力与物体对地球的吸引力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;
B、物体间有相互作用的弹力时,如果没有相对运动或相对运动的趋势,或接触面光滑,则物体也不受摩擦力,故B错误;
C、两个互相接触的物体有压力的作用,只要有一个面是光滑的,则两物体之间一定没有摩擦力,故C正确;
D、摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,有时会与运动方向相同,当摩擦力为动力时,摩擦力与运动方向相同,故D错误;
6.如图,在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,三次实验中使用的是同一木块,甲乙两图是同一长木板,丙图中长木板表面要粗糙一些。下列说法中正确的是( )
A.甲图中在水平匀速拉动木块的过程中,木块对长木板的摩擦力方向为水平向右
B.实验过程中要水平匀速拉动木块,木块受到的拉力和摩擦力是一对相互作用力
C.甲丙对比说明,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
D.在乙图中水平匀速拉动木块的过程中,砝码受到两对平衡力的作用
【解答】解:A、木块相对于长木板向右滑动,因此木块受到长木板的摩擦力向左;由于物体间力的作用是相互的,则木块对长木板的摩擦力方向向右,故A正确;
B、实验过程中要水平匀速拉动木块,木块受到的拉力和摩擦力都作用在木块上,是一对平衡力,故B错误;
C、甲丙对比说明,接触的粗糙程度不同,压力的大小也不同,所以无法探究,故C错误;
D、砝码与木块一起运动,所以砝码在水平方向上不受力,在竖直方向上受重力和支持力,这两个力是一对平衡力,故D错误。
分层提分
【能力提高】
1.攀岩运动能强身健体,提高协调能力。其独特的魅力吸引着越来越多的人参与。下列攀岩设备或动作与增大摩擦无关的是( )
A.攀登鞋采用特殊的橡胶,且攀登时与岩石贴合紧密
B.攀岩者随身携带的粉袋,方便手掌出汗时蘸取镁粉
C.攀岩者攀登时,脚用力蹬紧岩石
D.攀岩者佩戴宽厚的腰带,安全又舒适
【解答】解:A、攀登鞋采用特殊的橡胶,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A不符合题意;
B、攀岩者手掌出汗时蘸取镁粉,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、攀岩者攀登时,脚用力蹬紧岩石,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不符合题意;
D、攀岩者佩戴宽厚的腰带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与增大摩擦无关。故D符合题意。
2.下列事例中,属于增大摩擦的是( )
A.气垫船行驶时,在船与水面间形成高压空气层
B.用力捏紧自行车的车闸
C.给自行车的轴加润滑油
D.沙发椅下装有小轮子
【解答】解:A、气垫船行驶时,在船与水面间形成高压空气层,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;
B、用力捏紧自行车的车闸,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B符合题意;
C、给自行车的轴加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不符合题意;
D、沙发椅下装有小轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不符合题意。
故选:B。
3.下列事例中,目的是增大摩擦的是( )
A.气垫船利用气体将船和水分离
B.鼠标滚轮上的花纹
C.拉杆式书包底下装有轮子
D.机器转动部分加润滑油
【解答】解:A、气垫船利用气体将船和水分离,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;
B、鼠标滚轮上的花纹,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B符合题意;
C、拉杆式书包底下装有轮子,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C不符合题意;
D、机器转动部分加润滑油,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D不符合题意。
故选:B。
4.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
【解答】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。
5.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,木块A处于静止时读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。在这一过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于地面是运动的
C.木块A所受摩擦力的方向向左
D.拉动木板的速度变大时,弹簧测力计示数变大
【解答】解:A、因为木块和木板之间发生了相对滑动,因此这时的摩擦属于滑动摩擦,故A错误;
B、木块A相对于地面,位置没有变化,是静止的,故B错误;
C、摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木板水平向左运动,所以,木块相对木板来说是水平向右滑动了,因此它受到的摩擦力的方向水平向左,故C正确;
D、滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关,因此弹簧测力计的示数不会变化,故D错误。课程重点
1.通过观察和实验,感知摩擦的存在.
2.经历探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的过程,领悟其中的科学方法.
3.会区分有益摩擦和有害摩擦.
4.了解改变滑动摩擦力大小的方法.
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