2024年初中物理同步练习《8.3+摩擦力+》
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这是一份2024年初中物理同步练习《8.3+摩擦力+》,共28页。试卷主要包含了摩擦与我们的生活息息相关,假如摩擦力消失了,将会直接导致,如图是“竹筷提米”实验等内容,欢迎下载使用。
一.选择题(共15小题)
1.摩擦与我们的生活息息相关。假如没有摩擦,下列现象可能发生的是( )
A.人可以正常走路B.老师能用粉笔在黑板上写字
C.火柴头可以划燃D.自行车刹车失灵
2.假如摩擦力消失了,将会直接导致( )
A.老师在黑板上挥洒自如的写字
B.汽车能轻而易举的刹车
C.徒手不能爬上直杆
D.人在路面上行走如飞
3.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲=f丁>f乙B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙D.f乙>f甲=f丁>f丙
4.小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大
B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大
D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
5.如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计拉着木块匀速前进,则( )
A.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力
B.水平桌面越粗糙,测力计的示数越大
C.木块相对弹簧测力计是运动的
D.测力计对木块施力,木块对测力计没有力的作用
6.用弹簧测力计沿水平方向,拉动水平桌面上的木块。肯定能增大木块受到的滑动摩擦力的操作是( )
A.增大拉木块的力B.改变木块运动的方向
C.往木块上加砝码D.增大木块运动的速度
7.几位同学学习了关于摩擦的知识后,提出了这样的假设:如果没有摩擦将会发生什么现象?假设错误的是( )
A.人们将无法正常行走B.用筷子无法夹住饭菜
C.抛出的物体无法回到地面D.汽车无法启动
8.一本字典在下列情况下不会受到摩擦力的是( )
A.静止放在斜面上B.在水平桌面上被推动
C.静止放在水平桌面上D.静止被压在竖直墙壁上
9.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,使玻璃杯不掉下的力是( )
A.米对竹筷产生的压力B.米对玻璃杯的摩擦力
C.竹筷对米的摩擦力D.手对竹筷向上的提力
10.滑板运动已经成为年轻人中最流行、最持久的时尚运动。它由板面、滑板支架(滑板桥)和四个滑板轮等部分组成,板面上表面粗糙,如图所示。则( )
A.滑板上表面粗糙是为了减小人与板之间的摩擦
B.滑板上表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦
C.滑板轮表面光滑是为了减小板轮与人之间的摩擦
D.滑板轮表面光滑是为了增大板轮与地面之间的摩擦
11.如图所示,自行车轮胎上有大量的花纹,其目的是为了增大( )
A.摩擦力B.重力C.压力D.支持力
12.上体育课时,涵涵同学看到操场上的物理现象,其中解释不正确的是( )
A.穿运动鞋跑步不易滑倒是利用运动鞋底部凹凸不平的花纹来增大摩擦
B.跳远的同学在起跳时用力蹬地是因为力的作用是相互的
C.地面上滚动的足球越滚越慢,是由于足球的惯性越来越小
D.球拍击打羽毛球,改变羽毛球的运动方向,说明力能改变物体的运动状态
13.用如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。关于该实验,说法正确的是( )
A.在向上提弹簧测力计的过程中,应该保持竖直,并且匀速
B.是否保持匀速向上提,不影响实验结果的准确性
C.木块提供的压力,就是木块的重力
D.要研究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响,应该在木块上面叠加重物,多做几次实验
14.如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,以下说法正确的是( )
A.实验时用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动
B.木块受到的滑动摩擦力就是弹簧测力计的拉力
C.比较甲图和乙图的实验,说明滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
D.比较乙图和丙图的实验,说明滑动摩擦力的大小跟接触面受到的压力有关
15.如图是小黄同学在体验滑动摩擦力,在水平桌面上,课本不动,抽出直尺,下面说法中错误的是( )
A.小黄同学是通过尺子抽出的难易程度来体验摩擦力大小的
B.手压课本的力大小不同,抽出直尺需要的力也不同
C.用相同的力压课本,换用粗糙程度不同的课本和尺子是为了体验摩擦力与接触面的粗糙程度的关系
D.沿水平方向匀速拉动尺子,由于书没动,所以书受到尺子对书的摩擦力是静摩擦力
二.填空题(共5小题)
16.一个重100牛空箱子,放在水平地面上,在绳子的作用下受到水平向左20牛的拉力时,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力的大小为 牛,当水平拉力增大到30牛时,箱子受到的摩擦力为 牛,某一时刻,绳子突然断了,但箱子仍可以运动一段距离,到箱子停止前,箱子受到的摩擦力 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
17.山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 ,部分山体在 的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
18.如图所示,水平地面上甲、乙两个物体叠放在一起,有一大小为10N的水平向左的拉力作用在乙物体上后,甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg,乙物体的质量为6kg,则物体甲受到的水平作用力为 ;如果当拉力F增大到20N时,物体甲和乙均以5cm/s的速度沿地面向左匀速直线运动,则此时甲物体受到的水平作用力为 。
19.在拔河时要穿鞋底刻有很深凹凸不平花纹的运动鞋是通过 的方法来增大摩擦,用力握住绳子是通过 的方法来增大摩擦;如果地面上有沙粒,就会很容易被拉动,这是因为沙粒 ,使摩擦力大大减小。
20.(1)画出图甲中斜面A受到物体B的摩擦力的示意图。
(2)补充图乙的光路。
三.作图题(共2小题)
21.如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
22.如图所示,用大小为30N、方向水平向左的力F将重力为20N的物体紧紧的压在直墙壁上,使物体处于静止状态,请在图中画出物体所受摩擦力F的示意图并标出摩擦力的大小。
四.实验探究题(共3小题)
23.如图所示,水平桌面的右端固定一个定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为2N的木块相连。当小盘内放重为0.6N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力 0.6N(选填“大于”、“等于”或“小于”);当小盘内放重为1.5N的砝码时,木块正好向右作匀速直线运动;这时木块受到的摩擦力为 N;当小盘内放上重为1.8N的砝码时,木块向右加速运动,这时木块受到的摩擦力为 N;当小盘落在地面上后,木块由于 仍能继续运动。
24.学习了摩擦力有关知识后,同学们都已经知道:滑动摩擦力跟物体间接触表面的粗糙程度及压力大小有关。但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关,猜想:“面积越大,滑动摩擦力越大”。于是他找来了一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板,如图所示。那么,他应怎样用这些器材验证他的猜想是否正确呢?请你写出他的探究过程:
步骤(1): ;
步骤(2): ;
分析比较: 。
探究中采用定研究问题的方法是控制变量法,被控制的变量是 。
25.为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学做了如图所示的系列实验。
(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于所受滑动摩擦力的大小,应使木块在弹簧测力计的拉力作用下做 运动;
(2)比较甲图和乙图中的弹簧测力计的示数可知, 。
(3)比较 图和 图中的弹簧测力计的示数可知,接触面越粗糙,摩擦力越大。
五.计算题(共1小题)
26.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍,求:
(1)木块受到的拉力大小;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是多少?(g=10N/kg)
六.解答题(共5小题)
27.小红用2N的水平推力推重为30N的物体,结果没有推动,是因为推力 于摩擦力;若小红改用15N的水平推力刚好推着这个物体在水平面上做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力是 N,若小红改用20N的水平推力沿同一水平面推着该物体运动,则此时物体受到的摩擦力是 N。
28.简答题:如图所示,许多书重叠在一起,越在下层的书被压得越紧,想把它抽出来越费力,这是为什么?
答: 。
29.小明在家里根据课本提示(在玻璃杯里装满米,压紧后插入一根筷子,慢慢地把装米的玻璃杯提了起来),做“筷子提米”实验。
(1)实验中,将米和杯子提起来的力是摩擦力,这个力的施力物体是 ,方向 。
(2)这种摩擦是一种 摩擦(选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
30.同学都喜欢骑自行车吧?试用学过的物理知识解释:
(1)为什么刹车时捏闸用力越大,自行车就停得越急?
(2)为什么紧急刹车时,我们应该压刹后轮,而不能只急刹前轮呢?
31.如图所示,小木块静止在斜面上,请画出木块所受摩擦力的示意图。
八年级下学期《8.3 摩擦力 》参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.摩擦与我们的生活息息相关。假如没有摩擦,下列现象可能发生的是( )
A.人可以正常走路B.老师能用粉笔在黑板上写字
C.火柴头可以划燃D.自行车刹车失灵
【分析】先对物体进行受力分析,判断物体是否受到摩擦力,然后根据摩擦力的作用进行分析。
【解答】解:A、人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法走路,故B选项说法正确,故A错误;
B、老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力,摩擦力消失时,是无法用粉笔在黑板上写字的,故B错误;
C、火柴头是依靠摩擦力将其划燃的,当摩擦力消失,火柴头是无法划燃的,故C错误;
D、自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的,当摩擦力消失后,自行车的刹车将失灵,故D正确。
故选:D。
2.假如摩擦力消失了,将会直接导致( )
A.老师在黑板上挥洒自如的写字
B.汽车能轻而易举的刹车
C.徒手不能爬上直杆
D.人在路面上行走如飞
【分析】摩擦力生活中无处不在,人的很多与运动相关的行为都离不开它。结合生活实际可逐一做出判断。
【解答】解:
A、老师在黑板上写字利用了粉笔与黑板间的摩擦力,假如摩擦力消失,老师将无法写字,故A不符合题意;
B、汽车刹车利用了轮胎与地面的摩擦力,假如摩擦力消失,将不能刹住车,故B不符合题意;
C、爬杆时利用了手与杆之间的摩擦力,假如没有摩擦力,徒手不能爬上直杆,故C符合题意;
D、人在路面上行走利用了鞋底与地面的摩擦力,假如摩擦力消失,人将无法行走,故D不符合题意。
故选:C。
3.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲=f丁>f乙B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙D.f乙>f甲=f丁>f丙
【分析】(1)在接触面材料、接触面的粗糙程度相同的情况下,物体间的正压力越小,物体受到的摩擦力越小。
(2)在压力相等的情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小。
【解答】解:(1)甲、丁两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丁两图摩擦力大小相等,即f甲=f丁;
(2)甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;
(3)甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即f甲>f丙。
故这四个图摩擦力大小顺序是:f乙>f甲=f丁>f丙
故选:D。
4.小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大
B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大
D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
【分析】根据二力平衡的条件分析;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。
【解答】解: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,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由图可知,bc中接触面相同,b的压力大,则b中受到的摩擦力大,ab中,压力相同,a的接触面粗糙,则a中受到的摩擦力要大一些,故a中的摩擦力是最大的;故C正确。
故选:A。
5.如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计拉着木块匀速前进,则( )
A.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力
B.水平桌面越粗糙,测力计的示数越大
C.木块相对弹簧测力计是运动的
D.测力计对木块施力,木块对测力计没有力的作用
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,受力平衡,水平方向上受拉力与摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受重力和和支持力是一对平衡力;
(2)影响摩擦力大小的因素有两个:压力大小,和接触面粗糙程度;
(3)根据木块和弹簧测力计之间是否有位置变化分析;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、木块受到的重力与木块对桌面的压力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、压力不变,水平桌面越粗糙,滑动摩擦力越大,即测力计的示数越大,故B正确;
C、木块相对弹簧测力计没有发生位置的变化,故是静止的,故C错误;
D、测力计对木块施力,由于物体间力的作用是相互的,木块对测力计也有力的作用,故D错误。
故选:B。
6.用弹簧测力计沿水平方向,拉动水平桌面上的木块。肯定能增大木块受到的滑动摩擦力的操作是( )
A.增大拉木块的力B.改变木块运动的方向
C.往木块上加砝码D.增大木块运动的速度
【分析】滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动情况或受力情况无关。
【解答】解:A、木块所受滑动摩擦力大小与所受拉力无关,故A错误;
B、木块所受滑动摩擦力与木块的运动方向无关,故B错误;
C、在木块上加砝码,木块对桌面的压力增大,则滑动摩擦力增大,故C正确;
D、木块所受的滑动摩擦力与木块的速度无关,故D错误。
故选:C。
7.几位同学学习了关于摩擦的知识后,提出了这样的假设:如果没有摩擦将会发生什么现象?假设错误的是( )
A.人们将无法正常行走B.用筷子无法夹住饭菜
C.抛出的物体无法回到地面D.汽车无法启动
【分析】解答此题的关键是理解物体由于受到重力的作用,即使没有摩擦力抛出的物体也会落到地面。
【解答】解:两个相互摩擦的物体,当它们做相对运用(或要发生相对运动)时,
在接触面上会产生一种阻碍物体产生相对运动的力,这种力称为摩擦力。
人们之所以能正常行走,用筷子之所以能夹住饭菜人在马路上行走,
汽车之所以能启动,都是由于摩擦力的作用。
所以选项A、B、D说法正确。
抛出去的物体由于受到重力的作用,即使没有摩擦力也落到地面上,
所以选项C说法错误。
故选:C。
8.一本字典在下列情况下不会受到摩擦力的是( )
A.静止放在斜面上B.在水平桌面上被推动
C.静止放在水平桌面上D.静止被压在竖直墙壁上
【分析】两个物体相互接触时,要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这个力是摩擦力。
【解答】解:
A、字典静止放在斜面上,相对于斜面有向下滑动的趋势,所以字典受到沿斜面向上的摩擦力,A不合题意;
B、字典在水平桌面上被推动,它与桌面间发生了相对运动,所以字典会受桌面的摩擦力,B不合题意;
C、字典静止放在水平桌面上,相对于桌面没有相对运动的趋势,不受摩擦力,C符合题意;
D、静止被压在竖直墙壁上,由于字典受到竖直向下的重力作用,它具有向下滑动的趋势,所以字典会竖直向上与重力平衡的摩擦力,D不合题意。
故选:C。
9.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,使玻璃杯不掉下的力是( )
A.米对竹筷产生的压力B.米对玻璃杯的摩擦力
C.竹筷对米的摩擦力D.手对竹筷向上的提力
【分析】二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体,作用在一条直线上。
【解答】解:
如图,将竹筷插入玻璃杯的米中,米中倒入少量的水,等候一段时间,米膨胀,米和玻璃杯之间产生压力,产生了摩擦力,玻璃杯静止在空中,受到重力和米对玻璃杯的摩擦力,玻璃杯没有掉下来是受到摩擦力的作用。
故选:B。
10.滑板运动已经成为年轻人中最流行、最持久的时尚运动。它由板面、滑板支架(滑板桥)和四个滑板轮等部分组成,板面上表面粗糙,如图所示。则( )
A.滑板上表面粗糙是为了减小人与板之间的摩擦
B.滑板上表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦
C.滑板轮表面光滑是为了减小板轮与人之间的摩擦
D.滑板轮表面光滑是为了增大板轮与地面之间的摩擦
【分析】本题主要考查增大或减小摩擦力的方法。减少摩擦力的方法有:一是减小压力;二是减小接触面积的粗糙程度;三是用滚动摩擦代替滑动摩擦;四是使接触面彼此分离(如加润滑油等).增大的方法有:一是增大压力;二是使接触面变粗糙。
【解答】解:滑板表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦,故A错误,B正确。
滑板轮表面光滑是减小板轮与地面间的摩擦,故C、D错误。
故选:B。
11.如图所示,自行车轮胎上有大量的花纹,其目的是为了增大( )
A.摩擦力B.重力C.压力D.支持力
【分析】摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,在压力一定时,增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力可以增大摩擦力。
【解答】解:自行车轮胎上有大量的花纹,其目的是为了在压力一定时,增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力;
故选:A。
12.上体育课时,涵涵同学看到操场上的物理现象,其中解释不正确的是( )
A.穿运动鞋跑步不易滑倒是利用运动鞋底部凹凸不平的花纹来增大摩擦
B.跳远的同学在起跳时用力蹬地是因为力的作用是相互的
C.地面上滚动的足球越滚越慢,是由于足球的惯性越来越小
D.球拍击打羽毛球,改变羽毛球的运动方向,说明力能改变物体的运动状态
【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
(2)知道力的作用是相互的,一个物体受到力,同时给对方一个反作用力;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关;
(4)力的作用效果包括:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:
A、运动鞋的底部有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,所以穿运动鞋跑步不易滑倒,故A正确;
B、跳远的同学在起跳时用力向后蹬地,是因为力的作用是相互的,这样才能获得向前的动力,故B正确;
C、地面上滚动的足球越滚越慢,是因为足球受到摩擦力的作用,而不是惯性越来越小,惯性的大小只与物体的质量有关,其大小不变,故C错误;
D、球拍击打羽毛球,羽毛球的运动方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:C。
13.用如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。关于该实验,说法正确的是( )
A.在向上提弹簧测力计的过程中,应该保持竖直,并且匀速
B.是否保持匀速向上提,不影响实验结果的准确性
C.木块提供的压力,就是木块的重力
D.要研究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响,应该在木块上面叠加重物,多做几次实验
【分析】(1)使用定滑轮可以改变力的方向;
(2)当物体做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力;
(3)压力是由重力产生的;
(4)探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响时,应保持压力不变,改变接触面的粗糙程度。
【解答】解:
A、由图可知,该滑轮为定滑轮,能改变力的方向,故在实验过程中要匀速拉动木块,力的方向不需要一定保持竖直,故A错误;
B、用测力计匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计拉力的大小,故B错误;
C、木块在水平面上受到重力的作用,木块对水平面的压力是由重力产生的,故C正确;
D、探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响时,应保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,在木块上面叠加重物,改变了力的大小,故D错误。
故选:C。
14.如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,以下说法正确的是( )
A.实验时用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动
B.木块受到的滑动摩擦力就是弹簧测力计的拉力
C.比较甲图和乙图的实验,说明滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
D.比较乙图和丙图的实验,说明滑动摩擦力的大小跟接触面受到的压力有关
【分析】(1)在此实验中,为了方便比较压力的大小,所以实验装置应该放在水平桌面上;
(2)根据二力平衡分析拉力和摩擦力的关系;
(3)(4)据图中的信息,结合控制变量法分析即可判断。
【解答】解:A、拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,即弹簧测力计的示数为摩擦力的大小,故A正确;
B、滑动摩擦力与拉力的方向不同,所以滑动摩擦力不是弹簧测力计的拉力,故B错误;
C、比较甲图和乙图的实验,此时压力不同,粗糙程度相同,所以说明滑动摩擦力的大小跟压力大小有关,故C错误;
D、比较乙图和丙图实验,此时压力相同,粗糙程度不相同,说明滑动摩擦力的大小跟接触面受到的粗糙程度有关,故D错误;
故选:A。
15.如图是小黄同学在体验滑动摩擦力,在水平桌面上,课本不动,抽出直尺,下面说法中错误的是( )
A.小黄同学是通过尺子抽出的难易程度来体验摩擦力大小的
B.手压课本的力大小不同,抽出直尺需要的力也不同
C.用相同的力压课本,换用粗糙程度不同的课本和尺子是为了体验摩擦力与接触面的粗糙程度的关系
D.沿水平方向匀速拉动尺子,由于书没动,所以书受到尺子对书的摩擦力是静摩擦力
【分析】(1)(2)压力的大小不同,尺子受到的摩擦力是不同的;
(3)根据影响摩擦力大小的因素分析;
(4)根据尺子和书之间是否有位置变化分析。
【解答】解:
AB、根据影响摩擦力大小的因素可知,手对课本的压力大小不同,尺子受到的摩擦力是不同的,抽出直尺需要的力也是不同的,故AB正确;
C、用相同的力压课本,则压力相同,换用粗糙程度不同的课本和尺子时,由于接触面的粗糙程度不同,则拉力不同,故是为了体验摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,故C正确;
D、沿水平方向匀速拉动尺子,尺子和书之间有相对位置的滑动,故是滑动摩擦力,故D错误。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
16.一个重100牛空箱子,放在水平地面上,在绳子的作用下受到水平向左20牛的拉力时,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力的大小为 20 牛,当水平拉力增大到30牛时,箱子受到的摩擦力为 20 牛,某一时刻,绳子突然断了,但箱子仍可以运动一段距离,到箱子停止前,箱子受到的摩擦力 不变 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【分析】(1)掌握二力平衡条件,知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:
箱子受20N的水平向左的拉力时,箱子恰好做匀速直线运动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的拉力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于拉力等于20N;
当水平拉力增大到30N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为20N;
某一时刻,绳子突然断了,但箱子仍可以运动一段距离,到箱子停止前,箱子受到的摩擦力仍为20N。
故答案为:20;20;不变。
17.山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 变小 ,部分山体在 重力 的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
【分析】摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
故答案为:变小;重力。
18.如图所示,水平地面上甲、乙两个物体叠放在一起,有一大小为10N的水平向左的拉力作用在乙物体上后,甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg,乙物体的质量为6kg,则物体甲受到的水平作用力为 0 ;如果当拉力F增大到20N时,物体甲和乙均以5cm/s的速度沿地面向左匀速直线运动,则此时甲物体受到的水平作用力为 0 。
【分析】平衡状态分为两种,一是静止状态,二是匀速直线运动状态,当物体处于平衡状态时,所受到的是平衡力。
摩擦力产生的条件:相互挤压、接触面粗糙、发生相对运动或具有相对运动的趋势。
【解答】解:当甲、乙都处于静止状态,甲、乙之间没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力,从而也不受拉力作用,则水平方向不受力。
当甲、乙都处于匀速直线运动时,二者没有相对运动或相对运动的趋势,所以不受摩擦力,匀速直线运动状态也是平衡状态,所以甲受到的是平衡力,水平方向也不受拉力作用,则水平方向不受力。
故答案为:0;0。
19.在拔河时要穿鞋底刻有很深凹凸不平花纹的运动鞋是通过 在压力一定时,增大接触面的粗糙程度 的方法来增大摩擦,用力握住绳子是通过 在接触面粗糙程度一定时,增大压力 的方法来增大摩擦;如果地面上有沙粒,就会很容易被拉动,这是因为沙粒 把滑动变滚动 ,使摩擦力大大减小。
【分析】(1)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。
(2)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】解:在拔河时要穿鞋底刻有很深凹凸不平花纹的运动鞋是通过在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
用力握住绳子是通过在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦;
如果地面上有沙粒,就会很容易被拉动,这是因为沙粒把滑动变滚动,使摩擦力大大减小。
故答案为:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力;把滑动变滚动。
20.(1)画出图甲中斜面A受到物体B的摩擦力的示意图。
(2)补充图乙的光路。
【分析】(1)物体B在斜面上静止,有向下的运动趋势,其受到的摩擦力的方向沿斜面向上,则斜面A受到物体N的摩擦力方向沿斜面向下,根据力的示意图的画法画出这个力即可;
(2)在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:(1)斜面A受到物体B的摩擦力的作用点在物体B与斜面A的接触面的中点上,过摩擦力的作用点,沿斜面向下的方向画一条有向线段,用f表示。如图所示:
(2)对于凹透镜,折射光线的反向延长线过焦点,则入射光线平行于主光轴。如图所示:
三.作图题(共2小题)
21.如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
【分析】摩擦力的方向与物体运动方向相反,由于物体向右运动,因此物体受到向左的摩擦力,注意摩擦力的作用点在物体的重心。
【解答】解:过物体的重心沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,并用f表示;如图所示:
。
22.如图所示,用大小为30N、方向水平向左的力F将重力为20N的物体紧紧的压在直墙壁上,使物体处于静止状态,请在图中画出物体所受摩擦力F的示意图并标出摩擦力的大小。
【分析】首先要明确摩擦力的方向,知道摩擦力是与重力为一对平衡力的,这样可判断其大小与方向,再按照作图的要求进行作图即可。
【解答】解:物体处于静止状态,此时其重力与摩擦力是一对平衡力,所以,f=G=20N,过物体重心沿竖直向上的方向画一条有向线段,用f表示。如图所示:
。
四.实验探究题(共3小题)
23.如图所示,水平桌面的右端固定一个定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为2N的木块相连。当小盘内放重为0.6N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力 等于 0.6N(选填“大于”、“等于”或“小于”);当小盘内放重为1.5N的砝码时,木块正好向右作匀速直线运动;这时木块受到的摩擦力为 1.5 N;当小盘内放上重为1.8N的砝码时,木块向右加速运动,这时木块受到的摩擦力为 1.5 N;当小盘落在地面上后,木块由于 惯性 仍能继续运动。
【分析】(1)木块静止时,受平衡力作用,即摩擦阻力等于拉力;
(2)匀速直线运动时,仍受平衡力,的摩擦力也等于此时的拉力;
(3)当木块处于滑动状态时,摩擦力大小只和压力、接触面的粗糙程度有关,大小不再改变;
(4)物体保持原状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解:
(1)木块静止时,所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力等于拉力,f=F=0.6N;
(2)当木块受到1.5N的拉力做匀速直线运动时,所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以此时的滑动摩擦力为f=F=1.5N;
(3)当木块受到1.8N的拉力做运动时,由于压力与接触面的粗糙程度没变,故滑动摩擦力不变,所以此时的滑动摩擦力为f=1.5N;
(4)小盘拖动木块运动,在小盘落到地面后,木块由于惯性仍然保持原来的运动状态继续向前运动。
故答案为:等于;1.5;1.5;惯性。
24.学习了摩擦力有关知识后,同学们都已经知道:滑动摩擦力跟物体间接触表面的粗糙程度及压力大小有关。但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关,猜想:“面积越大,滑动摩擦力越大”。于是他找来了一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板,如图所示。那么,他应怎样用这些器材验证他的猜想是否正确呢?请你写出他的探究过程:
步骤(1): 将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F1 ;
步骤(2): 将木块侧放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F2 ;
分析比较: 若F1=F2,滑动摩擦力与面积无关;若F1不等于F2,则与面积有关 。
探究中采用定研究问题的方法是控制变量法,被控制的变量是 接触面积的大小 。
【分析】(1)滑动摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。
(2)滑动摩擦力可能跟接触面积有关,研究两者之间的关系时,采用控制变量法,控制压力和接触面的粗糙程度不变,改变接触面积大小。
【解答】解:同一长方体木块放在水平木板上,压力相同,长方体的各面粗糙程度相同,使木块平放、侧放匀速直线运动,分别记录弹簧测力计的示数。然后比较拉力大小,也就是滑动摩擦力大小。比较滑动摩擦力是否与接触面积有关。探究中采用定研究问题的方法是控制变量法,被控制的变量是接触面积的大小。
故答案为:(1)将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F1;
(2)将木块侧放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F2;
若F1=F2,滑动摩擦力与面积无关;若F1不等于F2,则与面积有关;接触面积的大小。
25.为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学做了如图所示的系列实验。
(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于所受滑动摩擦力的大小,应使木块在弹簧测力计的拉力作用下做 匀速直线 运动;
(2)比较甲图和乙图中的弹簧测力计的示数可知, 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 。
(3)比较 甲 图和 丙 图中的弹簧测力计的示数可知,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【分析】(1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,只有木块做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力;
(2)要得出压力越大,摩擦力越大的结论,必须控制接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同;
(3)要得出接触面越粗糙,摩擦力越大的结论,必须控制压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同。
【解答】解:
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小;
(2)由图甲和图乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,由此可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图甲和图丙可知,物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,由此可知:在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)匀速直线;(2)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)甲;丙。
五.计算题(共1小题)
26.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍,求:
(1)木块受到的拉力大小;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是多少?(g=10N/kg)
【分析】(1)知道物体的质量,根据G=mg求出物体的重力;根据题意求出物体受的摩擦力,物体做匀速直线运动,受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)(3)摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关;摩擦力大小与物体速度无关,根据题意求出物体受到的摩擦力。
【解答】解:
(1)根据题意可得:f=0.2G=0.2mg=0.2×50kg×10N/kg=100N;
木块水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,即拉力与摩擦力是一对平衡力,所以:F=f=100N;
(2)速度为0.4m/s时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f=100N,
(3)拉力增大120N,物体的水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f=100N。
答:
(1)木块受到的拉力大小是100N;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力是100N;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是100N。
六.解答题(共5小题)
27.小红用2N的水平推力推重为30N的物体,结果没有推动,是因为推力 2 于摩擦力;若小红改用15N的水平推力刚好推着这个物体在水平面上做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力是 15 N,若小红改用20N的水平推力沿同一水平面推着该物体运动,则此时物体受到的摩擦力是 15 N。
【分析】(1)掌握二力平衡条件,知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:
物体受到2N的水平推力,物体未动,说明物体处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于2N;
当水平推力增大到15N时,物体恰好做匀速运动,此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于15N,当水平推力增大到20N时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为15N。
故答案为:2;15;15。
28.简答题:如图所示,许多书重叠在一起,越在下层的书被压得越紧,想把它抽出来越费力,这是为什么?
答: 接触面的粗糙程度一定,越在下层的书受到的压力越大,摩擦力越大 。
【分析】影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。据此分析回答。
【解答】解:许多书重叠在一起,由于书与书之间的粗糙程度相同,越在下层的书受到的压力越大,摩擦力越大,想把它抽出来时,越费力。
故答案为:接触面的粗糙程度一定,越在下层的书受到的压力越大,摩擦力越大。
29.小明在家里根据课本提示(在玻璃杯里装满米,压紧后插入一根筷子,慢慢地把装米的玻璃杯提了起来),做“筷子提米”实验。
(1)实验中,将米和杯子提起来的力是摩擦力,这个力的施力物体是 筷子 ,方向 竖直向上 。
(2)这种摩擦是一种 静 摩擦(选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,力不能离开施力物体与受力物体而单独存在,根据题意分析施力物体是什么。
(2)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。抓住物体的运动情况,可判断题目中各属于何种摩擦力。
【解答】解:(1)实验中,将米和杯子提起来的力是摩擦力,这个力的施力物体是筷子,方向竖直向上。
(2)当两个物体未发生相对运动(即相对静止),但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力;故筷子提米实验中摩擦是一种静摩擦。
故答案为:(1)筷子;竖直向上;(2)静。
30.同学都喜欢骑自行车吧?试用学过的物理知识解释:
(1)为什么刹车时捏闸用力越大,自行车就停得越急?
(2)为什么紧急刹车时,我们应该压刹后轮,而不能只急刹前轮呢?
【分析】(1)摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大;力可以改变物体的运动状态。
(2)任何物体都有保持原来运动状态的性质;先分析自行车下坡过程中的运动状态,根据惯性定律分析刹车后自行车前轮与地面的关系以及自行车后半部分的运动状态。
【解答】答:(1)接触面粗糙程度一定时,刹车时捏闸刹用力越大,刹车皮与车轮间的摩擦力越大;力可以改变车轮的运动状态,所以,刹车时捏闸刹车用力越大,自行车就停得越急。
(2)快速行驶的自行车,如果突然只把前轮刹住,前轮停止运动,而后轮由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,由于人和车具有惯性后轮会跳起来,而使车向前翻倒,所以,紧急刹车时,我们应该压刹后轮,而不能只急刹前轮。
31.如图所示,小木块静止在斜面上,请画出木块所受摩擦力的示意图。
【分析】先确定摩擦力的作用点与方向,然后从力的作用点、沿力的方向作出摩擦力。
【解答】解:物体在斜面上,有向下的运动趋势,则物体受到平行于斜面向上的摩擦力f,摩擦力作用在接触面上,如图所示:
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