八年级上册科学第二章 运动和相互作用——摩擦力 易错点培优专题(含解析)

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八年级上册科学第二章 运动和相互作用——摩擦力 易错点培优专题
易错点一、摩擦力的定义、存在和方向
例1:如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有(  )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
例2:如图所示,放在水平桌面上的物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未从桌面掉落),A与桌面之间的摩擦力   (填“变大”“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力的方向是水平向   。
(例2) (例3)
例3:(2023七下·余杭期末)如图所示,用手给木块一个水平向右的推力,木块脱手后以v0的初速度在水平面上做直线运动,然后冲上粗糙斜面后最终静止在A点,以下关于木块受到摩擦力的说法正确的是(  )
A.木块在水平面上受到的摩擦力大小与推力相等
B.木块在斜面上受到的摩擦力先沿着斜面向下,后沿着斜面向上
C.木块在水平面上受到的摩擦力大小随着速度的减小而减小
D.木块在A点时受到的摩擦力等于木块的重力
变式训练
1.用手握住一只饮料瓶,使它竖直地悬在空中,饮料瓶不会从手中脱落的原因是(  )
A.手对饮料瓶有握力 B.手与饮料瓶之间有吸引力
C.饮料瓶受到手对它向上的摩擦力D.握在手上的饮料瓶不受重力
2.如图所示,木箱重G=600 N,小宇用F=200 N的力沿水平方向推木箱,木箱做匀速直线运动,当推力增大到240N时,此时木箱所受的摩擦力为(  )
A.600 N B.200 N
C.240 N D.大于200N小于240N
(2) (3)
3.如图所示,一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动.长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲F乙>F丙 C.F甲4、如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有(  )
A.重力和支持力 B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力 D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
(4) (5)
5.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则米对筷子的摩擦力的方向是(  )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
6.如下图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,则0-1s内木箱受到的摩擦力大小为    ,1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为   ,0-3s内木箱移动的路程为   。
7. 物体随传送带一起向右匀速行驶过程中(如图甲所示) 摩擦力的作用(选填“受到”或“不受”);物体随着倾斜的传送带一起匀速向下运动过程中(如图乙所示) 摩擦力的作用(选填“受到”或“不受”)。甲乙两图中,皮带与皮带轮之间的摩擦属于 .(选填“滑动摩擦”“滚动摩擦”或“静摩擦”)。
(7) (8)
8.如图所示,是拓展活动的一个项目:徒手爬杆,就是指手脚并用,沿着杆子从地面爬到顶端。
(1)甲乙两位同学重力相同,比赛爬杆时,若两者均匀速爬杆,甲乙的速度分别为v1、v2,且v1>v2,杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2,则f1   f2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若甲同学的重力为G,当甲同学匀速爬杆时,甲同学对杆的摩擦力f   G(填“>”、“=”或“<”),请你利用力学知识证明你的结果: 
易错点二、探究影响摩擦力大小的因素
例1:如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,铝块和木块的外形相同,表面粗糙程度不同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究   。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是   。
(3)某同学用如图丁装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动过程中,以下说法正确的是____(填字母)。
A.铝块受力平衡 B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.长木板做加速、减速、匀速运动均可D.拉动长木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
例2:(2024七下·杭州月考)为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,设计了如下实验,请回答:
(1)该实验测定滑动摩擦力大小的原理是   。
(2)实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小,其优点是   。
(3)按图乙,只改变砝码,做了4次实验,实验数据如表,分析实验数据可得出结论:   。
实验次数 1 2 3 4
砝码重G1(N) 3 5 7 9
木块G2(N) 1 1 1 1
弹簧秤示数(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
变式训练
1.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,图丙接触面是棉布。
(1)实验中应该用弹簧测力计水平拉着木块在水平接触面上做 运动,根据 知识可知,木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关 系,应选择 两图进行实验,比较两图可得出的结 论 是 。
(3)某同学猜想,滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将图甲中木块切去一半(如图丁所示),重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,你认为他探究过程存在的问题是 ,改进方法是 。
2.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(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    。
(2)比较1、2两次实验,可得出结论:   。
(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为    N。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向    ,这样改进的好处是    。
3、(2023七下·柯桥)为了探究“滑动摩擦力的大小与运动速度大小的关系”。小科用如图所示的装置进行实验,其中力传感器可以显示对木块拉力的大小,从而得到木块受到的摩擦力大小。实验时使木块保持静止不动,而传送带匀速运动,以实现木块相对于传送带向左运动。实验数据如下。
传送带速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力传感器示数(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
(1)实验中木块受到的摩擦力方向水平向   。
(2)分析表中数据,可得出的结论是   。
(3)小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,则小科接下来的操作是   。
4、在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小科还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用氢气充气机(氢气球可充气)
实验次数 质量不同的金属盒 压力传感器示数(牛) 拉力传感器示数(牛)
1 小 5.0 2.10
2 中 5.0 2.11
3 大 5.0 2.11
步骤一:将质量小的金属盒放在白纸上,读出此时压力传感器的示数为F,水平向左拉动白纸
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的金属盒,   ,水平向左拉动白纸,记录拉力传感器的示数。记录结果如表:
请回答下列问题:
(1)第1次实验中金属盒受到的摩擦力为    牛。
(2)将步骤二的实验操作补充完整。
(3)通过实验得出的结论是    。
5.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次数 木块重力(N) 螺杆旋转的圈数(圈) 测力计示数(N) 摩擦力
1 0.6 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
4 1.20 1 1.30 0.10
5 1.80 1 1.9 ?
(1)启动电机后传送带转动的方向应为图中的     (选填“甲”或“乙”)方式。
(2)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用的方法是     (选填“转换法”或“控制变量法”)。
(3)比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与     有关。
(4)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是     N。
6.用如图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,这时,弹簧测力计的示数     (选填“大于”“小于”或“等于”)摩擦力的大小。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图(a)所示,则它的示数是     N。
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
压力F/N 3 4 5 6 7
摩擦力f/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如上表所示,请根据表中的数据,在图(b)中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。
(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成     。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关。她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?    ,理由:    。
易错点三、增大或减小摩擦的方法
例1:下列事实中,属于利用摩擦的是(  )
A.体操运动员上器械前,会在手上涂镁粉
B.冰壶运动员在运动着的冰壶前面刷冰
C.医生戴乳胶手套,先在手上擦些滑石粉
D.给门轴的合页加润滑油
例2:(2023七下·东阳期末)摩擦力和人们的生活密不可分,下列属于增大摩擦力的是(  )
A.光滑材质做滑梯 B.齿轮间加润滑油 C.轮胎表面槽纹 D.旱冰鞋下的滚轮
例3:下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是(  )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④
变式训练
1.如图是一叠试卷,小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
科学试卷的惯性较小,较易抽出
数学试卷的质量较大,较难抽出
C.科学试卷的表面光滑,摩擦力小,较易抽出
D.数学试卷受到压力大,摩擦力大,较难抽出
2.如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石,下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
B.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
C.在衣服的拉链上涂些蜡
D.自行车转轴处装有滚珠轴承
3.体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧。这两种做法(  )
A.前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B.两者都是为了增大摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.两者都是为了减小摩擦
4.很多动物是“科学应用高手”,它们在长期的自然选择过程中,进化出具有一定科学规律的身体部位,下列从科学的角度给出的认识正确的是(  )
A.鱼的体型呈流线型,可以增大摩擦
B.泥鳅的体表有黏液,可以增大摩擦
C.斑马身上长满花纹,可以增大摩擦
D.信鸽的体型成梭型,可以减少摩擦
5.自行车的构造和使用上有很多涉及到摩擦力的知识,下面说法错误的是(  )
A.给车轴加润滑油,是通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B.脚踏板上有花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦
C.轴承里加滚珠,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦减小摩擦
D.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力增大摩擦
6.我们要拿很重的东西,就要用劲捏紧它,这是通过     来增大手和重物之间的摩擦力;某次“净化家园”活动中,某义工联的朋友们到街头巷尾用砂纸清除违法张贴在墙面的“小广告”,砂纸表面很粗糙,这是通过     来增大摩擦力的。
易错点四、摩擦力的大小和方向判断
例1:关于人走路时前后脚所受摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.地面对后脚产生一个向前的摩擦力
B.地面对前脚产生一个向前的摩擦力
C.地面对后脚产生一个向后的摩擦力
D.地面对前脚的摩擦力方向与后脚所受摩擦力方向相同
例2:如图所示,物体在木板小车上,随车一起在水平面上向左做匀速直线运动,不计空气阻力,则对物体受力分析正确的是(  )
A.受重力和支持力
B.受重力、支持力和向右的摩擦力
C.只受重力
D.受重力、支持力和向左的摩擦力
例3:如图将弹簧测力计右段固定,左端与木块相连,木块放在水平小车上,弹簧测力计保持水平,现拉小车水平向左运动,稳定是测力计的度数如图所示,则木块所受到的摩擦力的方向与大小分别是(  )
A.水平向右,3.4N B.水平向左,3.4N
C.水平向左,2.6N D.水平向右,2.6N
例4:如图所示,重为500N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;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>500N,方向竖直向下 B.f2=500N,方向竖直向下
C.f1<500N,方向竖直向上 D.f1=f2=f3,方向都竖直向上
例5:如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受地面的摩擦力方向是  水平向左  ;若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使他们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2 =  5N。
变式训练
1.下列四幅图对应的说法正确的是(  )
A.图甲中,某同学沿杆匀速向上爬升,该同学受到的摩擦力方向向上
B.图乙中,筷子提米在空中静止时,在米中的筷子受到摩擦力的方向向上
C.图丙中,力F拉动木板B使其速度逐渐变大,则弹簧测力计示数也逐渐变大
D.图丁中,重200N的小车至少要200N的水平方向的力才能推动它
2.如图所示,物体放在水平桌面上受到向右的水平拉力而保持静止,已知F=7N,G=15 N,那么物体受到水平桌面的摩擦力大小为(  )
A.2N B.12N C.15N D.7N
(2) (3) (4)
3.如图,用F=10N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B受到的摩擦力的大小及方向为(  )
A.10N,向左 B.4N,向右 C.10N,向右 D.4N,向左
4.如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会(  )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
5.校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则(  )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2
B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
6.如图所示,一个重力为0.3牛的磁性黑板擦被吸附在竖直的黑板上。
(1)当磁性黑板擦在竖直的黑板上静止时,受到的摩擦力方向为     。
(2)当对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8牛的力时,恰好使它匀速向上运动,则此时黑板擦受到     牛的摩擦力。
(6) (7) (8)
7.如图所示,消防员在紧急集合时,往往抓住一根竖直的杆从楼上滑下。如果某消防员自身及装备质量共80千克,那么当他抓着竖直的杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力大小是  800  牛;快接近地面时,他要减小下滑速度,可采取的措施是  增大对杆的压力  。
8.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示,当A重3N,B重5N时,M恰好做匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为     N。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向为     。
9.如图所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,它受到桌面的摩擦力为     N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为     N的水平向左拉力。
(9) (10)
10.如图所示,三物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用于C物体,使A、B、C以相同速度水平向右做匀速直线运动。
(1)桌面对A的摩擦力     (填“大于”“等于”或“小于”)水平拉力F。
(2)在其他条件不变的情况下取走B,A将做     (填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
易错点五、摩擦的受力与运动分析的图像
例1:如图1所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。重5N的物块(体积忽略不计)在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图像,下列说法正确的是(  )
A.区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N
C.物块在区域②所受的摩擦力等于2N,方向水平向左
D.该物在区域③受到的摩擦力一定等于2N
例2:(2024七下)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1秒时,物体相对地面是________(填“静止”或“运动”)的。
(2)当t=3秒时,物体受到的摩擦力为 ________ 牛。
(3)图丙中阴影部分的面积可以表示________ .
例3.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的(  )

A. B. C. D.
变式训练
1.(2022七下·嘉兴月考)(多选)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法正确的是(  )
A.当t=1.5s时,物体受到的摩擦力2N
B.2s~4s内,物体所受推力等于摩擦力
C.t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
D.4s~6s,物体运动的路程为8m
2.图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( D )
A.当t=1.5s时,物体受到的摩擦力1N B.2s~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.4s~6s,物体运动的路程为8m D.t=3s时,物体受到两对平衡力的作用
3.如图所示,图1静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2。t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3。则下列说法正确的是( )
0-4s内,物块受到的摩擦力为4N B. 8-10s内,物块受到的摩擦力为6N
C. t=10s时,物块的速度一定小于6m/s D. 若16s时撤去F,物块将做匀速直线运动
4.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为________N。
(2)若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________N。
(3)如果要使木块做匀速直线运动,拉力大小为____N,撤去外力的瞬间,木块所受摩擦力大小为_____N。
5.(2024七下·衢州月考)如图 1 所示,水平地面上有一块重 600N 的长方体木块,小林用水平推力 F 把木块向前推动,此过程中,推力 F 和木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况分别如图 2 甲、乙所示。求:
(1)木块在 5~6 秒内,处于________(填“加速”、“减速”或“静止”)状态。此时的摩擦力大小等于________N。
(2)请在图2丙中,画出 0~6s 内木块所受的摩擦力 f 随时间 t 变化的图线。
6.(2024七下·柯桥月考)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)根据图像:请描述0-6秒内整个过程中物体的运动状况________。
(2)t=5秒时,物体受到的摩擦力为________牛顿。
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同.请你解释其与“t=5秒时的摩擦力大小相同”的原因: 。
七年级下册科学第三章运动和力 摩擦力和受力分析培优专题
解析答案
易错点一、摩擦力的定义、存在和方向
例1:如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有(  )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
【答案】A
【解析】【详解】物体之间相互挤压并存在相对运动或相对运动趋势时,存在摩擦力。分析答】ABD、物体正在向右匀速运动,物体相对传送带静止,物体受到重力和传送带的支持力作用;物体不受摩擦力作用,故A符合题意,BD不符合题意;
C、物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体,故C不符合题意。
故答案为:A。
例2:如图所示,放在水平桌面上的物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未从桌面掉落),A与桌面之间的摩擦力   (填“变大”“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力的方向是水平向   。
【答案】不变;右
【解析】(1)影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度。
(2)摩擦力的方向与物体的运动方向相反。
【解答】(1)放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中,与桌面的接触面积变小,但压力和接触面的粗糙程度没变化,所以摩擦力将保持不变。
(2)由于物体A水平向右运动,所以桌面对A的摩擦力水平向左,而A对桌面的摩擦力的方向是水平向右。
例3:(2023七下·余杭期末)如图所示,用手给木块一个水平向右的推力,木块脱手后以v0的初速度在水平面上做直线运动,然后冲上粗糙斜面后最终静止在A点,以下关于木块受到摩擦力的说法正确的是(  )
A.木块在水平面上受到的摩擦力大小与推力相等
B.木块在斜面上受到的摩擦力先沿着斜面向下,后沿着斜面向上
C.木块在水平面上受到的摩擦力大小随着速度的减小而减小
D.木块在A点时受到的摩擦力等于木块的重力
【答案】B
【解析】两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(Ff或f)。
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。
【解答】A.未说明在水平面上是否直线运动,故无法判断;
B.由相对运动方向可知,向向下,再向上;
C.木块在水平面上受到的摩擦力大小不变;
D.木块在A点时受到的摩擦力小于木块的重力。
变式训练
1.用手握住一只饮料瓶,使它竖直地悬在空中,饮料瓶不会从手中脱落的原因是(  )
A.手对饮料瓶有握力 B.手与饮料瓶之间有吸引力
C.饮料瓶受到手对它向上的摩擦力D.握在手上的饮料瓶不受重力
【答案】C
2.如图所示,木箱重G=600 N,小宇用F=200 N的力沿水平方向推木箱,木箱做匀速直线运动,当推力增大到240N时,此时木箱所受的摩擦力为(  ) 【答案】B
A.600 N B.200 N
C.240 N D.大于200N小于240N
(2) (3)
3.如图所示,一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动.长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲F乙>F丙
C.F甲【答案】D
4、如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有(  )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】对小红进行受力分析,根据二力平衡的知识判断。
【解答】根据图片可知,小红肯定受到重力和扶梯对她的支持力,此时二者平衡。由于她和扶梯保持相互静止状态,没有相对运动的趋势,因此她不会受到摩擦力,故A正确,而B、C、D错误。
5.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则米对筷子的摩擦力的方向是(  )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
6.如下图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,则0-1s内木箱受到的摩擦力大小为    ,1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为   ,0-3s内木箱移动的路程为   。
【答案】3N;4N;3m
7. 物体随传送带一起向右匀速行驶过程中(如图甲所示) 摩擦力的作用(选填“受到”或“不受”);物体随着倾斜的传送带一起匀速向下运动过程中(如图乙所示) 摩擦力的作用(选填“受到”或“不受”)。甲乙两图中,皮带与皮带轮之间的摩擦属于 .(选填“滑动摩擦”“滚动摩擦”或“静摩擦”)。
不受 受到 静摩擦
8.如图所示,是拓展活动的一个项目:徒手爬杆,就是指手脚并用,沿着杆子从地面爬到顶端。
(1)甲乙两位同学重力相同,比赛爬杆时,若两者均匀速爬杆,甲乙的速度分别为v1、v2,且v1>v2,杆对甲乙两位同学的摩擦力分别为f1、f2,则f1   f2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若甲同学的重力为G,当甲同学匀速爬杆时,甲同学对杆的摩擦力f   G(填“>”、“=”或“<”),请你利用力学知识证明你的结果: 
【答案】(1)=(2)=;匀速爬杆,受到的重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力与重力大小相等
考点二、影响摩擦力大小的因素及实验探究
例1:如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,铝块和木块的外形相同,表面粗糙程度不同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究   。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是   。
(3)某同学用如图丁装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在长木板运动过程中,以下说法正确的是____(填字母)。
A.铝块受力平衡 B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.长木板做加速、减速、匀速运动均可D.拉动长木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
【答案】(1)滑动摩擦力大小与压力大小的关系
(2)没有控制接触面的粗糙程度相同
(3)A;C
【解析】(1)(2)影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,根据控制变量法分析;
(3)根据铝块的运动状态分析其受力情况。
【解答】(1)由甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,故可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(2)比较乙、丙两次实验,没有控制接触面的粗糙程度相同,不能探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。
(3)A、铝块处于静止状态,受到平衡力的作用,故A 正确;
B、铝块受到的弹簧测力计的拉力与长木板对铝块施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故铝块受到的滑动摩擦力方向水平向左,故B错误;
C、长木板做加速、减速、匀速运动时,因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以铝块受到的摩擦力大小不变,故C正确;
D、拉动长木板的力 F 变大时,因铝块对长木板的压力大小和接触面的粗糙程度不变,故铝块受到的滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计示数也不变,故D错误。
例2:(2022七下·杭州月考)为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,设计了如下实验,请回答:
(1)该实验测定滑动摩擦力大小的原理是   。
(2)实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小,其优点是   。
(3)按图乙,只改变砝码,做了4次实验,实验数据如表,分析实验数据可得出结论:   。
实验次数 1 2 3 4
砝码重G1(N) 3 5 7 9
木块G2(N) 1 1 1 1
弹簧秤示数(N) 0.8 1.2 1.6 2.0
【答案】(1)二力平衡(2)不需要匀速拉动木板
(3)在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比(或压力越大,滑动摩擦力越大)。
【解析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,此时摩擦力等于拉力,也就是弹簧测力计的示数。
(2)在图乙中,无论下面的木板是否做匀速直线运动,物体A对它的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变。
(3)弹簧测力计的示数越大,则说明摩擦力越大,根据表格分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】(1)该实验测定滑动摩擦力大小的原理是二力平衡。
(2)实验中适合用图乙所示的方法测定木块A与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小,其优点是不需要匀速拉动木板。
(3)实验中,下面的木块A不变,即接触面的粗糙程度不同,增加砝码的重力,即增大压力,那么得到结论:在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比(或压力越大,滑动摩擦力越大)。
1.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,图丙接触面是棉布。
(1)实验中应该用弹簧测力计水平拉着木块在水平接触面上做 运动,根据 知识可知,木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关 系,
应选择 两图进行实验,比较两图可得出的结 论 是 。
(3)某同学猜想,滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将图甲中木块切去一半(如图丁所示),重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,你认为他探究过程存在的问题是 ,改进方法是 。
【答案】 (1)匀速直线  二力平衡  (2)乙、丙 
在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,则木块受到的滑动摩擦力越大 (3)没有控制压力大小相等
2.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(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    。
(2)比较1、2两次实验,可得出结论:   。
(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为    N。
(4)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向    ,这样改进的好处是    。
答案为:(1)匀速直线运动;(2)当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)3;(4)水平向右;不用控制木板做匀速直线运动,另外,由于测力计静止便于读数。
解:(1)实验时为了使滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,需要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。
(2)比较1、2两次实验,触面粗糙程度相同,压力大小不同,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,故结论为:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图丙知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
(4)木块相对地面处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,
因测力计对木块的拉力方向水平向左,故木块受到的摩擦力方向为水平向右;
改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数。
3、(2023七下·柯桥)为了探究“滑动摩擦力的大小与运动速度大小的关系”。小科用如图所示的装置进行实验,其中力传感器可以显示对木块拉力的大小,从而得到木块受到的摩擦力大小。实验时使木块保持静止不动,而传送带匀速运动,以实现木块相对于传送带向左运动。实验数据如下。
传送带速度(cm/s) 3 5 8 11 13
力传感器示数(N) 0.25 0.26 0.26 0.25 0.25
(1)实验中木块受到的摩擦力方向水平向   。
(2)分析表中数据,可得出的结论是   。
(3)小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,则小科接下来的操作是   。
【答案】(1)右
(2)滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关
(3)在木块.上方放上不同质量(重力)的物体,重复以上实验,观察并记录力传感器的示数。(或保持粗糙程度不变, 改变木块压力的大小重复以上实验,观察并记录力传感器的示数)
【解析】(1)根据图片可知,木块保持静止状态,那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。木块受到水平向左的拉力,根据二力平衡的条件可知,木块受到摩擦力的方向为水平向右。
(2)根据表格数据可,当传送带的速度增大时,拉力传感器的示数保持不变,那么得到结论:滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关。
(3)小科同学想利用该装置继续探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,则小科接下来的操作是:在木块上方放上不同质量(重力)的物体,重复以上实验,观察并记录力传感器的示数。(或保持粗糙程度不变, 改变木块压力的大小重复以上实验,观察并记录力传感器的示数)。
4、在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小科还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用氢气充气机(氢气球可充气)
实验次数 质量不同的金属盒 压力传感器示数(牛) 拉力传感器示数(牛)
1 小 5.0 2.10
2 中 5.0 2.11
3 大 5.0 2.11
步骤一:将质量小的金属盒放在白纸上,读出此时压力传感器的示数为F,水平向左拉动白纸
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的金属盒,   ,水平向左拉动白纸,记录拉力传感器的示数。记录结果如表:
请回答下列问题:
(1)第1次实验中金属盒受到的摩擦力为    牛。
(2)将步骤二的实验操作补充完整。
(3)通过实验得出的结论是    。
【答案】(1)2.10;(2)用氢气充气机对气球充气;
在压力和接触面粗糙程度相同时,物体受到的摩擦力大小与物体的重力大小无关。
5.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次数 木块重力(N) 螺杆旋转的圈数(圈) 测力计示数(N) 摩擦力
1 0.6 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
4 1.20 1 1.30 0.10
5 1.80 1 1.9 ?
(1)启动电机后传送带转动的方向应为图中的  乙  (选填“甲”或“乙”)方式。
(2)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用的方法是  转换法  (选填“转换法”或“控制变量法”)。
(3)比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与  压力大小  有关。
(4)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是  0.10  N。
【答案】(1)乙;(2)转换法;(3)压力大小;(4)0.10。
【分析】(1)因为测力计示数大于木块重力,所以木块受到向下的滑动摩擦力,因此传送带转动的方向为逆时针;
(2)实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法;
(3)根据表格数据和控制变量法分析解答;
(4)对木块进行受力分析,利用平衡力算出第5次实验中木块受到的滑动摩擦力大小。
【解答】解:(1)因为测力计示数大于木块重力,所以木块受到向下的滑动摩擦力,因此传送带转动的方向为逆时针,应为乙方式;
(2)由于木块和传送带在竖直方向上相互摩擦,压力的大小不易改变,实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法;
(3)比较1、4实验的数据可知,木块的重力不同,螺杆旋转的圈数相同,即木块对传送带的压力相同,木块受到的摩擦力相同,所以滑动摩擦力大小与木块重力的大小无关;
(4)对木块进行受力分析可知,在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的弹簧测力计的拉力,且在这三个力的作用下保持静止,所以第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是:f=F拉﹣G=1.90N﹣1.80N=0.10N。
故答案为:(1)乙;(2)转换法;(3)压力大小;(4)0.10。
6.用如图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,这时,弹簧测力计的示数  等于  (选填“大于”“小于”或“等于”)摩擦力的大小。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图(a)所示,则它的示数是  1.6  N。
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
压力F/N 3 4 5 6 7
摩擦力f/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如上表所示,请根据表中的数据,在图(b)中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。
(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成  正比  。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关。她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗? 不正确  ,理由: 没有控制压力大小不变  。
【答案】(1)等于;
(2)1.6;
(3)见上图;
(4)正比;
(5)不正确;没有控制压力大小不变。
【分析】(1)根据二力平衡的知识可知,要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力;
(2)弹簧测力计读数时应从小刻度向大刻度方向观察,同时认清分度值,并细心数格,才能保证读数的正确性;
(3)利用描点法,横坐标对应压力,纵坐标对应摩擦力,绘制出图象;
(4)分析图象的特点得出答案;
(5)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,应该控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
【解答】解:
(1)若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一种平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
(2)读图可知,弹簧测力计把1N分成了5份,其分度值为0.2N,故该测力计的示数为F示=1N+0.2N×3=1.6N;
(3)图中横坐标对应的是压力,纵坐标对应的是摩擦力,把表中的数据用描点法绘制图象如下:
(4)从图象上看出,这是个正比例函数图象,在接触面的粗糙程度一定时,摩擦力的大小与压力的大小成正比;
(5)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小丽将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论,原因是没有控制压力大小不变。
故答案为:(1)等于;
(2)1.6;
(3)见上图;
(4)正比;
(5)不正确;没有控制压力大小不变。
考点三、增大或减小摩擦的方法
例1:下列事实中,属于利用摩擦的是(  )
A.体操运动员上器械前,会在手上涂镁粉
B.冰壶运动员在运动着的冰壶前面刷冰
C.医生戴乳胶手套,先在手上擦些滑石粉
D.给门轴的合页加润滑油
【答案】A
【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。
对于有益的摩擦需要增大,对于有害的摩擦需要减小。
【解答】解:
A、体操运动员上器械前,会在手上涂镁粉,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,属于利用摩擦。故A符合题意;
B、冰壶运动员在运动着的冰壶前面刷冰,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B不符合题意;
C、医生戴乳胶手套,先在手上擦些滑石粉,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故C不符合题意;
D、给门轴的合页加润滑油,是让两接触面分离来减小摩擦,故D不符合题意。
故选:A。
例1:(2023七下·东阳期末)摩擦力和人们的生活密不可分,下列现象中属于增大摩擦力的是(  )
A.光滑材质做滑梯 B.齿轮间加润滑油 C.轮胎表面槽纹 D.旱冰鞋下的滚轮
【答案】C
【解析】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。减小摩擦力的方法: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;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】A.光滑材质做滑梯,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A不符合题意;
B.齿轮间加润滑油,使接触面脱离,属于减小摩擦,故B不符合题意;
C.轮胎表面的槽纹,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C符合题意;
D.早冰鞋下的滚轮,用滚动摩擦代替滑动摩擦,属于减小摩擦,故D不符合题意。
例2:下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是(  )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④
【答案】B
【解析】①人走路时,使人前进的动力是地面对鞋底的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦。
②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦阻碍汽车的前进,因此这个摩擦属于有害摩擦;对前轮来说,与地面的摩擦阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦。
③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍车轮转动属于有害摩擦。
④皮带转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象。因此说这两者之间的摩擦是有益的摩擦。
故②③符合题意。
1:如图是一叠试卷,小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小,较易抽出 B.数学试卷的质量较大,较难抽出
C.科学试卷的表面光滑,摩擦力小,较易抽出 D.数学试卷受到压力大,摩擦力大,较难抽出
【答案】D
【解析】增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。
根据图片可知,科学试卷在上,而数学试卷在下,则数学试卷受到的压力较大,则数学试卷受到的滑动摩擦力较大,自然不易抽出,故D正确,而A、B错误;
科学试卷和数学试卷材料相同,则接触面粗糙程度相同,故C错误。
2.如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石,下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
B.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
C.在衣服的拉链上涂些蜡
D.自行车转轴处装有滚珠轴承
【答案】D
【分析】用滚木巧妙地移动巨石是减小摩擦,减小摩擦力的方法有: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】解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。
A、用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,故A不符合题意。
B、汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意。
C、在衣服的拉链上涂些蜡,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C不符合题意。
D、自行车转轴处装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
3.体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧。这两种做法(  )
A.前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B.两者都是为了增大摩擦
C.前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
D.两者都是为了减小摩擦
【答案】A
【分析】增大摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度,增大接触面之间的压力,变滚动摩擦为滑动摩擦;
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)。
【解答】解:镁粉是比较粗糙的,抹在手上,增大了手和单杠接触面的粗糙程度,从而增大摩擦;
手握单杠不能太紧,是通过减小压力来减小摩擦的;
故选:A。
4.很多动物是“科学应用高手”,它们在长期的自然选择过程中,进化出具有一定科学规律的身体部位,下列从科学的角度给出的认识正确的是(  )
A.鱼的体型呈流线型,可以增大摩擦
B.泥鳅的体表有黏液,可以增大摩擦
C.斑马身上长满花纹,可以增大摩擦
D.信鸽的体型成梭型,可以减少摩擦
【答案】D
【分析】(1)鱼的体型呈流线型,有利于减少鱼在水中运动时遇到的阻力;
(2)摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越小,接触面越光滑,摩擦力越小;
(3)斑马身上的条纹能破坏和分散身形轮廓,从而免受更多的攻击;
(4)信鸽的体型成梭型即呈流线型,利于减少飞行中空气的阻力。
【解答】解:A、鱼的体型呈流线型,有利于减少鱼在水中运动时遇到的阻力,即减小与水的摩擦,故A错误;
B、泥鳅的体表渗出的黏液,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,利于钻入泥洞,故B错误;
C、斑马身上的条纹是用来适应环境的保护色,有利于草原上不易被敌人发现,故C错误;
D、信鸽的体型成梭型即呈流线型,利于减少飞行中空气的阻力,即减小与风的摩擦,故D正确。
故选:D。
5.自行车的构造和使用上有很多涉及到摩擦力的知识,下面说法错误的是(  )
A.给车轴加润滑油,是通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B.脚踏板上有花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦
C.轴承里加滚珠,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦减小摩擦
D.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力增大摩擦
【答案】A
【分析】自行车的结构和使用过程中涉及到不少有关摩擦的知识,有的需要增大摩擦力,增大摩擦力的方法通常是增大压力的大小和接触面的粗糙程度;有的需要减小摩擦力,减小摩擦力的方法有:减小压力大小、使接触面更光滑、使接触面彼此分离、变滑动为滚动等。
【解答】解:A、给车轴加润滑油是通过使接触面之间形成油膜,使接触面彼此分离来减小摩擦力,故A错误;
B、脚踏板上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故B正确;
C、轴承里加滚珠,是通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故C正确;
D、刹车时用力捏车闸,是在压力一定时,通过增大压力增大摩擦,故D正确。
故选:A。
6.我们要拿很重的东西,就要用劲捏紧它,这是通过  增大压力  来增大手和重物之间的摩擦力;某次“净化家园”活动中,某义工联的朋友们到街头巷尾用砂纸清除违法张贴在墙面的“小广告”,砂纸表面很粗糙,这是通过  增大接触面粗糙程度  来增大摩擦力的。
【答案】增大压力;增大接触面粗糙程度。
【分析】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。
【解答】解:拿很重的东西时,用劲捏紧它,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大手和重物之间的摩擦力;
用砂纸清除违法张贴在墙面的“小广告”时,砂纸表面很粗糙,这是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:增大压力;增大接触面粗糙程度。
易错点四、摩擦力的大小和方向判断
例1:关于人走路时前后脚所受摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.地面对后脚产生一个向前的摩擦力
B.地面对前脚产生一个向前的摩擦力
C.地面对后脚产生一个向后的摩擦力
D.地面对前脚的摩擦力方向与后脚所受摩擦力方向相同
【答案】A
【分析】人走路时只有一个脚是提供动力的,根据与地面间的相对运动趋势的分析判断摩擦力方向.
【解答】解:人行走时后脚蹬地,有相当于地面向后运动的趋势,地面给脚向前的摩擦力,前脚相当于地面向前运动,受到地面向后的摩擦力。
故选:A。
例2:如图所示,物体在木板小车上,随车一起在水平面上向左做匀速直线运动,不计空气阻力,则对物体受力分析正确的是(  )
A.受重力和支持力
B.受重力、支持力和向右的摩擦力
C.只受重力
D.受重力、支持力和向左的摩擦力
【答案】A
【分析】根据车此时的状态判断它是否处于平衡状态,利用平衡状态的条件,对力进行分析,判断此力的有无。
【解答】解:小车与物体做匀速直线运动,此时处于平衡状态,
析竖直方向,物体只受到重力和支持力,这是一对平衡力;
水平方向,假若受到小车给它的摩擦力,无论向右还是向左,物体只受一个水平方向的力,那么水平方向便不能平衡,物体便不是处于平衡状态了,所以水平方向没有摩擦力。
故选:A。
例3:如图将弹簧测力计右段固定,左端与木块相连,木块放在水平小车上,弹簧测力计保持水平,现拉小车水平向左运动,稳定是测力计的度数如图所示,则木块所受到的摩擦力的方向与大小分别是(  )
A.水平向右,3.4N B.水平向左,3.4N
C.水平向左,2.6N D.水平向右,2.6N
【答案】C
【分析】(1)确定弹簧测力计的分度值,由图示弹簧测力计读出测力计的示数;
(2)滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,据此判断摩擦力方向,对木块受力分析,由平衡条件求出滑动摩擦力的大小。
【解答】解:
由图知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.6N,即弹簧测力计对木块的拉力F=2.6N;
现拉小车水平向左运动,木块相对于小车向右运动,则木块受到的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,即水平向左;
木块在水平方向上的受力情况如图所示,由于木块静止,处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力f=F=2.6N。
由上分析知,ABD错误,C正确。
故选:C。
例4:如图所示,重为500N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;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>500N,方向竖直向下
B.f2=500N,方向竖直向下
C.f1<500N,方向竖直向上
D.f1=f2=f3,方向都竖直向上
【答案】D
【分析】对小科进行受力分析,明确其在竖直方向上受到的力,再根据小科的运动状态,判断两个力的大小关系。
【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;
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;
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;
综合分析:f1=f2=f3,方向都竖直向上,故D正确。
故选:D。
例5:如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受地面的摩擦力方向是  水平向左  ;若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使他们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2 =  5N。
【答案】水平向左;=。
【分析】滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反;根据二力平衡条件求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:在5N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A相对于受地面向右运动,所以木块A受地面的摩擦力方向为水平向左;
若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力也不变,因此整体受到的摩擦力也不变,仍为5N,要使它们一起匀速运动,由二力平衡条件可知,此时的推力F2=f=5N。
故答案为:水平向左;=。
变式训练
1.下列四幅图对应的说法正确的是(  )
A.图甲中,某同学沿杆匀速向上爬升,该同学受到的摩擦力方向向上
B.图乙中,筷子提米在空中静止时,在米中的筷子受到摩擦力的方向向上
C.图丙中,力F拉动木板B使其速度逐渐变大,则弹簧测力计示数也逐渐变大
D.图丁中,重200N的小车至少要200N的水平方向的力才能推动它
【答案】A
【分析】(1)应用二力平衡的知识判断摩擦力的方向,摩擦力的方向与重力相反、大小相等;
(2)滑动摩擦力大小的影响因素:压力的大小和接触面的粗糙程度;
(3)正确对小车进行受力分析,判断出水平、竖直方向所受的平衡力。
【解答】解:A、图甲中,某同学匀速向上爬升,处于平衡状态,所以该同学所受的重力方向与摩擦力的方向相反,所以该同学受到的摩擦力方向向上,故A正确;
B、图乙中筷子提米在空中静止时,处于平衡状态,筷子所受向上的提力与筷子所受的重力、摩擦力方向相反,筷子受到的摩擦力方向向下,故B错误;
C、图丙中,弹簧测力计的示数是A物体所受的滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度,压力的大小有关,不受速度的影响,弹簧测力计的示数不变,故C错误;
D、水平方向的力推动物体与竖直方向上的重力无关,要推动小车,推力应大于或等于摩擦力,故D错误。
故选:A。
2.如图所示,物体放在水平桌面上受到向右的水平拉力而保持静止,已知F=7N,G=15 N,那么物体受到水平桌面的摩擦力大小为(  )
A.2N B.12N C.15N D.7N
【答案】D
【分析】分析物体的受力情况,根据二力平衡可求得物体受到的摩擦力。
【解答】解:物体在水平方向上受拉力和摩擦力的作用而处于静止状态,则由二力平衡条件可知,摩擦力大小等于拉力的大小,即f=F=7N,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.如图,用F=10N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B受到的摩擦力的大小及方向为(  )
A.10N,向左 B.4N,向右 C.10N,向右 D.4N,向左
【答案】B
【分析】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.
要掌握二力平衡条件及应用.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。
【解答】解:由题意可知,用F=10N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时A、B之间有相对滑动,AB之间存在滑动摩擦力;物块相对地面静止,处于平衡状态,B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力大小相等,是一对平衡力;弹簧测力计的示数为4N,则物块B受到的摩擦力的大小为4N,方向为水平向右,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动。若力F1和F2同时增大,则两物体受到的摩擦力大小会(  )
A.甲不变,乙不变 B.甲不变,乙增大
C.甲增大,乙不变 D.甲增大,乙增大
【答案】A
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡,根据影响静摩擦力和滑动摩擦力的有关因素分析。
【解答】解:如图,物体甲在压力F1的作用下静止在竖直墙面上,受力平衡,摩擦力等于物体甲的重力,当压力F1增大,仍静止,摩擦力仍等于物体重力,重力不变,摩擦力不变;物体乙在拉力F2的作用下在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力F2,若力F2增大,由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,两者都不变,则滑动摩擦力不变,则两物体受到的摩擦力大小会都不变。故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则(  )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2
B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
【答案】B
【分析】小明同学静止和匀速滑下的过程中,受力均平衡。静止时,其重力与静摩擦力平衡;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡。
【解答】解:
小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知:fl的方向竖直向上,且f1=G;
匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G,所以f1=f2.故B正确。
故选:B。
6.如图所示,一个重力为0.3牛的磁性黑板擦被吸附在竖直的黑板上。
(1)当磁性黑板擦在竖直的黑板上静止时,受到的摩擦力方向为  竖直向上  。
(2)当对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8牛的力时,恰好使它匀速向上运动,则此时黑板擦受到  0.5  牛的摩擦力。
【答案】竖直向上;0.5N。
【分析】(1)滑动摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动,故一定与物体相对运动方向相反。
(2)先对黑板擦受力分析,根据力的平衡知识求解。
【解答】解:(1)当磁性黑板擦在竖直的黑板上静止时,有下降的趋势,则受到的摩擦力方向为竖直向上。
(2)黑板擦匀速向上运动,黑板擦竖直方向受到向下的重力和向下的摩擦力,向上的推力,黑板擦受力平衡,三个力的关系为:G+f=F,摩擦力f=F﹣G=0.8N﹣0.3N=0.5N。
故答案为:竖直向上;0.5N。
7.如图所示,消防员在紧急集合时,往往抓住一根竖直的杆从楼上滑下。如果某消防员自身及装备质量共80千克,那么当他抓着竖直的杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力大小是  800  牛;快接近地面时,他要减小下滑速度,可采取的措施是  增大对杆的压力  。
【答案】800;增大对杆的压力。
【分析】根据G=mg求出消防员自身及装备的重力,根据二力平衡条件求出杆对人的摩擦力;影响滑动摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度,要减速必须摩擦力大于重力,据此分析改变摩擦力的方法。
【解答】解:消防员自身及装备的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,当他抓着竖直的杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的重力和杆对人的摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以受到的摩擦力f=G=800N,方向竖直向上;
当减速下滑时,受力不平衡,且较大的力与运动方向相反才能减速,因而摩擦力要大于重力,此时可以增大对杆的压力,而接触面的粗糙程度不变,则杆对手的滑动摩擦力也增大,达到减速的目的。
故答案为:800;增大对杆的压力。
8.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示,当A重3N,B重5N时,M恰好做匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为  2  N。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向为  水平向左  。
【答案】2;水平向左。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,根据力的平衡条件求出滑动摩擦力的大小;根据M的运动状态判定滑动摩擦力的方向。
【解答】解:当A重3N,B重5N时,M恰好做匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:绳子对M水平向左3N的拉力、绳子对M水平向右5N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=5N﹣3N=2N,摩擦力的方向是水平向左的;
当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则此时M受到的摩擦力方向是水平向左的。
故答案为:2;水平向左。
9.如图所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,它受到桌面的摩擦力为  12  N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为  24  N的水平向左拉力。
【答案】12;24
【分析】(1)分析物体A受到的力,物体A向右做匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断摩擦力大小。
物体A无论水平向左还是水平向右进行匀速直线运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。
(2)对物体A施加一个水平向左的力时,物体A向左进行匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力大小。
【解答】解:(1)物体B通过定滑轮拉着物体A向右做匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向右12N的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力是f=12N。
(2)对A物体施加一个水平向左的拉力F,使物体B匀速上升,物体A向左做匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向左的拉力F、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力F′=GB,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小不变;水平向左的拉力F与水平向右的拉力F′、滑动摩擦力是平衡力,所以F=F′+f=12N+12N=24N。
故答案为:12;24。
10.如图所示,三物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用于C物体,使A、B、C以相同速度水平向右做匀速直线运动。
(1)桌面对A的摩擦力  等于  (填“大于”“等于”或“小于”)水平拉力F。
(2)在其他条件不变的情况下取走B,A将做  加速  (填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【答案】等于;加速。
【分析】(1)根据相互作用力的特点和平衡力的特点判断;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度,根据影响因素判断摩擦力的变化情况,物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化。
【解答】解:以C为研究对象,C做匀速直线运动,水平方向受到拉力F与A对C的静摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于C对A的静摩擦力和A对C的摩擦力是一对相互作用力,其大小相等;以A为研究对象,A做匀速直线运动,水平方向受到桌面对A的摩擦力和C对A的静摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以桌面对A的摩擦力等于等于A对C的摩擦力都等于F;
在其他条件不变的情况下取走B,A对桌面的压力变小,则桌面对A摩擦力变小,以AC整体为研究对象,桌面对AC整体的摩擦力小于拉力F,故AC将做加速运动,即A将做加速运动。
考点五、摩擦的受力与运动分析的图像
5、如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)在0~t1时间内,当F逐渐增大到5N时,木块所受摩擦力大小为   N。
(2)若t2后的某一瞬间撤去外力F,则这一瞬间木块所受摩擦力大小为   N。
(3)若在t2后的某一瞬间水平拉力F减小到3N,木块所受摩擦力大小为   N,木块开始做   (选填“加速”、“减速”、“匀速”)运动。
【答案】(1)5(2)5.1(3)5.1;减速
例1:如图1所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。重5N的物块(体积忽略不计)在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图像,下列说法正确的是(  )
A.区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2N
C.物块在区域②所受的摩擦力等于2N,方向水平向左
D.该物在区域③受到的摩擦力一定等于2N
【答案】C
【分析】①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态,在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变;
运用以上规律,结合题目和图像,可知物块在0∽2s内在区域①做加速运动,拉力F大于摩擦力f1,在2s~3s内在区域②上做匀速运动,拉力F等于摩擦力f2,在区域③做减速运动,拉力F等于0,物体只受摩擦力f3的作用;其中区域①路面的粗糙程度比区域②小;根据受力情况分析即可。
【解答】解:AB、物块运动时,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用;由题目和图像可知:物块在0~2s内在区域①内做加速运动,此时的拉力要大于摩擦力;在2s~3s内在区域②内在做匀速运动,则拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相同;滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,且前面分析已经得知物块在区域①路面受到的摩擦力比区域②小,所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小,故AB选项错误;
C、物块在区域②物体做匀速直线运动,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,拉力F=2N,所受的摩擦力也等于2N,故C选项正确;
D、由于粗糙程度不同,该物在区域③受到的滑动摩擦力不一定等于2N,故D选项错误。
故选:C。
例2:(2024七下·萧山月考)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系图像如图丙所示。
(1)当t=1秒时,物体相对地面是________(填“静止”或“运动”)的。
(2)当t=3秒时,物体受到的摩擦力为 ________ 牛。
(3)图丙中阴影部分的面积可以表示________ .
【答案】(1)静止 (2)2 (3)路程
【解析】(1)根据丙图确定物体在t=1s时的运动状态即可。
(2)根据丙图可知,在4~6s内物体做匀速直线运动,根据二力平衡计算出滑动摩擦力,然后分析t=3s时影响滑动摩擦力的因素是否改变即可;
(3)根据长方形的面积公式和s=vt分析解答。
【解答】(1)根据丙图可知,t=1s时物体的运动速度为零,即物体相对地面是静止的;
(2)根据丙图可知,在4~6s内物体做匀速直线运动,即物体受到的摩擦力和拉力相互平衡,也就是二者大小相等。根据乙图可知,此时物体受到的摩擦力f=F=2N。当t=3s时,物体做加速运动,但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是2N。
(3)图中阴影部分为长方形,那么它的面积S=vt。根据s=vt可知,阴影部分的面积表示路程。
例3.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的(  )

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知,人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用,由图乙可知:
0~t1时间内,人加速向上运动,所以F>G;
t1~t2时间内人在做匀速直线运动,所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力,即F=G,
t2~t3时间内人在减速向上运动,F<G;
A、由以上分析t1~t2时间内,摩擦力应不变,故不正确;
BCD、分析可知,0~t1时刻受到的摩擦力最大,t2~t3时间内受到的阻力最小,t1~t2时间内受到阻力处于二者之间,故BD错误,C正确.
变式训练
1.(2022七下·嘉兴月考)(多选)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法正确的是(  )
A.当t=1.5s时,物体受到的摩擦力2N
B.2s~4s内,物体所受推力等于摩擦力
C.t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
D.4s~6s,物体运动的路程为8m
【答案】D
【解析】(1)根据丙图确定物体的运动状态,根据二力平衡的知识计算出摩擦力;
(2)根据力与运动的关系判断;
(3)根据丙图,找到匀速直线运动的状态,根据二力平衡的知识计算出滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力是否改变。
(4)根据s=vt计算经过的路程。
【解答】A.根据丙图可知,当t=1.5s时,物体的速度为零,即处于静止状态,那么它受到的推力与摩擦力相互平衡。根据乙图可知,此时它受到的推力为1N,则物体受到的摩擦力为1N,故A错误符合题意;
B.2~4s内,物体处于加速运动状态,则它受到的合力与运动方向相同,即推力大于摩擦力,故B正确不合题意;
C.当t=4s~6s时,物体做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力相等,即摩擦力f=F=2N。当t=3s时,物体做加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是2N,故C错误符合题意;
D.4~6s内,物体运动的速度为4m/s,则通过的距离为s=vt=4m/s×2s=8m,故D正确不合题意。
2.图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,下列说法错误的是( D )
A.当t=1.5s时,物体受到的摩擦力1N B.2s~4s内,物体所受推力大于摩擦力
C.4s~6s,物体运动的路程为8m D.t=3s时,物体受到两对平衡力的作用
3.如图所示,图1静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2。t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3。则下列说法正确的是( C )
0-4s内,物块受到的摩擦力为4N B. 8-10s内,物块受到的摩擦力为6N
C. t=10s时,物块的速度一定小于6m/s D. 若16s时撤去F,物块将做匀速直线运动
4.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为________N。
(2)若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________N。
(3)如果要使木块做匀速直线运动,拉力大小为____N,撤去外力的瞬间,木块所受摩擦力大小为_____N。
【错解】(1)5.1 (2)5.5 (3)5.1 5.1
【析错】不能正确应用影响滑动摩擦力的相关因素来判断摩擦力。
【正解】(1)5.3 (2)5.1 (3)5.1 5.1 我们先根据题意标出图中三个阶段木块的运动情况:0~t1木块静止,t1~t2由静止开始运动,t2后处于匀速直线运动状态。(1)当F=5.3N时,木块是静止的,木块受力平衡,水平方向:拉力F与静摩擦力等大反向,所以静摩擦力大小为5.3N,方向向左。(2)若用5.8N的水平拉力F拉木块,F已超出能让物体保持静止的最大拉力5.5N,木块将由静止开始运动。(3)在第三个阶段,木块做匀速直线运动,水平方向:滑动摩擦力与拉力F仍二力平衡,据图可知滑动摩擦力大小应为5.1N。撤去外力的瞬间,物体仍受滑动摩擦力,将做减速运动。上述两种情况都为非平衡状态,拉力F与滑动摩擦力二力不平衡。但是,由于物体所受的压力及地面的粗糙程度都没变,所以滑动摩擦力仍为5.1N。
5.(2024七下·衢州月考)如图 1 所示,水平地面上有一块重 600N 的长方体木块,小林用水平推力 F 把木块向前推动,此过程中,推力 F 和木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况分别如图 2 甲、乙所示。求:
(1)木块在 5~6 秒内,处于________(填“加速”、“减速”或“静止”)状态。此时的摩擦力大小等于________N。
(2)请在图2丙中,画出 0~6s 内木块所受的摩擦力 f 随时间 t 变化的图线。
【答案】(1)减速;200
(2)
【解析】(1)根据乙图判断5~6s内木块的运动状态。木块在3~5s内做匀速直线运动,根据甲图判断这时它受到的推力,然后根据二力平衡计算木块受到的摩擦力;
(2)根据乙图可知,在0~1s内木块处于静止状态,根据二力平衡判断摩擦力的大小;从1~3s时木块作加速运动,3~5s木块做匀速直线运动,5~6s木块做减速运动,这段时间内的滑动摩擦力不变,据此解答。
【解答】(1)根据乙图判断,5~6s内木块的速度越来越小,因此它做减速运动。木块在3~5s内做匀速直线运动,这时它受到的摩擦力等于推力;据甲图可知,3~5s内推力为200N,所以木块受到摩擦力200N;
(2)根据乙图可知,在0~1s内木块处于静止状态,根据二力平衡可知,这时木块受到的静摩擦力等于推力,即100N;从1~3s时木块作加速运动,3~5s木块做匀速直线运动,5~6s木块做减速运动,这段时间内的滑动摩擦力不变,即200N。作图如下:
6.(2024七下·柯桥月考)图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)根据图像:请描述0-6秒内整个过程中物体的运动状况________。
(2)t=5秒时,物体受到的摩擦力为________牛顿。
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同.请你解释其与“t=5秒时的摩擦力大小相同”的原因: 。
【答案】(1)物体0-2秒静止,2-4秒加速运动,4-6秒匀速
(2)2
(3)摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关t=3和t=5秒时压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,都相同,所以摩擦力大小也相同
【解析】(1)根据图乙中的右图可知,0-6秒内整个过程中物体的运动状况:物体0-2秒静止,2-4秒加速运动,4-6秒匀速;
(2)根据乙图中的右图可知,t=5s时物体做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据乙中的左图可知,t=5s时物体受到的水平推力F=2N,那么物体受到的摩擦力f=F=2N;
(3)在t=3秒时,物体受到的摩擦力与t=5秒时的摩擦力大小相同的原因:摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。t=3和t=5秒时压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,都相同,所以摩擦力大小也相同。

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