2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——6.5 科学探究:摩擦力(原卷版+解析版)

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2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——6.5 科学探究:摩擦力(原卷版+解析版)

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第六章《熟悉而陌生的力》
6.5 科学探究:摩擦力
【知识梳理】
一、滑动摩擦力
1.定义:一物体在另一物体表面 时所受到的 物体间 的力叫做滑动摩擦力。
2.产生滑动摩擦力的条件: ① ;② _;③ ;④ 。
3.滑动摩擦力的方向:与物体相对运动或有相对运动趋势的方向 。
二、影响滑动摩擦力大小的因素
1.滑动摩擦力的大小跟 大小有关,在其他条件相同时,接触面越 ,滑动摩擦力 。
2.滑动摩擦力的大小跟 有关,在其他条件相同时, 越大,滑动摩擦力 。
三、增大摩擦和减小摩擦的方法
1.增大摩擦的方法:增大 、增大接触面的 、变滚动为 。
2.减小摩擦的方法:减小 、减小接触面的 、变滑动为 、使两个互相接触的表面 。
【易错点】
1.摩擦力的方向不一定总是与物体运动的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的方向相同,如传送带传送货物时,如传送带传送货物时,货物刚开始由静止变为运动时受的摩擦力方向与物体的运动方向相同。
2.摩擦力不一定是阻力,有时也是动力,如人运动时脚与地面之间的摩擦力就是人前进的动力。
3.当物体静止时,拉力等于摩擦力;当物体做匀速直线运动时,拉力也等于摩擦力。
【规律总结】
1.滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度大小有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2.减小摩擦有四种方法:①在接触面粗糙程度不变的情况下减小压力;②在压力不变的情况下减小接触面的粗糙程度;③用滚动代替滑动;④使接触面彼此分离。增大摩擦有三种方法:①在接触面粗糙程度不变的情况下增大压力;②在压力不变的情况下增大接触面的粗糙程度;③用滑动代替滚动。
【典例分析】
(2021江苏镇江中考)小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿_______方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上作___________运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为___________N,方向为___________。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系。请指出她在实验中明显的不当之处:___________。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程一时间图像如图丁所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断___________ (填“>”“=”或“<”)。
【思路小结】
摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,在探究摩擦力与哪些因素有关时,要使用控制变量法,控制与该探究因素以外的因素不变。
在操作过程中,要保持拉动物体的速度不变,使物体保持匀速直线运动,此时拉力大小等于摩擦力大小。
【操练】
一、单选题
1.(2021湖南湘潭中考)用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与什么有关时,下列说法错误的是(  )
A.探究与压力大小的关系时,可在木块上加砝码
B.探究与接触面积大小的关系时,可将木块侧放
C.木块运动的速度越大,滑动摩擦力越大
D.本实验用到了控制变量法
2.(2021山东莱芜中考)拔河是一项喜闻乐见的群众性体育活动,如图所示是某校拔河比赛的场景。拔河中用到了摩擦力的相关知识,下列各种做法,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的是( )
A.选体重大的队员 B.选脚更大的队员
C.穿崭新的运动鞋 D.向地面撒些沙子
3.(2021山东淄博中考)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
4.(2021广西桂林中考)下列与自行车相关的描述中,为了减小摩擦的是(  )
A.刹车时用力捏车闸 B.给自行车轴承滴润滑油
C.轮胎表面有凹凸的花纹 D.刹车装置中垫一块橡胶皮
5.(2021海南中考)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是(  )
A.垫上滚木搬运重物 B.磁悬浮列车悬浮行驶
C.轮胎上有凹凸不平的花纹 D.给车轮的轴加润滑油
6.(2021湖南长沙八年级月考)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甲=f丁>f丙 C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f丙>f丁>f甲
7.(2021安徽马鞍山八年级期中)从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦力的知识。下列分析中错误的是(  )
A.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦
B.脚踏板凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦
C.轮胎上有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦
D.车的前轴、中轴及后轴均采用滚珠轴承为了减小摩擦
二、填空题
8.(2021江苏南通八年级期中)如图所示,小华把一根筷子插在玻璃杯中间,装满糙米压紧并加少许水后,居然可以用筷子把装糙米的玻璃杯提起来,这是因为:用糙米,通过_______增大摩擦;糙米吸水后发涨,通过_______增大摩擦。若吸水糙米重2N,玻璃杯重1N,当筷子提着糙米、杯子在空中静止时,糙米对筷子的摩擦力为_______N,方向_______。
9.(2021山东德州中考)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力为______N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.(2021湖南株洲中考)如图为某同学用弹簧测力计测量木块在水平固定木板上匀速滑动时所受摩擦力的情景。此时,弹簧测力计的读数为____N,实验操作中的错误是____。改正错误后,通过增减木块上钩码的个数,可以探究滑动摩擦力的大小与____(填“接触面的粗糙程度”或“压力”)的关系。
11.(2021湖北湖北中考)如图所示用手握住重4N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向______(选填 “竖直向上”或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小为______ N。
12.(2021河北古冶八年级期中)自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。例如:A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形 C.在转动部分添加润滑油 D.刹车时用力捏闸 E、塑料套紧紧套在车把手上 F、车把手上有凹槽 G、车轴上装有滚珠
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母):
(1)通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是 ___________;
(2)通过增大压力而增大摩擦的是:___________;
(3)通过变滑动为滚动而减小摩擦的是 ___________;
(4)通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是:___________。
13.(2021湖南龙山八年级期末)如图所示,用8N的力将一个木块压在竖直墙壁上,木块正好能匀速下滑。若木块的重力为5N,则木块与墙壁之间的摩擦力的大小为 ______N,摩擦力的方向是 ______。
14.(2021湖南宁远八年级期末)如图,小华用3.6N拉着一物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进,物块受到的滑动摩擦力的大小为 ______N;当速度增加到4m/s时,物块受到的滑动摩擦力的大小为 ______N。
15.(2020湖南通道八年级期中)在体育竞技比赛中,很多项目的比赛技巧应用到物理知识:拔河比赛时,运动员不能踩到沙粒,这是因为沙粒容易滚动从而减小________。
三、作图题
16.(2021广西梧州中考)请在图中画出在水平公路上匀速行驶的汽车受到摩擦力的示意图。
17.(2021湖南澧县八年级期末)如图所示,一个方形木块从斜面上滑下,请画出木块下滑时所受重力和摩擦力的示意图。
四、实验题
18.(2021山东烟台中考)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某小组用同一物块按照图甲、乙,丙进行了三次实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做__________运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)进行__________两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小之间的关系;
(3)实验中发现丙图中弹簧测力计的示数比甲图中的大,由此可以得到的结论是:____________。
(4)在交流评估环节中,某同学总认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关,为了验证他的想法,他进行了如下设计:将甲图中的物块竖直切掉一半重新进行实验,测得物块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较,从而得出结论。请对该同学的设计方案进行评估_______。
19.(2021贵州贵州中考)瑞瑞同学用下图实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,请你与他合作,回答下列问题:
(1)缓慢拉动木板B,直到物块A与木板B之间发生相对滑动,观察某时刻弹簧测力计示数(如图)为______N;
(2)若保持A、B间接触面粗糙程度、接触面积大小不变,在A上增加钩码,重复(1)操作,弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(3)若保持______不变,在B上分别铺棉布、毛巾,重复(1)操作,弹簧测力计示数发生变化,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(4)若保持A、B间压力大小、接触面粗糙程度不变,改变A、B间的接触面积大小,重复(1)操作,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小与______无关。
20.(2021安徽马鞍山市花园初级中学八年级期中)在“探究摩擦力大小跟什么因素有关”的实验中:
(1)实验中用弹簧测力计 ______拉动木块,使它沿长木板滑动,木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数;
(2)下表是某同学做该实验时得到的数据:
实验次数 接触面材料 压力/N 摩擦力/N
1 木块与木板 6 1.2
2 木块与木板 8 1.6
3 木块与毛巾 6 2.5
分析表中第 ______次实验数据可得,在接触面粗糙程度一定时,摩擦力的大小跟作用在物体表面上的
______有关,且 ______,摩擦力越大;
(3)该同学冬天在上学的路上发现有人在结冰的路面上撒些沙子,路面就不怎么滑了,这种做法的道理和本实验中的第 ______次与第 ______次实验相比较得出的结论是一致的;
(4)此实验装置存在着不足,列举其中一条不足之处 ______。第六章《熟悉而陌生的力》
6.5 科学探究:摩擦力
【知识梳理】
一、滑动摩擦力
1.定义:一物体在另一物体表面 滑动 时所受到的 阻碍 物体间 相对运动 的力叫做滑动摩擦力。
2.产生滑动摩擦力的条件: ① 相互接触 ;② 相互挤压_;③ 接触面粗糙 ;④ 做相对运动或有相对运动趋势 。
3.滑动摩擦力的方向:与物体相对运动或有相对运动趋势的方向 相反 。
二、影响滑动摩擦力大小的因素
1.滑动摩擦力的大小跟 接触面的粗糙程度 大小有关,在其他条件相同时,接触面越 粗糙 ,滑动摩擦力 越大 。
2.滑动摩擦力的大小跟 压力 有关,在其他条件相同时, 压力 越大,滑动摩擦力 越大 。
三、增大摩擦和减小摩擦的方法
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 、使两个互相接触的表面 分离 。
【易错点】
1.摩擦力的方向不一定总是与物体运动的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的方向相同,如传送带传送货物时,如传送带传送货物时,货物刚开始由静止变为运动时受的摩擦力方向与物体的运动方向相同。
2.摩擦力不一定是阻力,有时也是动力,如人运动时脚与地面之间的摩擦力就是人前进的动力。
【规律总结】
1.滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度大小有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2.减小摩擦有四种方法:①在接触面粗糙程度不变的情况下减小压力;②在压力不变的情况下减小接触面的粗糙程度;③用滚动代替滑动;④使接触面彼此分离。增大摩擦有三种方法:①在接触面粗糙程度不变的情况下增大压力;②在压力不变的情况下增大接触面的粗糙程度;③用滑动代替滚动。
【典例分析】
(2021江苏镇江中考)小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿_______方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上作___________运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为___________N,方向为___________。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系。请指出她在实验中明显的不当之处:___________。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程一时间图像如图丁所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断___________ (填“>”“=”或“<”)。
【答案】水平向右 匀速直线 3.4 水平向左 没有控制接触面的粗糙程度相同 =
【解析】
(1)实验中应沿水平向右方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力相等,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,弹簧测力计示数是3.4N,则木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,方向水平向左。
(3)探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,小华实验中没有控制接触面的粗糙程度相同,故不能得出正确结论。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,由图像知,在和时间内,木块都做匀速直线运动,拉力和摩擦力大小相等。因为压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故拉力也不变,即=
【思路小结】
摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,在探究摩擦力与哪些因素有关时,要使用控制变量法,控制与该探究因素以外的因素不变。
在操作过程中,要保持拉动物体的速度不变,使物体保持匀速直线运动,此时拉力大小等于摩擦力大小。
【操练】
一、单选题
1.(2021湖南湘潭中考)用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与什么有关时,下列说法错误的是(  )
A.探究与压力大小的关系时,可在木块上加砝码
B.探究与接触面积大小的关系时,可将木块侧放
C.木块运动的速度越大,滑动摩擦力越大
D.本实验用到了控制变量法
【答案】C
【解析】
探究滑动摩擦力大小与什么有关实验中,要探究与压力大小的关系时,需要控制接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,所以可以在木块上加砝码来改变压力大小,故A正确,A不符合题意;探究与接触面积大小的关系时,需要控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,可将木块侧放来改变接触面积,故B正确,B不符合题意;滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度无关,故C错误,C符合题意;本实验是在控制其他量不变的情况下,只研究其中一个变量,这种研究方法就做控制变量法,故D正确,D不符合题意。故选C。
2.(2021山东莱芜中考)拔河是一项喜闻乐见的群众性体育活动,如图所示是某校拔河比赛的场景。拔河中用到了摩擦力的相关知识,下列各种做法,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的是( )
A.选体重大的队员 B.选脚更大的队员
C.穿崭新的运动鞋 D.向地面撒些沙子
【答案】C
【解析】
选体重大的同学,可以通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;摩擦力的大小与受力面积无关,选脚更大的队员不会增大摩擦力,故B不符合题意;穿崭新的运动鞋,可以通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C符合题意;地面上的沙子能变滑动摩擦为滚动摩擦从而减小摩擦力,故D不符合题意。故选C。
3.(2021山东淄博中考)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
【答案】D
【解析】
攀登鞋采用特殊的橡胶,且攀登时与岩石贴合紧密,增加接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故A不符合题意;掌出汗时蘸取镁粉,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意;攀岩者攀登时,脚用力蹬紧岩石,通过增大压力从而增大摩擦力,故C不符合题意;攀岩者佩戴宽厚的腰带,安全又舒适,是为了防止掉落,与摩擦力无关,故D符合题意。故选D。
4.(2021广西桂林中考)下列与自行车相关的描述中,为了减小摩擦的是(  )
A.刹车时用力捏车闸 B.给自行车轴承滴润滑油
C.轮胎表面有凹凸的花纹 D.刹车装置中垫一块橡胶皮
【答案】B
【解析】
刹车时用力捏车闸是通过增大压力的方法增大摩擦的,故A不符合题意;给自行车轴承滴润滑油是通过使接触面分离的方法减小摩擦的,故B符合题意;轮胎表面有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C不符合题意;刹车装置中垫一块橡胶皮是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D不符合题意。故选B。
5.(2021海南中考)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是(  )
A.垫上滚木搬运重物 B.磁悬浮列车悬浮行驶
C.轮胎上有凹凸不平的花纹 D.给车轮的轴加润滑油
【答案】C
【解析】
垫上滚木搬运重物是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的,故A不符合题意;磁悬浮列车是利用使相互接触的两个面分离来减小摩擦的,故B不符合题意;轮胎上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的,故C符合题意;给车轮的轴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故D不符合题意。故选C。
6.(2021湖南长沙八年级月考)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甲=f丁>f丙 C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f丙>f丁>f甲
【答案】B
【解析】
丙是滚动摩擦,滚动摩擦其大小最小,其次是甲与丁,由于甲与丁的接触面的粗糙程度相同,压力的大小相同,故甲与丁的摩擦力相同,而乙的压力最大,在接触面粗糙程度相同时,乙的摩擦力最大,故B正确。
故选B。
7.(2021安徽马鞍山八年级期中)从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦力的知识。下列分析中错误的是(  )
A.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦
B.脚踏板凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦
C.轮胎上有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦
D.车的前轴、中轴及后轴均采用滚珠轴承为了减小摩擦
【答案】B
【解析】
刹车时用力捏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A正确,不符合题意;脚踏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B错误,符合题意;轮胎上制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C正确,不符合题意;车的前轴、中轴及后轴均采用滚珠轴承,用滚动摩擦代替滑动摩擦,属于减小摩擦,故D正确,不符合题意。故选B。
二、填空题
8.(2021江苏南通八年级期中)如图所示,小华把一根筷子插在玻璃杯中间,装满糙米压紧并加少许水后,居然可以用筷子把装糙米的玻璃杯提起来,这是因为:用糙米,通过_______增大摩擦;糙米吸水后发涨,通过_______增大摩擦。若吸水糙米重2N,玻璃杯重1N,当筷子提着糙米、杯子在空中静止时,糙米对筷子的摩擦力为_______N,方向_______。
【答案】增大接触面的粗糙程度 增大压力 3 竖直向下
【解析】
[1]糙米表面比较粗糙,用糙米,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]糙米吸水后发涨,糙米之间相互挤压,增大压力,来增大摩擦。
[3][4]当筷子提着糙米、杯子在空中静止时,杯子和糙米整体在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,两个力大小相等,所以筷子对糙米的摩擦力为
糙米对筷子的摩擦力与筷子对糙米的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以糙米对筷子的摩擦力为3N,方向竖直向下。
9.(2021山东德州中考)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,小强用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力为______N,当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1.8 不变
【解析】
[1]该测力计的每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,故此时的示数是1.8N;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,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,故木块所受的滑动摩擦力大小为1.8N。
[2]当拉力增大后,因为木块对桌面的压力大小仍等于重力,没有变化,而且接触面的粗糙程度也不变,所以摩擦力大小不变。
10.(2021湖南株洲中考)如图为某同学用弹簧测力计测量木块在水平固定木板上匀速滑动时所受摩擦力的情景。此时,弹簧测力计的读数为____N,实验操作中的错误是____。改正错误后,通过增减木块上钩码的个数,可以探究滑动摩擦力的大小与____(填“接触面的粗糙程度”或“压力”)的关系。
【答案】1.4 弹簧测力计没有沿水平方向拉动木块 压力
【解析】
[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N。
[2]实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡条件,拉力等于摩擦力,而实验中弹簧测力计没有沿水平方向拉动木块。
[3]改正错误后,通过增减木块上钩码的个数,压力发生了变化,接触面的粗糙程度不变,可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
11.(2021湖北湖北中考)如图所示用手握住重4N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向______(选填
“竖直向上”或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小为______ N。
【答案】竖直向上 16
【解析】
[1]用手握住重4N的瓶子静止不动,瓶子受到的重力和摩擦力是平衡力,重力的方向竖直向下,此时瓶子受到摩擦力的方向竖直向上。[2]当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小f=F-G=20N-4N=16N
12.(2021河北古冶八年级期中)自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。例如:A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形 C.在转动部分添加润滑油 D.刹车时用力捏闸 E、塑料套紧紧套在车把手上 F、车把手上有凹槽 G、车轴上装有滚珠
上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母):
(1)通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是 ___________;
(2)通过增大压力而增大摩擦的是:___________;
(3)通过变滑动为滚动而减小摩擦的是 ___________;
(4)通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是:___________。
【答案】AF DE BG C
【解析】
A.轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;
B.车轮做成圆形,是通过变滑动为滚动来减小摩擦;
C.在转动部分添加润滑油,是通过使接触面彼此分离而减小摩擦的;
D.刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
E.塑料套紧紧套在车把手上,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
F.车把手上有凹槽,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;
G.车轴上装有滚珠,是通过变滑动为滚动来减小摩擦。
综上分析,(1)通过增大接触面粗糙程度而增大摩擦的是AF。(2)通过增大压力而增大摩擦的是DE。
(3)通过变滑动为滚动而减小摩擦的是BG。(4)通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是C。
13.(2021湖南龙山八年级期末)如图所示,用8N的力将一个木块压在竖直墙壁上,木块正好能匀速下滑。若木块的重力为5N,则木块与墙壁之间的摩擦力的大小为 ______N,摩擦力的方向是 ______。
【答案】5 竖直向上
【解析】
[1]木块匀速下滑时,滑动摩擦力和竖直向下的重力大小相等,故滑动摩擦力大小为f=G=5N。[2]方向与重力的方向相反,重力的方向始终竖直向下,摩擦力的方向是竖直向上。
14.(2021湖南宁远八年级期末)如图,小华用3.6N拉着一物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进,物块受到的滑动摩擦力的大小为 ______N;当速度增加到4m/s时,物块受到的滑动摩擦力的大小为 ______N。
【答案】3.6 3.6
【解析】
[1]当拉着一物块以2m/s的速度在水平地面上匀速前进时,由图示知,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为3.6N;物块受到的滑动摩擦力与拉力相等,所以摩擦力为3.6N。[2]当速度增加到4m/s时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物块受到的滑动摩擦力的大小不变,仍为3.6N。
15.(2020湖南通道八年级期中)在体育竞技比赛中,很多项目的比赛技巧应用到物理知识:拔河比赛时,运动员不能踩到沙粒,这是因为沙粒容易滚动从而减小________。
【答案】摩擦
【解析】
沙粒容易滚动从而减小摩擦力,即变滑动为滚动,滚动的摩擦力比滑动摩擦力小。
三、作图题
16.(2021广西梧州中考)请在图中画出在水平公路上匀速行驶的汽车受到摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
由题意知,汽车在水平公路上匀速行驶,则它受到的摩擦力方向与运动方向相反,作用在重心上,所以示意图如下:
17.(2021湖南澧县八年级期末)如图所示,一个方形木块从斜面上滑下,请画出木块下滑时所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
木块所受重力方向竖直向下;木块从斜面上滑下时,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都画在木块重心上。如图所示:
四、实验题
18.(2021山东烟台中考)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某小组用同一物块按照图甲、乙,丙进行了三次实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做__________运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)进行__________两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小之间的关系;
(3)实验中发现丙图中弹簧测力计的示数比甲图中的大,由此可以得到的结论是:____________。
(4)在交流评估环节中,某同学总认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关,为了验证他的想法,他进行了如下设计:将甲图中的物块竖直切掉一半重新进行实验,测得物块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较,从而得出结论。请对该同学的设计方案进行评估_______。
【答案】匀速直线 甲、乙 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 该同学的实验方案没有控制压力一定,所得结论是错误的
【解析】
(1)实验中需要测量滑动摩擦力的大小,需要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,受到的摩擦力与拉力大小相等。
(2)要探究滑动摩擦力大小与压力大小之间的关系,应改变压力大小、控制接触面的粗糙程度不变,图中甲、乙两次实验符合条件。
(3)丙图和甲图中接触面的压力大小相同,丙图的毛巾表面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明摩擦力更大,由此可得结论:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)要验证滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关,应改变接触面积,同时要控制压力和接触面的粗糙程度不变。而该同学将物块竖直切掉一半重新进行实验,改变了接触面积,但也改变了压力,这样的做法是错误的,故得到的实验结论是错误的。
19.(2021贵州贵州中考)瑞瑞同学用下图实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,请你与他合作,回答下列问题:
(1)缓慢拉动木板B,直到物块A与木板B之间发生相对滑动,观察某时刻弹簧测力计示数(如图)为______N;
(2)若保持A、B间接触面粗糙程度、接触面积大小不变,在A上增加钩码,重复(1)操作,弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(3)若保持______不变,在B上分别铺棉布、毛巾,重复(1)操作,弹簧测力计示数发生变化,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(4)若保持A、B间压力大小、接触面粗糙程度不变,改变A、B间的接触面积大小,重复(1)操作,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小与______无关。
【答案】3.4 压力大小 压力大小和接触面积大小 接触面积大小
【解析】
(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。
(2)保持A、B间接触面粗糙程度、接触面积大小不变,在A上增加钩码,即增大力压力,弹簧测力计示数变大,则摩擦力增大,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应保持A、B间压力、接触面积大小不变,改变接触面的粗糙程度。
(4)保持A、B间压力大小、接触面粗糙程度不变,改变A、B间的接触面积大小,弹簧测力计示数不变,即摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
20.(2021安徽马鞍山市花园初级中学八年级期中)在“探究摩擦力大小跟什么因素有关”的实验中:
(1)实验中用弹簧测力计 ______拉动木块,使它沿长木板滑动,木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数;
(2)下表是某同学做该实验时得到的数据:
实验次数 接触面材料 压力/N 摩擦力/N
1 木块与木板 6 1.2
2 木块与木板 8 1.6
3 木块与毛巾 6 2.5
分析表中第 ______次实验数据可得,在接触面粗糙程度一定时,摩擦力的大小跟作用在物体表面上的 ______有关,且 ______,摩擦力越大;
(3)该同学冬天在上学的路上发现有人在结冰的路面上撒些沙子,路面就不怎么滑了,这种做法的道理和本实验中的第 ______次与第 ______次实验相比较得出的结论是一致的;
(4)此实验装置存在着不足,列举其中一条不足之处 ______。
【答案】匀速直线 1、2 压力 压力越大 1 3 由于很难保持木块做匀速直线运动,因此弹簧测力计示数不稳定,很难读数
【解析】
(1)实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
(2)由表中实验数据可知,在实验序号为1、2的实验中,木块与木板间接触面的粗糙程度相同,物体间的压力不同,由表中实验数据可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大。
(3)在结冰的路面上撒些沙子,增加了路面的粗糙程度,在压力一定的情况下可以增大摩擦,由表中实验数据可知,在实验序号为1、3的实验中,物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同,由表中实验数据可知,在压力相同的情况下,物体间接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大。
(4)由于很难保持木块做匀速直线运动,因此弹簧测力计示数不稳定,很难读数。

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