7.3 摩擦力(重难点练习)-苏科版(2024)八年级下册(含解析)

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7.3 摩擦力(重难点练习)-苏科版(2024)八年级下册(含解析)

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7.3 摩擦力(重难点练习)
一.摩擦力的概念(共9小题)
二.摩擦力类型的判断(共8小题)
三.改变摩擦力的方法(共9小题)
四.摩擦力方向的判断(共10小题)
五.判断摩擦力的有无(共5小题)
六.摩擦力大小的计算(共6小题)
七.摩擦力作图(共8小题)
八.探究滑动摩擦力影响因素的实验(共7小题)
一.摩擦力的概念(共9小题)
1.关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.摩擦力无益,总是有害的
D.车轮与地面间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
2.下列有关摩擦力的说法不正确的是(  )
A.走路时鞋底与路面间的摩擦是有益摩擦
B.自行车刹车时,是通过增大刹车胶皮与钢圈之间的压力来增大摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.用力蹬自行车时,自行车后轮受到的摩擦力是向前的
3.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是(  )
A.因为物体本身就有重力, 所以重力没有施力物体
B.物体受到的重力的方向总是竖直向下
C.物体间如果有相互作用的弹力,就一定存在摩擦力
D.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
4.下列关于摩擦力的说法,正确的是(  )
A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力的大小只与压力大小有关
C.滚动摩擦比滑动摩擦小
D.静止的物体不会受到摩擦力
5.如图所示的绳结,有很多种打法,可应用于救援、攀岩、运输等,绳结能成形和起作用是因为绳和绳之间有(  )
A.重力 B.吸引力
C.弹力 D.摩擦力
6.如果摩擦力突然消失,关于我们身边的情景判断错误的是(  )
A.老师不能用粉笔在黑板上写字 B.我们很容易从座椅上滑下
C.我们没法正常行走 D.我们很容易拧开矿泉水瓶盖
7.假如没有重力和摩擦力将会出现哪些情景,下列猜想不正确的是(  )
A.假如没有摩擦力,人可以越走越快
B.假如没有摩擦力,我们无法握住笔写字
C.假如没有重力,人一跳就会离开地球
D.假如没有重力,就不能用天平来测量质量
8.下列关于摩擦力的说法不正确的是(  )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
9.下列关于滑动摩擦力的说法,正确的是( )
A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度无关
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.增大压力可以增大滑动摩擦力
D.物体速度越大,滑动摩擦力越大
二.摩擦力类型的判断(共8小题)
10.“滚铁环”是一种中国传统民间儿童游戏,流行于二十世纪六七十年代。“滚铁环”有助于提高人体的平衡性、肢体的协调以及眼力。如图所示,关于滚铁环,下列说法中错误的是(  )
A.铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦 B.人脚与地面之间不存在摩擦
C.铁钩与手之间的摩擦是静摩擦 D.铁环与地面之间的摩擦力较小
11.下列现象中,属于滚动摩擦的是(  )
A.拔河时,运动员握紧绳子的手与绳子之间的摩擦
B.小朋友从滑梯上下滑时,与滑梯之间的摩擦
C.球在地面上滚动时,与地面之间的摩擦
D.人走路时,鞋底与地面之间的摩擦
12.下列哪种摩擦属于滚动摩擦(  )
A.行驶的汽车车轮与地面间的摩擦 B.皮带打滑时,皮带与皮带轮间摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间摩擦 D.滑冰时,冰刀与冰面间摩擦
13.造纸术是我国四大发明之一,笔的演变贯穿中华文化的发展历程。下列场景中,笔尖与纸面之间的摩擦属于滚动摩擦的是( )
A.用铅笔画画 B.用毛笔写字
C.用水彩笔涂鸦 D.用圆珠笔写字
14.期中考试过程中,小明用圆珠笔在试卷上答题时,笔尖中的钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间摩擦为 摩擦;答题时,手与笔之间的摩擦为 摩擦。
15.书法是中华民族文化的瑰宝。如图手执毛笔竖直悬空静止,手与笔之间的是 摩擦;用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦是 摩擦;用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠与纸面之间的摩擦是 摩擦(选填“静”、“滑动”或“滚动”)。
16.体育运动包含着很多物理知识,如图甲所示,冰壶比赛运动中,在粗糙程度均匀的水平冰面上,撤去手对冰壶的推力,冰壶在继续前进过程中所受到的是 摩擦;如图乙所示,举重运动员举起杠铃静止时,手受到的是 摩擦。
17.下列两物体间的摩擦属于滑动摩擦的是 ,属于滚动摩擦的是 ,属于静摩擦的是 。(填字母)
A.用圆珠笔写字时,圆珠笔与纸之间
B.人正常走路时,鞋底与地面之间
C.汽车行驶时,车轮与地面之间
D.自行车刹车时,刹车胶皮与车圈之间
三.改变摩擦力的方法(共9小题)
18.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是(  )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
19.如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.推书柜时,先把书移出 B.车子陷在泥里,在车轮下面垫石子
C.行李箱下面装有轮子 D.给自行车车轴处加润滑油
20.下列生活实例中,属于减小摩擦的是(  )
A.冰壶运动员将冰面磨得更光滑 B.地砖上有凹凸不平的花纹
C.拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子 D.体操运动员在手上涂防滑粉
21.自行车上应用了很多物理知识,其中属于增大摩擦力的是(  )
A.把手上刻花纹 B.车轮做成圆形
C.链条加润滑油 D.前后轮都安装在滚动轴承上
22.小深洗碗时用力摩擦去除污渍,主要是为了通过(  )
A.增大压力来增大摩擦力 B.减小压力来增大摩擦力
C.减小压力来减小摩擦力 D.增大压力来减小摩擦力
23.1947年6月21日解放战争中林彪指挥的我军四野部队强攻国民党盘踞的吉林省四平市区,国民党守将陈明仁采用“撒豆成兵”的战术进行防守,他命令守军在我军进攻的街道路面上撒满了黄豆。解放军战士猝不及防,踩在上面站里不稳,纷纷摔倒,遭受重大损失。请问下列与“撒豆成兵”的道理相同的是(  )
A.冬天路面结冰时要撒些沙子
B.体操运动员为了防止手滑,抹上镁粉
C.辽宁瓦轴集团生产的轴承里加了滚珠
D.我军的气垫船抢滩登陆
24.下列实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.行李箱安装滚轮 B.守门员佩戴防滑手套
C.鞋底制有凹凸不平的花纹 D.擦黑板时用力压黑板擦
25.图的实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.刹车时捏紧车闸 B.运动员手上涂镁粉
C.给转轴加润滑油 D.击球时用力握球拍
26.如图是同学们进行的“竹筷提米”实验的情景。在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起,提起米的过程中筷子受到米的摩擦力方向是 的。为了将大米提起的更高,应将筷子插入得更深一些,这样做的目的是 。
四.摩擦力方向的判断(共10小题)
27.小明在水平桌面上平铺一张白纸,然后用镇纸压住白纸左侧边缘。他用毛笔在纸面上向右书写“一”字的过程中,镇纸和白纸都处于静止状态,如图所示,则这一过程中(  )
A.镇纸受到水平向左的摩擦力
B.毛笔受到水平向左的摩擦力
C.白纸受到毛笔施加向左的摩擦力
D.桌面没有受到摩擦力的作用
28.如题图所示,刮痧时需在皮肤上涂润滑药油,当刮痧板向右刮动时,下列分析正确的是(  )
A.涂药油可以增大摩擦
B.刮痧板受到的是滑动摩擦力
C.刮痧板受到的摩擦力方向向右
D.刮痧时越用力,刮痧板受到的摩擦力越小
29.拖动牙刷水平向右匀速直线运动时,刷毛发生了如图所示的弯曲。关于刷毛受到的摩擦力,分析错误的是(  )
A.摩擦力改变了刷毛的形状 B.摩擦力的作用点在刷毛上
C.摩擦力的方向水平向左 D.摩擦力随速度增大而增大
30.如图所示,某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂着一些小磁铁,吸附在黑板上的小磁铁可以用于“贴”挂图或试题答案,关于小磁铁,下列说法正确的是(  )
A.吸附在黑板表面的小磁铁受到的摩擦力方向向下
B.小磁铁受到的弹力方向是垂直黑板水平向里的
C.小磁铁受到黑板的弹力,黑板也受到小磁铁的弹力
D.掉下来的小磁铁受到重力,吸附在黑板上静止的小磁铁不受到重力
31.人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,这时,地面对它会产生一个摩擦力;而前脚踩到地面时,地面对它会产生一个摩擦力。这两个摩擦力的方向应是(  )
A.向前,向后 B.向后,向前
C.都向前 D.都向后
32.值日打扫教室卫生的小慧,偶尔发现教室窗玻璃上趴着一只壁虎如图所示,胆大的小慧和同桌小聪用手推窗(水平向右),观察到壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,此时壁虎受到摩擦力的方向是(  )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
33.如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,下列说法正确的是(  )
A.向上爬竿时,该同学受到的摩擦力为滑动摩擦力
B.向上爬竿时,该同学受到的摩擦力方向竖直向上
C.下滑过程中,该同学受到的摩擦力大小一定等于重力
D.下滑过程中,该同学受到的摩擦力方向竖直向下
34.如图所示,左轮为主动轮,右轮为被动轮,电动机(图中未画出)驱动主动轮,使皮带和右轮都顺时针转动,此时皮带上A点和轮上B点所受摩擦力的方向分别是( )
A.向左,向左 B.向右,向右 C.向左,向右 D.向右,向左
35.(多选)水平皮带传输装置如图所示,O1为主动轮,O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时,物体在皮带上滑动,当它到达位置C后停止滑动,直到传送到目的地B端。在传送过程中,若皮带与轮不打滑,则关于物体受的摩擦力和图中P、Q两处(在O1、O2连线上)皮带所受摩擦力方向的说法正确的是(  )
A.在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力,P处皮带受向上的静摩擦力。
B.在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力,P处皮带受向下的静摩擦力。
C.在CB段物体不受静摩擦力,Q处皮带受向下的静摩擦力。
D.在CB段物体受到水平向右的静摩擦力,P、Q两处皮带始终受向下的静摩擦力。
36.如图,某同学用手竖直握住玻璃瓶静止不动,手受到摩擦力的方向是竖直向 (选填“上”或“下”);如果增大手对瓶的握力,则瓶子受到的摩擦力的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
五.判断摩擦力的有无(共5小题)
37.如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论不正确的是(  )
A.A和B之间不存在摩擦力作用
B.A和B之间存在静摩擦力作用
C.B与桌面间存在静摩擦力作用
D.若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力
38.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于物体C上,使A、B、C以共同的速度向右匀速运动,则物体A的受力个数为(  )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
39.下图描述的情景中,人不受摩擦力的是(  )
A.站在匀速上升的电梯上 B.静止在竹竿上
C.静坐在斜坡上 D.正在拔河
40.湖北省广水市是“诗词楹联”之乡,书法是中国特有的一种传统艺术.如图是小华同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.悬空竖直握笔静止不动,毛笔没有受到摩擦力
B.向右水平写字,笔毫受到纸张的摩擦力方向向右
C.轻写与重写对纸张摩擦力大小无变化
D.向右水平写字,笔毫受到纸张的摩擦力方向向左
41.(多选)如图所示,用大小为20N的水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数一直为12N。关于该状态,下列说法正确的是( )(不计绳和弹簧测力计重)
A.A对B的摩擦力为静摩擦力
B.弹簧测力计的示数等于B所受摩擦力
C.地面对A的摩擦力水平向左,大小为20N
D.当增大拉力F拉着物体A做加速运动时,弹簧测力计的示数将不变
六.摩擦力大小的计算(共6小题)
42.如图所示,物块A重15N,用40N的水平压力F将它紧压在竖直的墙面上。当物块静止后将压力F撤去,物块沿墙面下滑时,物块与墙面间的摩擦力(  )
A.大于15N B.小于15N
C.等于15N D.等于0
43.如图甲所示,在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。放在传送带上重为200N的行李箱与水平传送带一起水平向右做匀速直线运动,简化图如图乙所示,不计空气阻力,则在此过程中(  )
A.行李箱受到的摩擦力是静摩擦力
B.行李箱受到的摩擦力为零
C.行李箱受到的摩擦力大小为200N,方向水平向右
D.行李箱对传送带的摩擦力大小为200N,方向水平向左
44.劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是(  )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子加速向左运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
45.如图所示,将重为10N的物体A放在重20N的物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力使物体A、B一起向右做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.物体A与物体B之间没有摩擦力 B.物体B受到地面的摩擦力方向水平向右
C.地面对物体B的摩擦力大小为8N D.物体B对地面的摩擦力大小为30N
46.如下图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力(  )
A.方向竖直向下 B.等于大气压力 C.等于其所受重力 D.小于其所受重力
47.如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右拉力F1=5N,B物块受到水平向左拉力F2=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则A对B的摩擦力为 N,方向是 ,水平桌面对B的摩擦力为 N。
七.摩擦力作图(共8小题)
48.请在如图中画出静止在斜面上物体所受的摩擦力f和重力G的示意图
49.如图物体静止在斜面上,请在O点作出物块所受摩擦力的示意图并画出物块对斜面压力的示意图。
50.小已同学使用椅子进行俯卧撑锻炼,如图所示。O点为重心,A点为与地面的接触点。请画出:
①小已同学所受重力的示意图;
②小已同学在A点所受支持力的示意图;
③小已同学鞋底受到摩擦力的示意图。
51.年月日上午大熊猫“福宝”在中国大熊猫保护研究中心复展,如图是“福宝”正躺在树上休息,图乙是其简化图,为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的摩擦力的示意图。
52.如图,手按压水平面并向左滑动,请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
53.如图所示,物块在粗糙的水平面上向右滑动,请画出物块所受地面对它的摩擦力的示意图。(力的作用点请画在物块的重心O上)
54.如图所示,“刷屏”已经成为许多人的生活常态,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
55.如图所示,物体在水平面上向右运动,请在点画出物体此时受到的重力与滑动摩擦力的示意图。
八.探究滑动摩擦力影响因素的实验(共7小题)
56.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小慧做了如图三次实验。
(1)实验前,需要对弹簧测力计 (填“水平”或“竖直”)方向上调零。
(2)图甲中,小慧将木板固定,水平拉动木块,拉力逐渐增大,则木块受到的滑动摩擦力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出结论: 。请举出一个能说明这一结论的生活现象 。
(4)比较图甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系。
(5)小华同学发现小慧实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验如图丁,改进后水平向左拉动木板B,木块A受到的摩擦力的方向水平 (填“向右”或“向左”);当他向左拉动木板B的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,你认为不稳定的原因是 。
57.物理兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验(其中丙图中的长木板与甲、乙图中的长木板材料相同但表面更粗糙)。请你完成下列内容:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,根据 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大小相等。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)通过比较 两图,可验证猜想一。通过比较 两图,可验证猜想二。归纳得出结论:接触面所受的压力越 (选填“大”或“小”),接触面越 (选填“光滑”或“粗糙”),滑动摩擦力越大。
58.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,实验中,小明不一定要匀速拉动长木板,分析长木板水平方向受 个力。
59.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B 设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在 方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中甲乙两次实验说明: ;
(3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”) 匀速拉动长木板。
60.小星在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,小星利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、长木板两块(一块较光滑,另一块较粗糙)、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。
(1)在实验中,小星用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等;并记录了弹簧测力计第1次的示数为0.6N,第2次的示数为0.9N,第3次和第4次的示数均为1.8N;
(2)比较第2次和第3次操作,可验证猜想 是否正确(选填“a”“b”或“c”);比较第 两次操作,可验证猜想c是否正确;
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。用力F向右拉动木板,拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
61.小伟注意到很多公共场所都有类似如图所示的提示牌。地面潮湿一定会导致摩擦力减小吗?他想探究这一问题,为此他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,并设计了图所示的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小伟把长条形地板砖放在水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动;根据 知识可测出滑动摩擦力的大小。
(2)小亮发现小伟上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图所示的改进,改进实验中, (选填“必须”或“不需要”)匀速拉动地板砖。
(3)小伟用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的 ,通过实验得到下表中的数据:
喷雾次数 0 2 4 6 8 10
潮湿程度 小大
摩擦力
分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而 。
(4)小强参考小伟的实验结论后说:“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小伟说:“你上次数作业本的页数时,还往手上沾唾液呢!”在这两个实例中,都是通过改变接触面的潮湿程度来 (选填“增大”或“减小”)摩擦的。
(5)驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员注意安全: 。
62.小明在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中图甲、图乙中长木板正面朝上,图丙中长木板反面朝上。长木板的正面和反面的粗糙程度不相同。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择 两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择 两图所示的实验来操作。
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了 的知识。
(3)小明分别对猜想①、②进行了实验验证。图甲、图丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为 N。分析可得:长木板的反面比正面 (选填“粗糙”或“光滑”)。小明多次实验后得出了正确结论。
【拓展设问】
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例: 。
(5)小明改变放在木块上的砝码质量,多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像,如图戊所示。由图可知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力的大小为 N。
(6)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图己所示的实验装置。将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动,再次验证了猜想①、②并得出相同结论。拉动木板时,木块受到的滑动摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”)。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中错误的是 (填字母)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
答案与解析
一.摩擦力的概念(共9小题)
1.关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.摩擦力无益,总是有害的
D.车轮与地面间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
【答案】A
【详解】A.摩擦力产生的条件是两个物体必须接触且有相对运动或趋势,因此接触是必要条件,故A正确;
B.摩擦力的方向阻碍相对运动,可能与物体运动方向相同,如人走路时脚底摩擦,故B错误;
C.摩擦力既有益,如走路;也有害,如机器磨损,故C错误;
D.车轮与地面的摩擦是车辆行驶的动力,过度光滑会导致打滑,故D错误。
故选A。
2.下列有关摩擦力的说法不正确的是(  )
A.走路时鞋底与路面间的摩擦是有益摩擦
B.自行车刹车时,是通过增大刹车胶皮与钢圈之间的压力来增大摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.用力蹬自行车时,自行车后轮受到的摩擦力是向前的
【答案】C
【详解】A.走路时,脚向后蹬地,地面对鞋底产生向前的摩擦力使人获得前进的动力,是有益摩擦,故A正确,不符合题意;
B.自行车刹车时,用力捏手闸,使得刹车胶皮与钢圈之间的压力增大从而增大摩擦来刹车,故B正确,不符合题意;
C.人前进时,受到的摩擦力的方向与人运动的方向相同,所以摩擦力的方向总是和物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,而不一定和物体的运动方向相反,故C错误,符合题意;
D.用力蹬自行车时,自行车后轮相对于地面具有向后的运动趋势,受到的摩擦力是向前的,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是(  )
A.因为物体本身就有重力, 所以重力没有施力物体
B.物体受到的重力的方向总是竖直向下
C.物体间如果有相互作用的弹力,就一定存在摩擦力
D.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
【答案】B
【详解】A.重力是由于地球吸引而产生的,所以重力的施力物体是地球,故A错误;
B.重力是由于地球吸引而产生的,所以物体受到的重力的方向是竖直向下的,故B正确;
C.产生摩擦力的一个重要条件是接触面粗糙,所以如果接触面光滑时,即使物体间存在弹力,物体间也不存在摩擦力,故C错误;
D.摩擦力的方向一定与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反,不一定与物体运动方向相反,例如人走路时,脚受到的摩擦力的方向与人运动方向相同,故D错误。
故选B。
4.下列关于摩擦力的说法,正确的是(  )
A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力的大小只与压力大小有关
C.滚动摩擦比滑动摩擦小
D.静止的物体不会受到摩擦力
【答案】C
【详解】A. 摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,而不是与物体运动的方向相反,例如人走路时,脚向后蹬地,摩擦力向前,与人运动方向相同,故A错误;
B. 滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,故B错误;
C. 滚动摩擦:物体滚动时,接触面因微小形变产生的阻碍作用(如车轮在地面滚动); 滑动摩擦:物体滑动时,接触面间分子相互阻碍的作用(如箱子在地面滑动)。 在相同压力和接触面粗糙程度下,滚动摩擦的阻碍作用远小于滑动摩擦。
生活实例:推动带轮子的行李箱(滚动摩擦)比推动无轮的箱子(滑动摩擦)轻松得多;自行车用轮子前进比 “拖着车滑行”(滑动)更省力。 这也是生活中机械(如车轮、轴承)普遍用 “滚动代替滑动” 以减小摩擦的原因。故C正确;
D. 静止的物体可能受到摩擦力,比如一个物体在斜面上静止,它受到沿斜面向上的静摩擦力,故D错误。
故选C。
5.如图所示的绳结,有很多种打法,可应用于救援、攀岩、运输等,绳结能成形和起作用是因为绳和绳之间有(  )
A.重力 B.吸引力
C.弹力 D.摩擦力
【答案】D
【详解】绳结在受到力时,绳结之间存在压力,接触面是粗糙的,有发生相对滑动的趋势或者发生了相对滑动,绳结之间就会产生摩擦力。
故选D。
6.如果摩擦力突然消失,关于我们身边的情景判断错误的是(  )
A.老师不能用粉笔在黑板上写字 B.我们很容易从座椅上滑下
C.我们没法正常行走 D.我们很容易拧开矿泉水瓶盖
【答案】D
【详解】A.老师在黑板上写字是依靠粉笔与黑板间的摩擦力,若摩擦力消失,老师将无法写字,故A正确,不符合题意;
B.我们很容易从座椅上滑下,是因为人和椅子间没有了摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.人走路是依靠鞋底与地面间的摩擦,若没有了摩擦,人便无法行走,故C正确,不符合题意;
D.我们很难拧开矿泉水瓶盖,是因为受到了摩擦力的作用,若摩擦力消失我们将很难拧开矿泉水瓶盖,故D错误,符合题意。
故选D。
7.假如没有重力和摩擦力将会出现哪些情景,下列猜想不正确的是(  )
A.假如没有摩擦力,人可以越走越快
B.假如没有摩擦力,我们无法握住笔写字
C.假如没有重力,人一跳就会离开地球
D.假如没有重力,就不能用天平来测量质量
【答案】A
【详解】A.人行走时的动力是地面对人的摩擦力,如果失去了摩擦力,人将寸步难行,故A错误,符合题意;
B.握笔写字靠的是摩擦力,假如没有摩擦力,我们不能握住笔写好字,故B正确,不符合题意;
C.人跳起来会落向地面,是因为受到重力的作用,重力使人终落下来,若没有重力,则人跳起来由于不再受到重力作用就会离开地球,故C正确,不符合题意;
D.天平是等臂杠杆,若两边物体受到地球重力相等时,天平处于平衡状态,则两边物体的质量相等,假如失去了重力,天平就不能再用来测量物体的质量,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.下列关于摩擦力的说法不正确的是(  )
A.摩擦力不都是有害的
B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上
C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力
D.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生
【答案】C
【详解】A.摩擦力可能是有害的,也可能是有益的,譬如人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦,故A正确,不符合题意;
BCD.两个表面粗糙且相互接触并产生挤压的物体发生或将要发生相对运动(有相对运动的趋势)时,才会有摩擦力产生,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
9.下列关于滑动摩擦力的说法,正确的是( )
A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度无关
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.增大压力可以增大滑动摩擦力
D.物体速度越大,滑动摩擦力越大
【答案】C
【详解】A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故A错误;
B.滑动摩擦力的方向是与物体相对运动的方向相反,而不是“与物体运动方向相反”。例如,若物体向右运动但接触面相对它向左运动更快,摩擦力可能与运动方向相同。故B错误;
C.滑动摩擦力的公式是 ,是接触面的动摩擦因数,N是压力,当不变时,增大压力N ,滑动摩擦力f会增大,故C正确;
D.滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,只要接触面粗糙程度和压力不变,速度变化不会影响滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
二.摩擦力类型的判断(共8小题)
10.“滚铁环”是一种中国传统民间儿童游戏,流行于二十世纪六七十年代。“滚铁环”有助于提高人体的平衡性、肢体的协调以及眼力。如图所示,关于滚铁环,下列说法中错误的是(  )
A.铁环与地面之间的摩擦是滚动摩擦 B.人脚与地面之间不存在摩擦
C.铁钩与手之间的摩擦是静摩擦 D.铁环与地面之间的摩擦力较小
【答案】B
【详解】A.当铁环在地面上滚动时,它与地面之间的接触点不断变换,这种摩擦形式属于滚动摩擦。故A正确,不符合题意;
B.人在行走或站立时,脚与地面之间会有相对运动或相对运动的趋势。为了保持平衡和推动身体前进,脚与地面之间必须存在摩擦力。这种摩擦阻止了脚与地面之间的相对滑动。故B错误,符合题意;
C.当人手持铁钩时,铁钩在手中不会滑落,说明手与铁钩之间存在摩擦力。由于手与铁钩之间没有相对运动,只有相对运动的趋势,因此这种摩擦力是静摩擦力。故C正确,不符合题意;
D.滚动摩擦通常比滑动摩擦小得多。因此,当铁环在地面上滚动时,它与地面之间的摩擦力相对较小。这使得铁环能够更容易地在地面上滚动。故D正确,不符合题意。
故选B。
11.下列现象中,属于滚动摩擦的是(  )
A.拔河时,运动员握紧绳子的手与绳子之间的摩擦
B.小朋友从滑梯上下滑时,与滑梯之间的摩擦
C.球在地面上滚动时,与地面之间的摩擦
D.人走路时,鞋底与地面之间的摩擦
【答案】C
【详解】滚动摩擦是指物体在另一物体表面滚动时产生的摩擦。
A.手与绳子的摩擦属于滑动摩擦或静摩擦(取决于是否有相对滑动)。故A不符合题意;
B.小朋友沿滑梯下滑时,发生相对滑动,与滑梯之间是滑动摩擦。故B不符合题意;
C.选项C中,球在地面上滚动,与地面之间的摩擦属于滚动摩擦。故C符合题意;
D.走路时鞋底与地面之间主要为静摩擦(推动人前进时无滑动)。故D不符合题意。
故选C。
12.下列哪种摩擦属于滚动摩擦(  )
A.行驶的汽车车轮与地面间的摩擦 B.皮带打滑时,皮带与皮带轮间摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间摩擦 D.滑冰时,冰刀与冰面间摩擦
【答案】A
【详解】A.滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。行驶的汽车车轮在地面上滚动,所以车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦,故A符合题意;
B.滑动摩擦是指当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动时的摩擦。皮带打滑时,皮带与皮带轮间发生了相对滑动,属于滑动摩擦,故B不符合题意;
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间发生了相对滑动,这种摩擦属于滑动摩擦,故C不符合题意;
D.滑冰时,冰刀与冰面间发生了相对滑动,属于滑动摩擦,故D不符合题意。
故选A。
13.造纸术是我国四大发明之一,笔的演变贯穿中华文化的发展历程。下列场景中,笔尖与纸面之间的摩擦属于滚动摩擦的是( )
A.用铅笔画画 B.用毛笔写字
C.用水彩笔涂鸦 D.用圆珠笔写字
【答案】D
【详解】A.用铅笔画画时,铅笔芯在纸面上滑动,笔尖与纸面之间产生的是滑动摩擦,故A不符合题意;
B.用毛笔写字时,毛笔的笔毛在纸面上滑动,笔尖与纸面之间产生的是滑动摩擦,故B不符合题意;
C.用水彩笔涂鸦时,笔头在纸面上滑动,笔尖与纸面之间产生的是滑动摩擦,故C不符合题意;
D.用圆珠笔写字时,圆珠笔的笔珠在纸面上滚动,笔尖与纸面之间产生的是滚动摩擦,故D符合题意。
故选D。
14.期中考试过程中,小明用圆珠笔在试卷上答题时,笔尖中的钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间摩擦为 摩擦;答题时,手与笔之间的摩擦为 摩擦。
【答案】
滚动
滑动

【详解】[1]笔头里的小钢珠在纸面写字时不停地滚动,所以两者之间的摩擦为滚动摩擦。
[2]小明用铅笔在试卷上作图时,笔尖与纸面之间发生了滑动,所以两者之间的摩擦为滑动摩擦。
[3]答题时,手与笔之间保持相对静止,两者之间的摩擦为静摩擦。
15.书法是中华民族文化的瑰宝。如图手执毛笔竖直悬空静止,手与笔之间的是 摩擦;用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦是 摩擦;用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠与纸面之间的摩擦是 摩擦(选填“静”、“滑动”或“滚动”)。
【答案】 静 滑动 滚动
【详解】[1]手执毛笔竖直悬空静止,笔有相对于手向下运动的趋势,手与笔之间的是静摩擦。
[2]用钢笔写字时,笔尖在纸面上滑动,笔尖与纸面之间的摩擦是滑动摩擦。
[3]用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠在纸面上滚动,笔尖的圆珠与纸面之间的摩擦是滚动摩擦。
16.体育运动包含着很多物理知识,如图甲所示,冰壶比赛运动中,在粗糙程度均匀的水平冰面上,撤去手对冰壶的推力,冰壶在继续前进过程中所受到的是 摩擦;如图乙所示,举重运动员举起杠铃静止时,手受到的是 摩擦。
【答案】 滑动 静
【详解】[1]撤去手对冰壶的推力,冰壶由于具有惯性,会继续向前运动,此时相对于地面滑行,产生的摩擦力属于滑动摩擦力。
[2]举重运动员举起杠铃静止时,杠铃因为受到竖直向下的重力相对于手具有向下的运动趋势,手相对于杠铃有向上运动的趋势,手会受到杠铃对它的静摩擦力。
17.下列两物体间的摩擦属于滑动摩擦的是 ,属于滚动摩擦的是 ,属于静摩擦的是 。(填字母)
A.用圆珠笔写字时,圆珠笔与纸之间
B.人正常走路时,鞋底与地面之间
C.汽车行驶时,车轮与地面之间
D.自行车刹车时,刹车胶皮与车圈之间
【答案】 D AC B
【详解】[1][2][3]当物体与接触面之间仅存在相对运动的趋势,而并未产生相对运动时产生的摩擦称为静摩擦;当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦;当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦。用圆珠笔写字时,笔头在纸上滚动,笔头与纸之间的摩擦是滚动摩擦;走路时,鞋底和地面没有相对运动,鞋底与地面间的是静摩擦;汽车行驶时,车轮与地面之间发生滚动,属于滚动摩擦;自行车刹车时,刹车橡皮与车圈之间发生相对滑动,属于滑动摩擦。综上,两物体间的摩擦属于滑动摩擦的是D,属于滚动摩擦的是AC;属于静摩擦的是B。
三.改变摩擦力的方法(共9小题)
18.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是(  )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
【答案】B
【详解】A.向合页加润滑剂,是通过分离接触面减小摩擦,故A不符合题意;
B.用力捏车闸,是通过增大压力增大摩擦,减小车速,是有益摩擦,故B符合题意;
C.轴承中装有滚珠,是通过变滑动为滚动减小摩擦,故C不符合题意;
D.把冰面刷光滑,是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
19.如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A.推书柜时,先把书移出 B.车子陷在泥里,在车轮下面垫石子
C.行李箱下面装有轮子 D.给自行车车轴处加润滑油
【答案】D
【详解】关节腔中的滑液是通过使接触面分离(形成液体膜)来减小摩擦的。
A.推书柜时移出书,是通过减小压力来减小摩擦,故A不符合题意;
B.车轮下垫石子,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.行李箱装轮子,是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.给自行车车轴加润滑油,是通过使接触面分离(形成油膜)来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
20.下列生活实例中,属于减小摩擦的是(  )
A.冰壶运动员将冰面磨得更光滑 B.地砖上有凹凸不平的花纹
C.拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子 D.体操运动员在手上涂防滑粉
【答案】A
【详解】A.冰壶运动员将冰面磨的更光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小冰壶与冰面之间的摩擦力,使冰壶滑行得更远,故A符合题意;
B.地砖上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大脚与地砖之间的摩擦力,以防止人滑倒,这是增大摩擦,故B不符合题意;
C.拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与绳子之间的摩擦力,以便握紧绳子。这是增大摩擦,故C不符合题意。
D.体操运动员在手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与器械之间的摩擦力,以防止脱手,这是增大摩擦,故D不符合题意。
故选A。
21.自行车上应用了很多物理知识,其中属于增大摩擦力的是(  )
A.把手上刻花纹 B.车轮做成圆形
C.链条加润滑油 D.前后轮都安装在滚动轴承上
【答案】A
【详解】A.把手上刻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A符合题意;
B.车轮做成圆形是用滚动代替滑动来减小摩擦,故B不符合题意;
C.链条加润滑油是通过使接触面分离来减小摩擦,故C不符合题意;
D.前后轮安装滚动轴承是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
22.小深洗碗时用力摩擦去除污渍,主要是为了通过(  )
A.增大压力来增大摩擦力 B.减小压力来增大摩擦力
C.减小压力来减小摩擦力 D.增大压力来减小摩擦力
【答案】A
【详解】小深洗碗时用力摩擦去除污渍,是在接触面的粗糙程度一定的情况下,通过增大压力来增大摩擦力,将碗洗的更干净。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
23.1947年6月21日解放战争中林彪指挥的我军四野部队强攻国民党盘踞的吉林省四平市区,国民党守将陈明仁采用“撒豆成兵”的战术进行防守,他命令守军在我军进攻的街道路面上撒满了黄豆。解放军战士猝不及防,踩在上面站里不稳,纷纷摔倒,遭受重大损失。请问下列与“撒豆成兵”的道理相同的是(  )
A.冬天路面结冰时要撒些沙子
B.体操运动员为了防止手滑,抹上镁粉
C.辽宁瓦轴集团生产的轴承里加了滚珠
D.我军的气垫船抢滩登陆
【答案】C
【详解】“撒豆成兵”的原理是通过在路面撒黄豆,利用黄豆的滚动特性减小摩擦力,使解放军战士行走不稳、纷纷摔倒。
A.冬天路面结冰时要撒些沙子是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与“撒豆成兵”原理相反,故A不符合题意;
B.镁粉可吸收汗水并增加手掌与器械间的粗糙程度,是增大摩擦力,与“撒豆成兵”原理相反,故B不符合题意;
C.轴承中加入滚珠,将滑动摩擦变为滚动摩擦,通过滚动减小摩擦力,与“撒豆成兵”利用滚动(黄豆滚动)减小摩擦的原理相同,故C符合题意;
D.气垫船通过向下喷气形成气垫,使船体脱离地面,利用使接触面分离的方式减小摩擦,原理与“滚动减小摩擦”不同,故D不符合题意。
故选C 。
24.下列实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.行李箱安装滚轮 B.守门员佩戴防滑手套
C.鞋底制有凹凸不平的花纹 D.擦黑板时用力压黑板擦
【答案】A
【详解】A.行李箱安装滚轮,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,在相同条件下,滚动摩擦远小于滑动摩擦,所以可以减小摩擦,故A符合题意;
B.守门员佩戴防滑手套,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,便于抓握足球,属于增大摩擦,故B不符合题意;
C.鞋底制有凹凸不平的花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,防止行走时打滑,属于增大摩擦,故C不符合题意;
D.擦黑板时用力压黑板擦,通过增大压力来增大摩擦,使黑板擦更易擦掉粉笔字,属于增大摩擦,故D不符合题意。
故选A。
25.图的实例中,为了减小摩擦的是(  )
A.刹车时捏紧车闸 B.运动员手上涂镁粉
C.给转轴加润滑油 D.击球时用力握球拍
【答案】C
【详解】A.刹车时用力捏车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故A不符合题意;
B.运动员在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.给转轴加润滑油,可使接触面脱离而减小摩擦,故C符合题意;
D.击球时用力握球拍,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
26.如图是同学们进行的“竹筷提米”实验的情景。在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起,提起米的过程中筷子受到米的摩擦力方向是 的。为了将大米提起的更高,应将筷子插入得更深一些,这样做的目的是 。
【答案】 竖直向下 通过增大压力来增大摩擦
【详解】[1]当慢慢竖直向上提起竹筷时,米相对于筷子有向下运动的趋势,筷子相对米有向上运动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,所以筷子受到米的摩擦力方向是竖直向下的。
[2]影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。 将筷子插入得更深一些,米与筷子、米与米之间的挤压会更充分,从而增大了压力,使摩擦力变大,能将大米提起得更高。
四.摩擦力方向的判断(共10小题)
27.小明在水平桌面上平铺一张白纸,然后用镇纸压住白纸左侧边缘。他用毛笔在纸面上向右书写“一”字的过程中,镇纸和白纸都处于静止状态,如图所示,则这一过程中(  )
A.镇纸受到水平向左的摩擦力
B.毛笔受到水平向左的摩擦力
C.白纸受到毛笔施加向左的摩擦力
D.桌面没有受到摩擦力的作用
【答案】B
【详解】 A.镇纸和白纸都处于静止状态,镇纸相对于白纸没有运动,也没有运动趋势,因此镇纸和白纸之间没有摩擦力,故A不符合题意;
B.用毛笔向右书写,毛笔相对于白纸向右运动。根据摩擦力的定义,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,因此毛笔会受到白纸施加的水平向左的摩擦力,故B符合题意;
C.力的作用是相互的。毛笔受到白纸施加的水平向左的摩擦力,同时,毛笔也会对白纸施加一个大小相等、方向相反的摩擦力,即水平向右的摩擦力,故C不符合题意;
D.白纸受到毛笔施加的水平向右的摩擦力,而白纸本身处于静止状态,说明它在水平方向上受力平衡。因此,白纸一定还受到桌面施加的水平向左的摩擦力。根据力的作用是相互的,桌面会受到白纸施加的水平向右的摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
28.如题图所示,刮痧时需在皮肤上涂润滑药油,当刮痧板向右刮动时,下列分析正确的是(  )
A.涂药油可以增大摩擦
B.刮痧板受到的是滑动摩擦力
C.刮痧板受到的摩擦力方向向右
D.刮痧时越用力,刮痧板受到的摩擦力越小
【答案】B
【详解】A.涂药油使接触面变光滑,在压力一定时,可以减小摩擦力,故A错误;
B.刮痧板在皮肤表面滑动,受到的是滑动摩擦力,故B正确;
C.由图可知,刮痧板相对皮肤向右运动,因此刮痧板受到的摩擦力方向向左,故C错误;
D.刮痧时越用力,压力越大,在接触面粗糙程度一定时,刮痧板受到的摩擦力越大,故D错误。
故选B。
29.拖动牙刷水平向右匀速直线运动时,刷毛发生了如图所示的弯曲。关于刷毛受到的摩擦力,分析错误的是(  )
A.摩擦力改变了刷毛的形状 B.摩擦力的作用点在刷毛上
C.摩擦力的方向水平向左 D.摩擦力随速度增大而增大
【答案】D
【详解】A.刷毛在力的作用下,形状发生变化,说明了力可以改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦力作用在刷毛上,故B正确,不符合题意;
C.在摩擦力的作用下,较软的刷毛向左弯曲,刷毛相对于接触面有向右的运动,说明了摩擦力的方向向左,故C正确,不符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度等有关,与物体运动的速度无关。所以当速度增大时,摩擦力大小不变,故D错误,符合题意。
故选D。
30.如图所示,某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂着一些小磁铁,吸附在黑板上的小磁铁可以用于“贴”挂图或试题答案,关于小磁铁,下列说法正确的是(  )
A.吸附在黑板表面的小磁铁受到的摩擦力方向向下
B.小磁铁受到的弹力方向是垂直黑板水平向里的
C.小磁铁受到黑板的弹力,黑板也受到小磁铁的弹力
D.掉下来的小磁铁受到重力,吸附在黑板上静止的小磁铁不受到重力
【答案】C
【详解】A.摩擦力是阻碍物体相对运动的或阻碍物体相对运动的趋势,小磁铁受重力影响有相对黑板向下运动的趋势,吸附在黑板表面的小磁铁受到的摩擦力方向向上,故A错误;
BC.小磁铁对黑板有垂直黑板水平向里的压力的作用,根据力的作用是相互的,小磁铁受到的弹力方向是垂直黑板水平向外的,故B错误,C正确;
D.重力是由于地球的吸引而产生的力,小磁铁始终受到重力的作用,故D错误。
故选C。
31.人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,这时,地面对它会产生一个摩擦力;而前脚踩到地面时,地面对它会产生一个摩擦力。这两个摩擦力的方向应是(  )
A.向前,向后 B.向后,向前
C.都向前 D.都向后
【答案】A
【详解】人走路时后脚向后蹬地,后脚有相对于地面向后运动的趋势,地面对它会产生一个向前的摩擦力,正是这个力,人才得以向前运动;而前脚相对于地面向前运动,会受到地面向后的摩擦力,正是这个力,才使脚停止向前运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
32.值日打扫教室卫生的小慧,偶尔发现教室窗玻璃上趴着一只壁虎如图所示,胆大的小慧和同桌小聪用手推窗(水平向右),观察到壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,此时壁虎受到摩擦力的方向是(  )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
【答案】A
【详解】当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎和玻璃之间相对静止的,壁虎受到平衡力的作用,竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
33.如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,下列说法正确的是(  )
A.向上爬竿时,该同学受到的摩擦力为滑动摩擦力
B.向上爬竿时,该同学受到的摩擦力方向竖直向上
C.下滑过程中,该同学受到的摩擦力大小一定等于重力
D.下滑过程中,该同学受到的摩擦力方向竖直向下
【答案】B
【详解】AB.向上爬竿时,该同学受重力作用,相对于竿有向下滑的趋势,因而受到的摩擦力方向向上,该同学受到的摩擦力为静摩擦,故A错误,B正确;
CD.因为下滑过程中,该同学的运动受到的摩擦力与运动的方向相反,摩擦力方向竖直向上;人对竿的压力可能发生变化,而接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小可能发生变化,摩擦力大小不一定等于重力,故CD错误。
故选B。
34.如图所示,左轮为主动轮,右轮为被动轮,电动机(图中未画出)驱动主动轮,使皮带和右轮都顺时针转动,此时皮带上A点和轮上B点所受摩擦力的方向分别是( )
A.向左,向左 B.向右,向右 C.向左,向右 D.向右,向左
【答案】A
【详解】左轮为主动轮,电动机驱动其顺时针转动时,主动轮上的A点(如图与皮带上A点对应)相对于皮带向左运动。根据摩擦力阻碍物体相对运动的原理,皮带对主动轮A点的摩擦力方向向右。由于物体间力的作用是相互的,皮带上的A点受到主动轮的摩擦力方向向左。右轮为被动轮,由皮带带动顺时针转动。皮带运动时,右轮上的B点相对于皮带向右运动。同理,皮带对B点的摩擦力方向向左。综上,皮带上A点所受摩擦力向左,轮上B点所受摩擦力向左。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
35.(多选)水平皮带传输装置如图所示,O1为主动轮,O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时,物体在皮带上滑动,当它到达位置C后停止滑动,直到传送到目的地B端。在传送过程中,若皮带与轮不打滑,则关于物体受的摩擦力和图中P、Q两处(在O1、O2连线上)皮带所受摩擦力方向的说法正确的是(  )
A.在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力,P处皮带受向上的静摩擦力。
B.在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力,P处皮带受向下的静摩擦力。
C.在CB段物体不受静摩擦力,Q处皮带受向下的静摩擦力。
D.在CB段物体受到水平向右的静摩擦力,P、Q两处皮带始终受向下的静摩擦力。
【答案】BC
【详解】AB.在AC段,物体受滑动摩擦力带动,相对于地面沿传送带向右做加速运动,相对于传送带向左运动,故所受摩擦力方向水平向右,又因为P所在的为主动轮,即轮子带着传送带运动,故传送带相对轮子有向上运动的趋势,可知此处皮带受到的静摩擦力的方向向下,故A错误,B正确;
CD.BC段时物体与传送带速度相同,都是匀速运动,两者没有相对运动也没有相对运动趋势,故物体在这段不受摩擦力,Q所在的轮为从动轮,即轮子是在传送带的带动下运动的,传送带相对轮子有向上运动的趋势,故可知Q处皮带受到的静摩擦力向下。故C正确,D错误。
故选BC。
36.如图,某同学用手竖直握住玻璃瓶静止不动,手受到摩擦力的方向是竖直向 (选填“上”或“下”);如果增大手对瓶的握力,则瓶子受到的摩擦力的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 下 不变
【详解】[1]用手握玻璃瓶静止在空中,手相对瓶子有向上的运动趋势,所以手受到摩擦力的方向是竖直向下。
[2]增大手对玻璃瓶的握力,玻璃瓶更掉不下来,依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力,所以手对瓶子的摩擦力不变。
五.判断摩擦力的有无(共5小题)
37.如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论不正确的是(  )
A.A和B之间不存在摩擦力作用
B.A和B之间存在静摩擦力作用
C.B与桌面间存在静摩擦力作用
D.若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力
【答案】B
【详解】A.因为以水平力F拉B,两立方体均保持静止,根据摩擦力的概念,两立方体之间既没有发生相对运动,也无相对运动趋势,在它们的接触面上不存在摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.根据以上分析,A和B之间不存在摩擦力作用,当然也不存在静摩擦力作用,故B不正确,符合题意;
C.因为立方体A和B叠放在水平桌面上,B与桌面接触,以水平力F拉B物体虽未拉动,则B与桌面间存在有相对运动的趋势,在它们的接触面上就会产生静摩擦力阻碍两者间的相对运动,所以物体B与桌面间存在静摩擦力作用,故C正确,不符合题意;
D.若撤去外力F,A和B、B与水平面间都没有相对运动及相对运动的趋势,也就都不存在摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选B。
38.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于物体C上,使A、B、C以共同的速度向右匀速运动,则物体A的受力个数为(  )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】C
【详解】A受到地球对其产生的竖直向下的重力和地面对A的支持力,以及B和C对A的压力,因为C做匀速直线运动,所以物体C受到A对其水平向左的摩擦力,此力与C受到的拉力为一顿平衡力,由于力的作用是相互的,所以物体C对物体A有水平向右的摩擦力,物体A相对于桌面向右运动,故A还受到桌面对其水平向左的摩擦力,则物体A的受力个数为6个,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
39.下图描述的情景中,人不受摩擦力的是(  )
A.站在匀速上升的电梯上 B.静止在竹竿上
C.静坐在斜坡上 D.正在拔河
【答案】A
【详解】A.电梯匀速向上运动,人和电梯相对静止,无相对运动,所以没有受到电梯的摩擦力。相对电梯静止的人处于平衡状态,受到的作用力有重力和支持力,故A符合题意;
B.人停止在竹竿上,所受的摩擦力的方向是向上的,与重力平衡,故B不符合题意;
C.人静坐在斜坡上,相对斜面有向下运动的趋势,会受到沿斜面向上的静摩擦力作用;故C不符合题意;
D.拔河比赛时,手与绳子之间有摩擦,故D不符合题意。
故选A。
40.湖北省广水市是“诗词楹联”之乡,书法是中国特有的一种传统艺术.如图是小华同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.悬空竖直握笔静止不动,毛笔没有受到摩擦力
B.向右水平写字,笔毫受到纸张的摩擦力方向向右
C.轻写与重写对纸张摩擦力大小无变化
D.向右水平写字,笔毫受到纸张的摩擦力方向向左
【答案】D
【详解】A.手执毛笔竖直悬空静止,毛笔受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故A错误;
BD.向右写字时,笔毫向左弯曲,笔毫相对于纸张是向右运动的,此时笔毫所受摩擦力会阻碍笔毫向右运动,则摩擦力的方向水平向左,故B错误,D正确;
C.接触面的粗糙程度一定时,轻写与重写相比,压力较小,纸张受到的摩擦力变小,故C错误。
故选D。
41.(多选)如图所示,用大小为20N的水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数一直为12N。关于该状态,下列说法正确的是( )(不计绳和弹簧测力计重)
A.A对B的摩擦力为静摩擦力
B.弹簧测力计的示数等于B所受摩擦力
C.地面对A的摩擦力水平向左,大小为20N
D.当增大拉力F拉着物体A做加速运动时,弹簧测力计的示数将不变
【答案】BD
【详解】A.A在水平拉力的作用下,沿水平地面匀速直线运动,B相对A是运动的,所以A、B间的摩擦是滑动摩擦力,故A错误;
B.当物体B静止不动时,其处于平衡态,则弹簧测力计的拉力大小等于A对B的摩擦力大小,故B正确;
C.用大小为20N的水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,此时物体A受水平向右,大小为20N的拉力、B对A水平向左,大小为20N的摩擦力和地面对水平向左A的摩擦力,因为匀速直线运动,处于平衡态,受力平衡,则地面对A的摩擦力水平向左,大小为8N,故C错误;
D.当增大拉力F拉着物体A做加速运动时,物体B和物体A之间的压力和粗糙程度不变,则其间的滑动摩擦力不变,且物体B仍处于平衡态,则弹簧测力计的拉力大小等于A对B的摩擦力大小,弹簧测力计的示数将不变,故D正确。
故选BD。
六.摩擦力大小的计算(共6小题)
42.如图所示,物块A重15N,用40N的水平压力F将它紧压在竖直的墙面上。当物块静止后将压力F撤去,物块沿墙面下滑时,物块与墙面间的摩擦力(  )
A.大于15N B.小于15N
C.等于15N D.等于0
【答案】D
【详解】物块沿墙面下滑时,如果物体受摩擦力,则摩擦力类型为滑动摩擦力,滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面的粗糙程度,当撤去压力F后,由于物体和墙面间不存在压力,故物体和墙面间不会产生摩擦力,所以此时的摩擦力为0,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
43.如图甲所示,在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。放在传送带上重为200N的行李箱与水平传送带一起水平向右做匀速直线运动,简化图如图乙所示,不计空气阻力,则在此过程中(  )
A.行李箱受到的摩擦力是静摩擦力
B.行李箱受到的摩擦力为零
C.行李箱受到的摩擦力大小为200N,方向水平向右
D.行李箱对传送带的摩擦力大小为200N,方向水平向左
【答案】B
【详解】因为行李箱与传送带一起水平向右匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则行李箱没有受到摩擦力的作用,行李箱对传送带也没有摩擦力的作用,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
44.劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是(  )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子加速向左运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【答案】D
【详解】A.箱子没有被推动,处于平衡状态,是因为小明对箱子的推力等于箱子受到的摩擦力,故A错误;
B.水平用力推箱子,当箱子加速直线运动时,箱子处于非平衡状态,受力不平衡,且推力大于摩擦力,故B错误;
C.当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间无相对运动或相对运动的趋势,箱子和平板车之间不存在摩擦力,故C错误;
D.平板车下边装有轮子是为了将滑动摩擦改为滚动摩擦,减小摩擦力,故D正确。
故选D。
45.如图所示,将重为10N的物体A放在重20N的物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力使物体A、B一起向右做匀速直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.物体A与物体B之间没有摩擦力 B.物体B受到地面的摩擦力方向水平向右
C.地面对物体B的摩擦力大小为8N D.物体B对地面的摩擦力大小为30N
【答案】C
【详解】A.用水平拉力F拉着A,A相对于B有向右运动的趋势,所以会受到B对A向左的摩擦力,故A错误;
BCD.将AB看成整体,整体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受到水平向右的拉力和地面给B水平向左的摩擦力,两个力是平衡力,大小相等,所以地面对物体B的摩擦力大小
f=F=8N
地面对物体B的摩擦力和物体B对地面的摩擦力是相互作用力,大小相等,物体B对地面的摩擦力大小为8N,故BD错误,C正确。
故选C。
46.如下图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力(  )
A.方向竖直向下 B.等于大气压力 C.等于其所受重力 D.小于其所受重力
【答案】C
【详解】ABCD.吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,且作用在同一条直线上,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选C。
47.如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右拉力F1=5N,B物块受到水平向左拉力F2=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则A对B的摩擦力为 N,方向是 ,水平桌面对B的摩擦力为 N。
【答案】 5 水平向右 3
【详解】[1][2]把A物体隔离出来进行受力分析,A物体在水平方向上受到水平向右的拉力F1=5N,由于A、B两物块一起向左做匀速直线运动,说明A物体处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,A物体必然受到一个与拉力F1大小相等、方向相反的力,这个力就是B对A的摩擦力fBA,所以fBA=F1=5N
方向水平向左。 根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力fAB与B对A的摩擦力fBA是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反,所以fAB=fBA=5N
方向水平向右。
[3]根据整体法,在水平方向,AB整体,受到水平向右的力F1=5N与水平向左的力F2=8N的作用,因处于平衡状态,则地面对B的摩擦力大小f=F2-F1=8N-5N=3N
方向水平向右,整体受水平方向的拉力作用而静止,则水平桌面受到的摩擦力大小为3N。
七.摩擦力作图(共8小题)
48.请在如图中画出静止在斜面上物体所受的摩擦力f和重力G的示意图
【答案】
【详解】物体静止在斜面上,相对于斜面有向下运动的趋势,故受到斜面给它的沿斜面向上的摩擦力f,此外地球上所有的物体都受重力的作用,方向竖直向下,作用点都可以画在物体重心上,故作图如下:
49.如图物体静止在斜面上,请在O点作出物块所受摩擦力的示意图并画出物块对斜面压力的示意图。
【答案】
【详解】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,作用点在O点;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面的接触面的中点处,过该点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如图所示:
50.小已同学使用椅子进行俯卧撑锻炼,如图所示。O点为重心,A点为与地面的接触点。请画出:
①小已同学所受重力的示意图;
②小已同学在A点所受支持力的示意图;
③小已同学鞋底受到摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】小已同学受到的重力的作用点在自己的重心O上,方向竖直向下;小已同学在A点所受支持力的作用点在A点,方向垂直于地面向上;人做俯卧撑时,脚有向左滑动的趋势,所以摩擦力方向向右,作用点在鞋底与地面接触处(可画在A点 ),方向水平向右。从重力和支持力、摩擦力的作用点开始,沿力的方向分别画一条有向线段,并分别用G、F、f表示,如下图所示:
51.年月日上午大熊猫“福宝”在中国大熊猫保护研究中心复展,如图是“福宝”正躺在树上休息,图乙是其简化图,为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】熊猫正躺在树上休息,有向下运动的趋势,受到的摩擦力,方向与树干平行向上,作用点在重心;如图所示:
52.如图,手按压水平面并向左滑动,请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】手按压水平面并向左滑动,滑动过程中手受到垂直于水平桌面向上的支持力,受到的摩擦力方向与相对运动方向相反,即沿水平桌面向右,作用点都在手上的A点,如图所示:
53.如图所示,物块在粗糙的水平面上向右滑动,请画出物块所受地面对它的摩擦力的示意图。(力的作用点请画在物块的重心O上)
【答案】
【详解】物块在粗糙的水平面上向右滑动,物块受地面对它的摩擦力的方向为水平向左,作用点画在物块的重心O上。故过O点水平向左画有向线段,在箭头旁标f表示摩擦力,作图如下:
54.如图所示,“刷屏”已经成为许多人的生活常态,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
【答案】
【详解】人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息,滑动过程中手指相对屏幕向下运动,手指受到的摩擦力沿屏幕向上,作用在手上,且在手与屏幕接触的点上;屏幕受到的压力垂直屏幕向下,作用在屏幕,且在屏幕与手接触的点上;过手的作用点作沿屏幕向上的带箭头的直线表示手指受到的摩擦力;过屏幕的作用点作垂直屏幕向下的带箭头的直线表示屏幕受到的压力,如图所示:
55.如图所示,物体在水平面上向右运动,请在点画出物体此时受到的重力与滑动摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】物体受到重力,方向是竖直向下,过O点画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;物体在水平面上向右运动,则受到一个向左的摩擦力,过O点画一条带箭头的向左的有向线段,用f表示。如图所示:
八.探究滑动摩擦力影响因素的实验(共7小题)
56.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小慧做了如图三次实验。
(1)实验前,需要对弹簧测力计 (填“水平”或“竖直”)方向上调零。
(2)图甲中,小慧将木板固定,水平拉动木块,拉力逐渐增大,则木块受到的滑动摩擦力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出结论: 。请举出一个能说明这一结论的生活现象 。
(4)比较图甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系。
(5)小华同学发现小慧实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验如图丁,改进后水平向左拉动木板B,木块A受到的摩擦力的方向水平 (填“向右”或“向左”);当他向左拉动木板B的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,你认为不稳定的原因是 。
【答案】(1)水平
(2)不变
(3) 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 用力捏车闸
(4)接触面粗糙程度
(5) 向左 木板B上表面粗糙程度不同
【详解】(1)因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。
(2)水平拉动木块,拉力逐渐增大,压力和接触面的粗糙程度都不变,则木块受到的滑动摩擦力大小不变。
(3)[1]对比甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数更大,故得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]生活中用力捏车闸增大压力,从而增大摩擦。
(4)比较图甲、丙两次实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(5)[1]如图丁所示,因物体A相对于地面保持静止,受到测力计的拉力向右与木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块A受到的摩擦力的方向水平向左。
[2]向左拉动木板B的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能是木板B上表面粗糙程度不同。
57.物理兴趣小组的同学们在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验(其中丙图中的长木板与甲、乙图中的长木板材料相同但表面更粗糙)。请你完成下列内容:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,根据 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大小相等。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)通过比较 两图,可验证猜想一。通过比较 两图,可验证猜想二。归纳得出结论:接触面所受的压力越 (选填“大”或“小”),接触面越 (选填“光滑”或“粗糙”),滑动摩擦力越大。
【答案】(1) 二力平衡 2.2
(2) 甲、乙 甲、丙 大 粗糙
【详解】(1)[1]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力大小相等。
[2]由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.2N,则摩擦力为2.2N。
(2)[1]提出猜想一:“滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关”,所以需控制接触面的粗糙程度这个变量,改变压力大小,甲、乙两图中接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,所以应选择甲、乙两图进行实验。
[2]提出猜想二:“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”,所以需控制压力大小这个变量,改变接触面的粗糙程度,甲、丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应选择甲、丙两图进行实验。
[3][4]在甲、乙两图中,甲的摩擦力小于乙,在甲、丙两图中,甲的摩擦力小于丙,由此可得结论为:接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
58.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,实验中,小明不一定要匀速拉动长木板,分析长木板水平方向受 个力。
【答案】(1)匀速直线
(2)丁
(3) 压力 乙、丙
(4)错误
(5)3
【详解】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时物块A处于平衡状态,由平衡条件可知,物块A所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小。
(3)[1]由图甲、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,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[2]由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(5)由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;长木板在水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的地面对长木板的摩擦力、水平向右的物块A对长木板的摩擦力,所以长木板受到3个力的作用。
59.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B 设计了如图所示的实验。
(1)测量前,发现弹簧测力计指针不在零刻度线上,实验前应该先在 方向对弹簧测力计的指针调零;
(2)比较图中甲乙两次实验说明: ;
(3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”) 匀速拉动长木板。
【答案】(1)水平
(2)见解析
(3)0
(4) 压力 不需要
【详解】(1)测量前,观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线,为了准确测量滑动摩擦力,实验前应该先在水平方向对弹簧测力计的指针调零。
(2)图甲、乙两次压力相同,乙中接触面粗糙,测力计示数也大,实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,B相对A没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力为0N。
(4)[1][2]由图可知,两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子,改变了压力,而接触面粗糙程度不变,目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。滑动摩擦力与物体运动速度无关,实验过程中,不需要匀速拉动长木板。
60.小星在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,小星利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、长木板两块(一块较光滑,另一块较粗糙)、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。
(1)在实验中,小星用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等;并记录了弹簧测力计第1次的示数为0.6N,第2次的示数为0.9N,第3次和第4次的示数均为1.8N;
(2)比较第2次和第3次操作,可验证猜想 是否正确(选填“a”“b”或“c”);比较第 两次操作,可验证猜想c是否正确;
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。用力F向右拉动木板,拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
【答案】(1)匀速直线
(2) b 3和4
(3)不需要
【详解】(1)要使弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,必须让木块处于平衡状态,即受力平衡,根据二力平衡条件,当物体做匀速直线运动时,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,只有当木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力。
(2)[1]由图甲,第2次实验是一个木块在较粗糙木板上,压力较小(一个木块重),第3次实验是两个木块叠放在较粗糙木板上,压力增大,接触面粗糙程度相同,因此是探究滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小的关系,即猜想b。
[2]验证猜想c是,滑动摩擦力与接触面积是否有关,要验证这个,需要控制压力相同,接触面粗糙程度相同,改变接触面积,观察图甲可知,实验3和4符合要求。
(3)如图乙,木块固定在拉力传感器上(不动),木板被拉动时,木块与木板之间发生相对滑动,拉力传感器测量的是木块受到的拉力,因为木块始终静止,所以它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,无论木板是否匀速运动,只要木块不动,拉力就等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与相对速度无关,所以,即使木板加速运动,木块仍静止,摩擦力大小不变,传感器示数稳定,因此,不需要匀速拉动木板。
61.小伟注意到很多公共场所都有类似如图所示的提示牌。地面潮湿一定会导致摩擦力减小吗?他想探究这一问题,为此他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,并设计了图所示的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小伟把长条形地板砖放在水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动;根据 知识可测出滑动摩擦力的大小。
(2)小亮发现小伟上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图所示的改进,改进实验中, (选填“必须”或“不需要”)匀速拉动地板砖。
(3)小伟用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的 ,通过实验得到下表中的数据:
喷雾次数 0 2 4 6 8 10
潮湿程度 小大
摩擦力
分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而 。
(4)小强参考小伟的实验结论后说:“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小伟说:“你上次数作业本的页数时,还往手上沾唾液呢!”在这两个实例中,都是通过改变接触面的潮湿程度来 (选填“增大”或“减小”)摩擦的。
(5)驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员注意安全: 。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)不需要
(3) 潮湿程度 先增大后减小
(4)增大
(5)雨天路滑,减速慢行
【详解】(1)[1][2]小伟想测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,就必须用弹簧测力计水平拉着鞋子做匀速直线运动,根据鞋子在水平方向上的受力情况可知,此时鞋子受到的弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,这两个力大小相等,所以,可测出滑动摩擦力的大小。
(2)小亮改进后的图丙所示实验装置,仍是用来测鞋子受到的摩擦力大小的。由图可知,在拉动地板砖时,鞋子始终保持静止状态,即二力平衡状态,所以鞋子所受弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力二力平衡,在此实验中不需要匀速拉动地板砖,方便实验操作。
(3)[1][2]用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾,以此改变地板砖的潮湿程度,用于探究摩擦力与潮湿程度的关系;分析表中数据可得结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小。
(4)小强和小刚的两个实例中,都是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的。
(5)由题意可知,接触面的潮湿程度过大时,摩擦力会减小,所以设计警示语“雨天路滑,减速慢行”,以提醒驾驶员注意安全。
62.小明在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中图甲、图乙中长木板正面朝上,图丙中长木板反面朝上。长木板的正面和反面的粗糙程度不相同。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择 两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择 两图所示的实验来操作。
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了 的知识。
(3)小明分别对猜想①、②进行了实验验证。图甲、图丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为 N。分析可得:长木板的反面比正面 (选填“粗糙”或“光滑”)。小明多次实验后得出了正确结论。
【拓展设问】
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例: 。
(5)小明改变放在木块上的砝码质量,多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像,如图戊所示。由图可知,当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力的大小为 N。
(6)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图己所示的实验装置。将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动,再次验证了猜想①、②并得出相同结论。拉动木板时,木块受到的滑动摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”)。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中错误的是 (填字母)。
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【答案】(1) 甲、乙 乙、丙
(2)二力平衡
(3) 1.0 粗糙
(4)鞋底的花纹
(5)0.8
(6) 左 C
【详解】(1)[1]如果小明要验证猜想①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,他应该控制接触面的粗糙程度不变,改变接触面所受的压力,则应选择甲、乙两图所示的实验来操作。
[2]如果小明要验证猜想②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,他应该控制接触面所受的压力不变,改变接触面的粗糙程度,则选择乙、丙两图所示的实验来操作。
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,由二力平衡得,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(3)[1]由图丁得,测力计的分度值为0.1N,示数为1.0N。
[2]在乙、丙两图所示情况下,木块受到长木板的摩擦力分别为1.0N、1.2N,丙图情况摩擦力较大,两种情况压力大小相同,显然是丙图情况接触面更粗糙,即长木板的反面比正面更粗糙。
(4)鞋底设计花纹是压力不变时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
(5)由图戊可知,横坐标表示压力大小,纵坐标表示滑动摩擦力大小,则当木块与砝码对木板表面的压力为2N时,滑动摩擦力的大小为0.8N。
(6)[1]木块相对地面静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计给木块的拉力水平向右,那么木块受到的摩擦力水平向左。
[2] A.改进后,木板被拉动的过程中,木块始终相对地面静止,木块始终受力平衡,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作,故A正确,不符合题意;
B.改进后,木块始终相对地面静止,木块受到的滑动摩擦力不变,木块受到的拉力不变,则此时弹簧测力计示数稳定,容易读出正确的数值,故B正确,不符合题意;
C.改进后,木块稳定时,木块处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力,故C错误,符合题意。
故选C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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