【寒假分層作業(yè)】2023年人教版物理八年級-第19天《摩擦力》寒假精品練習（含解析）-試卷下載-教習網

1.知道滑動摩擦力是如何產生的；
2.理解利用二力平衡的知識測量滑動摩擦力；
3.知道影響滑動摩擦力的大小的因素；
4.知道摩擦力的利用和防止；
5.能用平衡的觀點解決有關摩擦力的問題。
知識點01 摩擦力
1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做滑動摩擦力。
2.方向：與相對運動的方向相反。
3.測量：利用彈簧測力計可以粗略測量滑動摩擦力的大小。
重點提示：
1.摩擦力的實際作用點是在兩個物體的接觸面上。
2.滑動摩擦力產生的條件：（1）接觸面粗糙；（2）接觸并擠壓；（3）相對運動。
3.測量滑動摩擦力時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動。根據二力平衡的知識，可知彈簧測力計對木塊的拉力（即彈簧測力計的示數）與木塊受到的滑動摩擦力大小相等。
4.滑動摩擦與滾動摩擦的區(qū)別：一個物體在另一個物體表面上滑動時產生的摩擦叫做滑動摩擦。一個物體在另一個物體表面上滾動時產生的摩擦叫做滾動摩擦。在相同條件下，滾動摩擦往往比滑動摩擦小得多。
知識點02 研究影響滑動摩擦力大小的因素
1.實驗方法:控制變量法。在本實驗中,影響滑動摩擦力的因素有多個,所以實驗探究過程中我們要用控制變量法,在研究滑動摩擦力與壓力之間的關系時,要保持接觸面的粗糙程度等因素不變,而在研究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系時,要保持壓力等因素不變。
2.提出猜想:影響滑動摩擦力的因素可能有，接觸面所受的壓力、接觸面的粗糙程度。
3.實驗器材：木塊、彈簧測力計、表面粗糙程度不同的長木板兩塊、砝碼。
4.實驗步驟：（1）用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。
（2）在木塊上面放一個砝碼,改變木塊對長木板的壓力,測出此種情況下的摩擦力。
（3）換用材料相同，但表面粗糙的長木板，保持木塊上的砝碼不變，測出此種情況下的摩擦力。
5.實驗結論：滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大。滑動摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
重點提示
1. 因為彈簧測力計本身有重量，為了保證水平拉力，牽引木塊時，要握住彈簧測力計的外殼；使木塊在水平面上做勻速直線運動的關鍵是拉力要均勻，集中注意力盯住彈簧測力計的指針，一直拉到底，在指針不顫動時讀數。
2.實驗拓展：驗證“滑動摩擦力的大小還可能與接觸面積有關”。方法：把木塊側放，改變和木板的接觸面積，保持對木板的壓力比不變、接觸面的粗糙程度不變，測出此時木塊與長木板之間的摩擦力。決定摩擦力大小的因素中沒有“接觸面積”，物體間摩擦力的大小跟接觸面的“大小”無關，而是跟接觸面的“粗糙程度”有關。
3.實驗改良：可以把彈簧測力計固定如圖所示，水平連續(xù)拉動木板（不需要木板勻速直線運動），這樣木塊相對于地面是靜止的，受到平衡力的作用，彈簧測力計的示數還是木塊與木板間的滑動摩擦力。
知識點03 摩擦的利用和防止
1.利用：增大有用摩擦，可以增大壓力，增大接觸面的粗糙程度。例如：鞋底有花紋；自行車更快停下來，可以用力捏閘。
2.防止：減小有害摩擦，減小壓力，減小接觸面的粗糙程度。例如：冰壺運動員通過改變接觸面的粗糙程度來減小摩擦；變滑動為滾動；使接觸面隔開。
【例1】小紅想探究哪些因素影響滑動摩擦力的大小，她用一個表面光滑程度相同的木塊及其它器材，完成了如圖1所示的、B、C三次實驗。
（1）小紅把木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向________拉動木塊，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大??；
（2）通過比較、B兩次實驗，且多次實驗后，可得到實驗結論為：當________（選填“接觸面積”或“接觸面粗糙程度”）相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）實驗中，大家發(fā)現彈簧測力計示數很難穩(wěn)定，于是設計了如圖2所示的裝置來進行實驗，水平傳送帶的速度可以調節(jié)，定滑輪摩擦忽略不計。當傳送帶加速運動時，彈簧測力計的示數________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（4）生活中不僅有滑動摩擦還有靜摩擦，如圖3所示，下列判斷不正確的是________。
A．瓶子沒有掉下來是手對瓶子的摩擦力作用
B．當增大手對瓶的握力時，手與瓶間的摩擦力變大
C．當向瓶中裝入水時，手與瓶間的摩擦力變大
【答案】勻速直線接觸面粗糙程度不變 B
【解析】（1）[1]實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，這樣木塊所受滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。
（2）[2]小紅通過比較、B兩次實驗可知，都在木板上拉動物體，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，彈簧測力計示數不同，滑動摩擦力大小不同，故結論為：接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。
（3）[3]某次實驗中，當彈簧測力計的示數穩(wěn)定后，改變傳送帶的速度大小，大家發(fā)現彈簧測力計的示數沒有改變，則滑動摩擦力大小不變，說明木塊所受滑動摩擦力的大小與傳送帶的速度大小無關。
（4）[4]A．瓶子受到的摩擦力和瓶子對手的摩擦力是一對相互作用力，瓶子沒有掉下來是手對瓶子的摩擦力作用，故A正確，A不符合題意；
B．瓶子靜止時，在豎直方向受到的摩擦力與重力是一對平衡力，摩擦力等于重力，手對瓶子的握力增大，則瓶子所受的摩擦力不變，故B錯誤，B符合題意；
C．向瓶子里倒水，瓶子的重力增大，由于瓶子仍靜止，重力與摩擦力仍是平衡力，所以瓶子所受的摩擦力增大，故C正確，C不符合題意。
故B。
解題歸納：怎樣理解“相對運動”和“相對運動趨勢”呢？
所謂“相對”是指把與研究對象接觸的另一個物體作為參照物，如果位置發(fā)生變化，就發(fā)生了“相對運動”，如果位置不發(fā)生變化，就稱為“相對靜止”。所謂“趨勢”的判斷，就是在假定兩相對靜止物體之間沒有摩擦時，兩物體還是相對靜止，則這兩物體間就沒有“運動趨勢”，如能發(fā)生相對運動就有“運動趨勢”，相對運動的方向就是相對運動趨勢的方向。
【例2】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板，實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。
（1）用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做勻速直線運動，此時滑動摩擦力的大小______（選填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大小；此實驗是利用______的原理；
（2）比較______兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系；
（3）如圖戊所示，若斜向上拉動木塊A做勻速直線運動，那么相比水平勻速拉動，木塊A受到的滑動摩擦力將______（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）剛開始小蘭做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示，則木塊在第4s時的摩擦力為______N；則木塊在第7s時的摩擦力為______N；
（5）小東同學將實驗方法進行了改進，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木塊受到的摩擦力方向向______，這樣改進的好處是______。
【答案】等于二力平衡 2、3 變小 3 3 水平向右不用控制木板做勻速直線運動
【解析】（1）[1][2]只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據二力平衡知識測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。
（2）[3]探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系，要控制壓力一定，故比較第2、3次實驗。
（3）[4]此時拉力斜向上，木塊對地面的壓力小于水平勻速拉動時的壓力，接觸面粗糙程度不變，所測摩擦力比水平勻速拉動時的摩擦力要小一些。
（4）[5][6]由圖丙知，2~6s物體做勻速運動，此時物體處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙知此過程的拉力為3N，所以木塊在第4s時的滑動摩擦力為3N；6~8s物體做減速運動，但由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N。
（5）[7][8]木塊相對地面處于靜止狀態(tài)，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，此時木塊相對于木板向左運動，所以受到的摩擦力方向水平向右；改進后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設計的優(yōu)點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于彈簧測力計靜止便于讀數。
解題歸納：如何理解滑動摩擦力大小的影響因素？
【方法技巧】滑動摩擦力的大小與接觸面的面積大小無關，與物體的運動快慢無關，它只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關。只要接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，則滑動摩擦力就不變。
1．（2022·湖北鄂州·中考真題）吃完早餐，你走向公交站，準備乘車去上學。你在地面上行走的過程中，下列說法正確的是（）
A．腳與地面間有摩擦力
B．鞋底有花紋，是為了減小摩擦
C．你對地面的壓力與地面對你的支持力是一對平衡力
D．如果地面絕對光滑，你可以走得更快
【答案】A
【解析】AD．人在路面上行走利用了鞋底與地面的摩擦力，假如地面絕對光滑，摩擦力消失，人將無法行走，故A正確，D錯誤；
B．運動鞋底有花紋，是在壓力一定時，通過增大鞋和地面間接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故B錯誤；
C．你對地面的壓力與地面對你的支持力，作用在不同物體上，所以不是一對平衡力，故C錯誤。
故選A。
2．（2022·浙江麗水·中考真題）如圖是2022年北京冬奧會冰壺項目比賽場景。冰壺投出后，同隊隊員在冰壺的前方擦刷冰面，形成水膜，使冰壺沿預設軌跡運動。下列說法正確的是（）
A．擦刷冰面是為了增大摩擦
B．冰面上的水膜是液化形成的
C．冰壺離手后仍能前行是由于受到慣性的作用
D．冰壺最終停止是因為力能改變物體的運動狀態(tài)
【答案】D
【解析】A．比賽時兩位隊員在冰壺前方“刷冰”，使冰面有輕微熔化，形成水膜，其目的是通過使接觸面分開的方法來減小冰壺與冰面間的摩擦力，故A錯誤；
B．冰面上的水膜是固態(tài)的冰變成了液態(tài)的水，屬于熔化，故B錯誤；
C．冰壺離開手后仍能繼續(xù)向前滑行，是由于冰壺具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故C錯誤；
D．冰壺最終停止，是因為冰壺受到了摩擦阻力，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故D正確。
故選D。
3．（2022·西藏·中考真題）2022年2月6日，中國女足憑著“不畏強敵，頑強拼搏”的精神在女足2022亞洲杯決賽中逆轉韓國隊，再次獲得亞洲杯冠軍。足球運動蘊含著許多物理知識，下列分析正確的是（）
A．踢球時腳對球有力的作用，球對腳沒有力的作用
B．用頭頂足球時感到疼，說明物體間力的作用是相互的
C．足球鞋底有凹凸不平的花紋，是為了減小摩擦
D．踢出去的足球繼續(xù)運動，是由于受到慣性的作用
【答案】B
【解析】A．物體間力的作用是相互的，踢球時腳對球有力的作用，球對腳也有力的作用，故A錯誤；
B．頭頂足球，頭給足球一個力，物體間力的作用是相互的，足球給頭一個力，所以頭感到疼，故B正確；
C．足球鞋底有凹凸不平的花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故C錯誤；
D．踢出去的足球繼續(xù)運動，是由于足球具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故D錯誤。
故選B。
4．（2022·內蒙古呼和浩特·中考真題）小芳同學用圖示裝置研究滑動摩擦力，用力F水平向右勻速拉動長木板的過程中，木塊保持靜止不動。下列說法正確的是（）
A．木塊所受摩擦力方向水平向左
B．地面對長木板的摩擦力與力F是平衡力
C．力F增大時，木塊所受滑動摩擦力大小不變
D．若彈簧測力計示數為5N，則力F大小也為5N
【答案】C
【解析】A．木塊保持靜止不動，水平方向上受力平衡，彈簧測力計對木塊的拉力水平向左，則木塊受到的摩擦力水平向右，故A錯誤；
B．用力F水平向右勻速拉動長木板的過程中，木板在水平方向上受力平衡，水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面對木板的摩擦力、水平向左的木塊對木板的摩擦力，所以地面對長木板，的摩擦力與力F不是平衡力，故B錯誤；
C．力F增大時，木塊對木板的壓力大小、接觸面的粗糙程度不變，所以木塊所受滑動摩擦力大小不變，故C正確；
D．若彈簧測力計示數為5N，結合B選項可知，力F應大于5N，故D錯誤。
故選C。
5．（2022·山東青島·中考真題）“低碳環(huán)保，綠色出行”已成為共識。自行車是便捷環(huán)保的交通工具，以下設計和操作，可以減小摩擦的是（）
A．輪胎表面有凹凸不平的花紋B．給軸承加潤滑油
C．用力捏閘，使車更快地停下來D．剎車時，使車輪由滾動變?yōu)榛瑒?br>【答案】B
【解析】A．輪胎表面有凹凸不平的花紋，通過增大接觸面的粗糙程度從而增大摩擦力，故A不符合題意；
B．給軸承加潤滑油，隔離接觸面，從而減小摩擦，故B符合題意；
C．用力捏閘，使車更快地停下來，是通過增大壓力，從而增大摩擦力，故C不符合題意；
D．剎車時，使車輪由滾動變?yōu)榛瑒?，增大摩擦力，故D不符合題意。
故選B。
6．（2022·江蘇淮安·中考真題）如圖所示，探究影響滑動摩擦力大小的因素。
（1）用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，木塊沒有運動，水平方向受到的摩擦力大小______（選填“大于”“小于”或“等于”）拉力大?。?br>（2）要測量滑動摩擦力的大小，木塊應沿水平方向做______運動，圖甲中木塊做勻速運動，受到的滑動摩擦力大小為______N；
（3）比較甲、乙兩次實驗數據，可初步確定滑動摩擦力的大小與______有關；
（4）比較甲、丙兩次實驗數據，______（選填“能”或“不能”）得到“滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關”的結論，理由是______。
【答案】等于勻速直線 1.4 壓力大小不能見解析
【解析】（1）[1]木塊沒有運動，水平方向受到靜摩擦力的作用，根據二力平衡可知，摩擦力大小等于拉力大小。
（2）[2]木塊在水平方向做勻速直線運動時，水平方向受到平衡力的作用，即滑動摩擦力大小等于拉力的大小。
[3]圖甲中，測力計的分度值為0.1N，示數為1.4N，即拉力的大小為1.4N，因為木塊做勻速運動，水平方向其受到平衡力的作用，故受到的滑動摩擦力的大小等于拉力的大小，為1.4N。
（3）[4]甲、乙兩實驗接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不用，拉力也不同，因此滑動摩擦力的大小不同，故為了探究滑動摩擦力與壓力大小的關系。
（4）[5][6]比較如圖甲和丙兩次實驗可知，兩次實驗中壓力大小不同，接觸面的粗糙程度不相同，不能得出滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關的結論。
（建議用時：30分鐘）
一、單選題
1．（2022·全國·八年級課時練習）2022年2月6日，中國女足第9次捧起女足亞洲杯冠軍獎杯（如圖）。關于足球比賽，下列判斷正確的是（）
A．運動員鞋底的花紋可以減小與草地的摩擦
B．將球踢飛說明力可以改變物體的運動狀態(tài)
C．在空中運動到最高點的足球受平衡力作用
D．在草地上滾動的足球因不受力而逐漸停下
【答案】B
【解析】A．運動員鞋底的花紋，這是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的，故A錯誤；
B．將球踢飛，足球由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故B正確；
C．足球運動到最高點時受到重力和空氣阻力的作用，它們的大小不同，方向也不在一條直線上，此時受力不平衡，故C錯誤；
D．在草地上滾動的足球停下來是因為受到了摩擦力的緣故，故D錯誤。
故選B。
2．（2022·全國·八年級課時練習）學校運動會期間，同學們對運動場上出現的現象進行了討論，下列說法正確的是（）
A．兩名同學正在推籃球架，但是沒有推動，因為推力小于地面對籃球架的摩擦力
B．運動員跑步時穿上有鞋釘的鞋是為了增加鞋底與地面的摩擦力
C．踢出去的足球在地上越滾越慢，說明物體的運動需要力來維持
D．小明同學在校運動會上跳遠時要助跑是為了增大自己的慣性
【答案】B
【解析】A．沿水平方向推籃球架，沒有推動，此時物體處于平衡狀態(tài)，推力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，故A錯誤；
B．運動員跑步時穿上有鞋釘的鞋，是在壓力一定時，通過增大接觸面粗糙程度的方式，增大鞋底與地面的摩擦力，故B正確；
C．踢出去的足球在地上越滾越慢，是因為受到摩擦阻力的作用，改變了其運動狀態(tài)，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體的運動不需要力來維持，故C錯誤；
D．慣性的大小只與物體的質量有關，跳遠運動員助跑起跳是利用運動員的慣性來提高成績，但不能增大慣性，故D錯誤。
故選B。
3．（2022·廣東·南沙一中八年級期中）如果上課時教室內的摩擦力突然消失，下列情境可能發(fā)生的是（）
A．教師和學生可以輕松地在教室內行走
B．用橡皮能擦掉紙上的字
C．用粉筆在黑板上寫字
D．輕輕一吹，書桌上的課本就被吹到地上
【答案】D
【解析】A．人行走時，要靠腳與地面的摩擦力，若沒有摩擦力，人將無法行走，A不符合題意；
B．若沒有摩擦力，橡皮不能用手拿著，不能擦掉紙上的字，B不符合題意；
C．手握筆時，是摩擦力阻礙了筆的滑落，一旦摩擦力消失，筆將無法握住，不能寫字，C不符合題意；
D．若沒有摩擦力，輕輕一吹，書桌上的作業(yè)本受外力，便可飛出去，D符合題意。
故選D。
4．（2022·遼寧丹東·八年級期末）以下四個實例中，為了減小摩擦的是（）
A．汽車輪胎上刻有花紋B．自行車腳蹬面做得凹凸不平
C．瓶蓋上刻有豎條紋D．儲物箱下裝有滾輪
【答案】D
【解析】A．汽車輪胎上刻有花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故A不符合題意；
B．自行車腳蹬面做得凹凸不平是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故B不符合題意；
C．瓶蓋上刻有豎條紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故C不符合題意；
D．儲物箱下裝有滾輪是通過變滑動為滾動的方式來減小摩擦，故D符合題意。
故選D。
二、填空題
5．（2022·遼寧朝陽·八年級期末）如圖甲所示，物體甲重40N，被F甲=60N的水平壓力壓在豎直墻壁上保持靜止，如圖乙所示。物體乙重60N，在35N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面勻速向右運動。則物體甲受到的摩擦力f甲為______N，物體乙受到的摩擦力f乙為______N。
【答案】 40 35
【解析】[1]以物體甲為研究對象，甲物體在豎直方向上受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，由于甲物體靜止，因此這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以
f甲=G甲=40N
[2]以乙物體為研究對象，乙物體在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，由于乙勻速向右運動，因此拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以
f乙=F乙=35N
6．（2022·河南鄭州·八年級期末）如圖所示，冰壺比賽時，運動員需要不斷調整自己的運動狀態(tài)，他的兩只腳一只滑行一只蹬冰，所以兩只鞋底的表面不同。蹬冰腳的鞋底應該是圖中的 ___________（選填“甲”或“乙”），原因是：___________。
【答案】乙見解析
【解析】[1][2]由圖知，甲鞋底比較光滑，這樣可以通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力，便于滑行，所以甲是滑行腳的鞋底；乙鞋底比較粗糙，這樣可以通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，也起到防滑的作用，所以乙是蹬冰腳的鞋底。
7．（2022·遼寧本溪·八年級期末）在端午節(jié)，同學們進行了主題為“濃情端午、粽香校園”的包粽子的活動，同學們用手把粽子葉“握”成三角錐形說明力可以改變物體的___________；然后用繩子緊緊的把粽子葉纏住防止脫落，這是通過___________的方式增大了粽子葉之間的摩擦力。
【答案】形狀增大壓力
【解析】[1]同學們用手把粽子葉“握”成三角錐形，手對粽子葉有力的作用，粽子葉的形狀發(fā)生了改變，說明力可以改變物體的形狀。
[2]用繩子緊緊的把粽子葉纏住，此時繩子對粽子葉的壓力增大，粽子葉之間的壓力也增大，粽葉間的摩擦也增大，故這是通過增大壓力的方式增大了粽子葉之間的摩擦力。
8．（2022·全國·九年級專題練習）如圖甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在水平推力F1＝18N的作用下一起做勻速直線運動，此時木塊B所受的摩擦力為________N，木塊A所受的摩擦力為________N；若將A、B緊靠著平放在水平桌面上，如圖乙所示，用水平力F2推A使它們一起勻速運動，則推力F2是________N。
【答案】 0 18 18
【解析】[1]由圖甲可知，在18N的水平拉力F1作用下，A、B一起做勻速直線運動，B相對于A沒有發(fā)生相對運動趨勢，B沒有受到摩擦力。
[2]AB一起做勻速直線運動，AB看成整體，受到拉力和摩擦力是平衡力，由二力平衡條件得到木塊A所受的摩擦力的大小等于拉力的大小，即
f=F1=18N
[3]若將A、B緊靠著放在水平桌面上，接觸的粗糙程度不變，壓力也不變，因此摩擦力也不變，使它們一起勻速運動因此推力和摩擦力是平衡力，推力F2的大小等于摩擦力的大小，為18N。
三、實驗題
9．（2022·江蘇無錫·八年級期末）汽車急剎車時車輪經常處于抱死（車輪不轉）狀態(tài)，在路面上留下長長的黑色印跡，物理小組猜想可能是滑動摩擦和滾動摩擦大小不同，因而對汽車運動的影響不同。于是做了如下模擬實驗。
實驗一：比較滑動摩擦和滾動摩擦力的大小
（1）為測量滾動摩擦力的大小，將小車置于水平長木板上，用彈簧測力計沿______方向拉動小車做勻速直線運動，讀數時發(fā)現彈簧測力計示數很小，無法準確讀數；
（2）于是將毛巾鋪在長木板上，重復（1）中的操作，如圖甲所示，此時彈簧測力計示數為______N；
（3）為測量滑動摩擦力的大小，將車輪______（選填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重復（1）中的操作，當彈簧測力計示數為 0.5N 時，小車處于靜止狀態(tài)，當拉力增大到 0.8N 時，小車做勻速直線運動，請推理如果拉力增大到 1N 時，滑動摩擦力為______N；
（4）實驗表明：同一表面上，小車受到的滑動摩擦比滾動摩擦大。
實驗二：探究水平面上摩擦阻力對車運動的影響
（1）如圖乙所示，讓小車從斜面頂端由靜止下滑，觀察小車在水平木板上運動的距離；
（2）通過實驗一還發(fā)現，小車運動時接觸面越粗糙，滾動摩擦越大，于是將毛巾鋪在______（選填“斜面” 或“木板”）表面，再次讓小車從斜面頂端由靜止下滑，觀察小車在水平面上運動的距離；
（3）實驗發(fā)現，小車在毛巾表面上運動的距離較小，這表明：小車運動時所受摩擦阻力越大，速度減小得越______（選填“快”或“慢”）；
（4）請你結合慣性知識推理，緊急剎車時，______（選填“前輪”或“后輪”）留下的印跡更深一些；
綜合兩個實驗可知：急剎車時抱死車輪是用滑動代替滾動增大摩擦來減小剎車距離。但是物理老師提醒他們，真實汽車剎車系統(tǒng)很復雜，緊急剎車時如果車輪長時間抱死會導致汽車轉向失靈、側向漂移，非常危險，工程師結合力學知識設計了一套 ABS 剎車系統(tǒng)巧妙地解決了該問題。
【答案】水平 0.4 卡住 0.8 木板快前輪
【解析】實驗一
（1）[1]只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡，拉力大小等于受到的摩擦力大小，所以為測量滾動摩擦力的大小，將小車置于水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動小車做勻速直線運動。
（2）[2]于是將毛巾鋪在長木板上重復（1）中的操作，如圖甲所示，測力計分度值為0.1N，此時彈簧測力計示數為0.4N。
（3）[3][4]當一個物體在另一個物體表面滑動時，產生的摩擦力叫滑動摩擦，為測量滑動摩擦力的大小，將車輪卡住，在毛巾表面重復（1）中的操作，當拉力增大到 0.8N 時，小車做勻速直線運動，根據二力平衡的知識，滑動摩擦力等于0.8N，滑動摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度有關，壓力大小和接觸面粗糙程度不變，如果拉力增大到1N時，滑動摩擦力仍為0.8N。
實驗二
（2）[5]探究水平面上摩擦阻力對車運動的影響，要控制小車到達水平面的速度相同，使小車在粗糙程度不同的水平面上運動。故應將毛巾鋪在木板表面，再次讓小車從斜面頂端由靜止下滑，觀察小車在水平面上運動的距離。
（3）[6]小車在毛巾表面受到的阻力最大，小車在毛巾上運動的距離較小，這表明：小車運動時所受摩擦阻力越大，速度減小得越快。
（4）[7]緊急剎車時車輪前進速度突然降低，此時車會繼續(xù)向前滑行，車內的人和物也會前傾，車的整體重心前移，使前輪對地面的壓力增大，于是前輪與地面間的摩擦力變大，而輪胎在水泥地面上留下了黑色的剎車痕是由于克服摩擦做功形成的，故前輪的剎車痕顏色較深。綜合兩個實驗可知：急剎車時抱死車輪是用滑動代替滾動增大摩擦來減小剎車距離。
10．（2022·江蘇無錫·八年級期末）在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗中，小甜用彈簧測力計拉同一木塊做勻速直線運動進行了三次正確的實驗操作，實驗情景如圖甲、乙、丙所示。
（1）對比甲、乙的兩組實驗數據，可以得出的正確結論是___________；
（2）在圖丙實驗中，木塊受到的滑動摩擦力是___________N，此時木塊上的砝碼受到的摩擦力是___________N；
（3）小甜接著探究摩擦力的變化規(guī)律，設計了如下圖1所示的實驗裝置，力傳感器A與計算機連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過水平細繩與一滑塊相連，滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（圖中定滑輪的作用僅改變拉力的方向，調節(jié)滑輪使桌面上部細繩水平），整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知滑塊的重力G滑=12N，實驗開始時打開傳感器，同時緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的力隨時間變化的圖像如圖 2，請結合該圖像，分析下列問題：
①空沙桶的重力 G=___________N；小車運動時滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小為___________N；
②在滑塊上繼續(xù)逐個疊放相同的滑塊，如圖3所示，重復上述實驗，將小車運動起來后力傳感器的讀數記錄在如下表格中。分析表中數據可得：
在接觸面材料和粗糙程度等因素相同時，滑動摩擦力大小與壓力大小成___________比（選填正或反）；
③小亮又設計了如圖4所示的實驗，他將一根連有氫氣球的繩子系在滑塊中央，重復上述實驗，當小車運動起來后，力傳感器的讀數F=1N，則此時滑塊對小車的壓力大小為___________N，氫氣球通過細繩對滑塊向上的拉力為___________N。
【答案】壓力一定時，接觸面越粗糙，木塊所受的滑動摩擦力越大 7.6 0 2 3 正 4 8
【解析】（1）[1]對比甲、乙兩組實驗數據，甲的拉力為3.6N，乙的拉力為5.6N，甲在木板表面上勻速拉動，乙在毛巾表面上勻速拉動，所受摩擦力不同是因為接觸面的粗糙程度不同，可以得出的正確結論是：壓力一定時，接觸面越粗糙，木塊所受的滑動摩擦力越大。
（2）[2][3]在丙圖實驗中，彈簧測力計的示數為7.6N，由二力平衡的知識可知，木塊受到的滑動摩擦力是7.6N；此時木塊上的砝碼與木塊一起做勻速直線運動，砝碼與木塊之間相對靜止，因此砝碼不受摩擦力，即所受摩擦力為0。
（3）[4]當t=0時，沒有向桶中倒沙，小車和滑塊處于靜止狀態(tài)，受到力傳感器水平向左的拉力和空桶對其水平向右的拉力大小相等，即空桶的重力G=F，由圖2所示圖像可知
G=F=2N
[5]當小車運動時，滑塊與小車間的摩擦力是滑動摩擦力，由于滑塊和小車之間的壓力和接觸面的粗糙程度都沒有變化，則所受滑動摩擦力的大小不變，由圖乙所示圖像可知所受滑動摩擦力
f=F'=3N
[6]由表格中的數據可知，滑塊個數越多，則壓力越大，傳感器示數與物體受到的摩擦力大小相等，每組數據中滑塊個數與傳感器示數的比值不變，即在接觸面材料和粗糙程度等因素相同時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比。
[7][8]由題意知，一個滑塊的重力為12N，放在水平小車上，對小車的壓力與滑塊的重力大小相等，大小為12N，此時滑塊受到的滑動摩擦力為3N，由于滑塊受到的滑動摩擦力大小與壓力的大小成正比，即f=kF壓，帶入數據解得：，當
f'=F''=1N
時，滑塊對小車的壓力
氫氣球通過細繩對滑塊向上的拉力
F拉=G滑塊-F壓=12N-4N=8N
四、作圖題
11．（2022·海南?？凇ぐ四昙壠谀┤鐖D甲，木塊在水平拉力F作用下沿水平桌面向右勻速直線運動，請畫出木塊所受摩擦力的示意圖。
【答案】
【解析】木塊做勻速直線運動，說明處于平衡態(tài)，受平衡力，而木塊水平向右，摩擦力是阻礙物體向右運動，故摩擦力的方向是向左，其大小與拉力F等大，故過重心水平向左畫一條等長的線段，并在末端標上箭頭和f，故如圖所示：
12．（2022·甘肅定西·八年級期末）如圖所示，小明用大小為5N的水平推力去推一個箱子，使箱子在水平地面上向左做勻速直線運動，請畫出箱子所受重力和摩擦力的示意圖。
【答案】
【解析】由于箱子在5N的水平推力作用下沿水平向左做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所以箱子受到水平向右的摩擦力，其大小等于推力的大小，即
f=F=5N
從重心分別沿豎直向下的方向和水平向右的方向畫一條帶箭頭的線段，分別用符號G和f表示，即為箱子所受重力和摩擦力的示意圖，如圖所示：
滑塊個數
1
2
3
4
5
…
傳感器示數F/N
3
6
9
12
15

相關試卷

相關試卷更多

相關試卷

相關試卷 更多

相關試卷更多