
?知識(shí)點(diǎn)1 滑動(dòng)摩擦力的概念與產(chǎn)生條件
?知識(shí)點(diǎn)2 探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
?知識(shí)點(diǎn)3 增大或者減小摩擦力的方法
?知識(shí)點(diǎn)4 摩擦力的種類和應(yīng)用
?作業(yè) 鞏固訓(xùn)練
知識(shí)點(diǎn)1
滑動(dòng)摩擦力的概念與產(chǎn)生條件
1、一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí),會(huì)受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦
力。
2、物體之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力必須要具備以下三個(gè)條件
第一:兩物體相互接觸。
第二:接觸面粗糙。
第三:兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
【典例1-1】(2023春?高新區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是( )
A.摩擦力無益,總是有害的
B.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
C.兩個(gè)物體互相接觸時(shí),它們之間才可能有摩擦力
D.車輪與地面之間的摩擦是有害的,輪胎和地面都是越光滑越好
【答案】C
【解答】解:A、摩擦力并不總是有害的,在許多時(shí)候,人們是靠摩擦來完成工作的;故A錯(cuò)誤;
B、摩擦力的方向有時(shí)與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同;如傳送帶上隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)的物體;故B錯(cuò)誤;
C、摩擦力發(fā)生在相互接觸的兩個(gè)物體的表面;故兩個(gè)物體互相接觸時(shí),它們之間才可能有摩擦力;故C正確;
D、車輪與地面之間的摩擦是有益的,汽車就是靠它們之間的摩擦才能行駛;輪胎和地面都是越粗糙越好;故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【典例1-2】(2023春?榆樹市校級(jí)月考)摩擦力產(chǎn)生的條件是:
(1)、 兩個(gè)物體互相接觸 ,(2)、 物體表面粗糙 ,(3)、 物體之間存在相互擠壓產(chǎn)生了彈力 (4)、 發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) 。
【答案】兩個(gè)物體互相接觸;物體表面粗糙;物體之間存在相互擠壓產(chǎn)生了彈力;發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
【解答】解:摩擦力產(chǎn)生的條件:一是兩個(gè)物體互相接觸;二是物體表面粗糙;三是:物體之間存在相互擠壓產(chǎn)生了彈力,四是:發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
故答案為:兩個(gè)物體互相接觸;物體表面粗糙;物體之間存在相互擠壓產(chǎn)生了彈力;發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
【變式1-1】(2023春?蒲城縣期末)下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是( )
A.靜止的物體一定不受摩擦力
B.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)
C.相互接觸的物體一定產(chǎn)生摩擦力的作用
D.劃火柴時(shí),火柴頭和砂紙之間的摩擦是滑動(dòng)摩擦
【答案】D
【解答】解:A、靜止的物體也有可能受到滑動(dòng)摩擦力的作用,如一個(gè)物體在另一個(gè)靜止的物體上滑動(dòng)時(shí),根據(jù)力的作用是相互的,靜止的物體也受到滑動(dòng)摩擦力,故A錯(cuò)誤;
B、摩擦力的方向總是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,例如傳送帶上的物體所受摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,故B錯(cuò)誤;
C、產(chǎn)生摩擦力的條件是:物體表面要粗糙,兩個(gè)物體要相互接觸,物體間要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);所以,兩個(gè)物體相互接觸不一定會(huì)產(chǎn)生摩擦力,故C錯(cuò)誤;
D.劃火柴時(shí),火柴頭和砂紙之間有相對(duì)滑動(dòng),且有壓力、接觸面也粗糙,因而火柴頭和砂紙之間的摩擦是滑動(dòng)摩擦,故D正確。
故選:D。
【變式1-2】(2023春?泗陽縣期中)在杯中裝滿米,插入竹筷后將米壓緊,用力豎直向上慢慢提竹筷,米被提起來了,此過程中說明米和竹筷之間存在 摩擦 力,壓緊米的目的是 通過增大壓力的方法增大摩擦力 ,若將竹筷換成光滑的金屬筷,插入米中至較深的位置,發(fā)現(xiàn)無論怎樣壓緊米,均不能將米提起,則說明提米時(shí)筷子與米之間的力還與 筷子的粗糙程度 有關(guān)。
【答案】摩擦;通過增大壓力的方法增大摩擦力;筷子的粗糙程度
【解答】解:用力豎直向上慢慢提竹筷,米被提起來了,說明受到了豎直向上的摩擦力與重力平衡,因而
此過程中說明米和竹筷之間存在摩擦力;同時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)壓緊米的目的是通過增大壓力的方法增大摩擦力;若將竹筷換成光滑的金屬筷,插入米中至較深的位置,發(fā)現(xiàn)無論怎樣壓緊米,均不能將米提起,說明摩擦力不足夠大,則說明提米時(shí)筷子與米之間的力還與筷子的粗糙程度有關(guān)。
故答案為:摩擦;通過增大壓力的方法增大摩擦力;筷子的粗糙程度。
知識(shí)點(diǎn)2
探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方?br>(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊懟瑒?dòng)摩擦力大小的因素。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:二力平衡的條件。
(3)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
2、實(shí)驗(yàn)器材:木塊(有拉環(huán))、彈簧測(cè)力計(jì)、長木板、毛巾、砝碼、水平桌面。
3、器材作用及圖像
(1)長木板和毛巾:改變接觸面粗糙程度。
(2)木塊(有拉環(huán)):實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
(3)彈簧測(cè)力計(jì):拉動(dòng)木塊勻速運(yùn)動(dòng)。
(4)砝碼:改變木塊對(duì)水平桌面的壓力。
4、實(shí)驗(yàn)步驟
步驟①用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長木板滑動(dòng),從而測(cè)出木塊與長木板之間的滑動(dòng)摩擦力。
步驟②在木塊上面放一個(gè)砝碼,改變木塊對(duì)長木板的壓力,測(cè)出此種情況下的摩擦力。
步驟③把毛巾鋪在長木板上面,保持木塊上的砝碼不變,測(cè)出此種情況下的摩擦力。
5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及應(yīng)用
(1)滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
【典例2-1】(2023春?小店區(qū)校級(jí)月考)某興趣小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),提出了以下幾種猜想:
(1)與壓力的大小有關(guān);
(2)與接觸面積的大小有關(guān);
(3)與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確,該小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下,要驗(yàn)證猜想(3),應(yīng)選擇的三組實(shí)驗(yàn)的序號(hào)正確的是( )
A.1、2和3B.2、4和5C.3、4和5D.1、6和7
【答案】D
【解答】解:要驗(yàn)證猜想(3),即接觸面粗糙程度的關(guān)系,就要保證壓力的大小和木塊與木板的接觸面積大小一定,即采用相同的放置方式,1、6、7三組實(shí)驗(yàn)符合條件,故D正確。
故選:D。
【典例2-2】(2023春?江陰市校級(jí)月考)測(cè)量摩擦力實(shí)驗(yàn)由于勻速直線運(yùn)動(dòng)不方便操作,裝置如圖:將木塊用測(cè)力計(jì)水平拉住,測(cè)力計(jì)另一端固定在桌上一側(cè);細(xì)線一端和砂桶連接,另一端跨過定滑輪和長木板相連。實(shí)驗(yàn)時(shí)在砂桶中加砂,使長木板運(yùn)動(dòng)。若長木板勻速度運(yùn)動(dòng),木塊和長木板之間的滑動(dòng)摩擦力 = 測(cè)力計(jì)讀數(shù);若長木板加速運(yùn)動(dòng),則木塊和長木板之間的滑動(dòng)摩擦力 = 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù),此時(shí)桶和沙的總重力 > 木板所受摩擦力。(選填“>”、“<”、“=”)
【答案】=;=;>。
【解答】解:(1)不論長木板做勻速運(yùn)動(dòng)還是加速運(yùn)動(dòng),木塊在水平方向均受木板對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力而處于靜止?fàn)顟B(tài),所以這兩個(gè)力總是一對(duì)平衡力,它們大小相等,所以,在兩種情況下,木塊和長木板之間的滑動(dòng)摩擦力都等于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)。
(2)當(dāng)長木板做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),在水平方向受到繩子對(duì)它的拉力和木塊對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力,而拉力可近似等于桶和沙子的總重,所以,此時(shí)桶和沙的總重力大于木板所受摩擦力。
故答案為:=;=;>。
【典例2-3】(2023秋?順義區(qū)期末)在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn),三次實(shí)驗(yàn)中使用的是同一木塊,乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)中使用的是同一粗糙木板。
(1)實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊沿水平木板做 勻速直線 運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力大??;
(2)如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)所探究的問題是 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系 ;
(3)對(duì)比圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)可知:滑動(dòng)摩擦力大小與 壓力大小 有關(guān)。
【答案】(1)勻速直線;(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;(3)壓力大小。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,平衡力大小相等,所以拉力大小等于摩擦力的大??;
(2)甲、乙壓力大小相同,接觸面粗糙程度不同,研究的是滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;
(3)對(duì)比圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)可知,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,滑動(dòng)摩擦力的大小不同,故滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。
故答案為:(1)勻速直線;(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;(3)壓力大小。
【變式2-1】(2023春?鄂城區(qū)期中)如圖所示,在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,小明將彈簧測(cè)力計(jì)圓環(huán)固定在墻上,掛鉤掛著木塊,木塊下面是一長木板,實(shí)驗(yàn)時(shí)用F=10N的拉力拉著長木板在粗糙水平面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2s移動(dòng)了40cm,下列說法中正確的是( )
①實(shí)驗(yàn)時(shí)必須勻速拉動(dòng)長木板;②長木板受到的重力和地面對(duì)長木板的支持力是一對(duì)相互作用力;③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于10N;④A所受的支持力等于A所受的重力
A.①②④B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【解答】解:①將彈簧測(cè)力計(jì)圓環(huán)固定在墻上,掛鉤掛著木塊,木塊下面是一長木板,實(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長木板沿著水平向左運(yùn)動(dòng),不一定要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),故①錯(cuò)誤;
②地面對(duì)長木板的支持力等于長木板和木塊的總重力;長木板受到的重力小于地面對(duì)長木板的支持力,不是一對(duì)相互作用力,故②錯(cuò)誤;
③實(shí)驗(yàn)時(shí)用F=10N的拉力拉著長木板在粗糙水平面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),長木板受水平地面和木塊A的摩擦力,F(xiàn)=f地+fA,fA與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于10N,故③正確;
④A靜止不動(dòng),在豎直方向上受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,故④正確;
故選:B。
【變式2-2】(2023?中山市校級(jí)一模)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”時(shí),小強(qiáng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,則木塊受到的摩擦力為 1.8 N,當(dāng)水平拉力增大到3N時(shí),木塊受到的摩擦力 不變 ;在木塊上放一重物,仍使木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化情況是 變大 。(后兩空選填“變大”“變小”或“不變”)
【答案】1.8;不變;變大。
【解答】解:該測(cè)力計(jì)的每一個(gè)大格是1N,每一個(gè)小格是0.2N,故此時(shí)的示數(shù)是1.8N。沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡的條件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,故木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小為1.8N。
當(dāng)拉力增大后,因?yàn)槟緣K對(duì)桌面的壓力大小仍等于重力,沒有變化,而且接觸面的粗糙程度也不變,所以摩擦力大小不變。
在木塊上放一重物,仍使木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊對(duì)桌面的壓力變大,接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力變大,由二力平衡可得,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。
故答案為:1.8;不變;變大。
【變式2-3】(2023秋?蜀山區(qū)期末)為了探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,要用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊做 勻速直線 運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)要研究滑動(dòng)摩擦力大小是否與接觸面粗糙程度有關(guān),可以選擇 乙、丙 兩幅圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(3)比較甲、丁實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于丁實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),得出:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)的結(jié)論,小明認(rèn)為該結(jié)論是錯(cuò)誤的,其理由是 沒有控制壓力相同 。
【答案】(1)勻速直線;(2)乙、丙;(3)沒有控制壓力相同。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)過程中,要用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡的條件,此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)比較乙、丙實(shí)驗(yàn),壓力相同,而接觸面粗糙程度不同,故可以得出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān);
(3)研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小的關(guān)系,要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,丁圖中把物體切去二分之一,壓力變小了,小明得出結(jié)論不正確,原因是沒有控制壓力相同。
故答案為:(1)勻速直線;(2)乙、丙;(3)沒有控制壓力相同。
知識(shí)點(diǎn)3
增大或者減小摩擦力的方法
1、增大有益摩擦的方法
(1)增大接觸面的粗糙程度,如汽車輪胎做上花紋。
(2)增大壓力,如騎自行車捏閘的力越大,摩擦力越大。
(3)變滾動(dòng)為滑動(dòng),如汽車急剎車時(shí)車只滑不滾。
(4)變濕摩擦為干摩擦。
2、減小有害摩擦的方法
(1)使接觸面變光滑。
(2)減小壓力。
(3)用滾動(dòng)代替滑動(dòng)。
(4)使接觸面分離。
(5)變干摩擦為濕摩擦。
【典例3-1】(2023秋?天橋區(qū)期末)如圖所示,下列描述的實(shí)例中,能夠減小摩擦的是( )
A.自行車軸承中裝有滾珠
B.消防員即將到達(dá)地面時(shí)緊握滑竿
C.汽車輪胎上裝有防滑鏈
D.運(yùn)動(dòng)鞋底表面刻有花紋
【答案】A
【解答】解:A、自行車軸承中裝有滾珠,這是將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,能夠減小摩擦,故A符合題意。
B、消防員即將到達(dá)地面時(shí)緊握滑竿,這是在接觸面的粗糙程度一定時(shí),通過增大壓力來增大摩擦的,故B不符合題意。
C、汽車輪胎上裝有防滑鏈,這是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的,故C不符合題意。
D、運(yùn)動(dòng)鞋底表面刻有花紋,這是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的,故D不符合題意。
故選:A。
【典例3-2】(2023春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)卡塔爾世界杯,讓人們享受了精彩的足球盛宴。點(diǎn)球賽中守門員抱住射向球門的足球,說明力可以改變物體的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ;足球鞋底凹凸不平,是為了 增大 鞋與草坪的摩擦力。
【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài);增大。
【解答】解:點(diǎn)球賽中守門員抱住射向球門的足球,足球由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
足球鞋底凹凸不平,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度增大與草坪的摩擦力。
故答案為:運(yùn)動(dòng)狀態(tài);增大。
【變式3-1】(2023秋?西山區(qū)期末)如圖所示的四幅圖中,通過增大壓力的方法增大摩擦力的是( )
A.浴室腳墊B.寫字時(shí)用力
C.磁懸浮列車D.輪滑鞋
【答案】B
【解答】解:A、浴室腳墊,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故A不合題意。
B、寫字時(shí)用力,是在接觸面粗糙程度一定時(shí),通過增大壓力來增大摩擦力,故B符合題意。
C、磁懸浮列車,是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力,故C不合題意。
D、輪滑鞋,是用滾動(dòng)代替滑動(dòng)的方法來減小摩擦力,故D不合題意。
故選:B。
【變式3-2】(2023秋?北碚區(qū)校級(jí)期末)文文把一本厚厚的書放在桌面上,用一根橡皮筋拉動(dòng)它勻速前進(jìn);然后在書和桌面間墊幾支圓柱形鉛筆,如圖所示,再次拉動(dòng)它勻速前進(jìn),可以發(fā)現(xiàn)橡皮筋伸長量比前一次 短 (選填“長”或“短”),這是通過 變滑動(dòng)為滾動(dòng) 的方法來減小摩擦。
【答案】短;變滑動(dòng)為滾動(dòng)。
【解答】解:第一次用一根橡皮筋拉動(dòng)書勻速前進(jìn);第二次在書和桌面間墊幾支圓柱形鉛筆,再次拉動(dòng)它勻速前進(jìn),通過比較橡皮筋的伸長量可知摩擦力的大小變化;比較發(fā)現(xiàn)第二次比第一次橡皮筋伸長量變小,可以得出變滑動(dòng)為滾動(dòng)可以減小物體間摩擦。
故答案為:短;變滑動(dòng)為滾動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)4
摩擦力的種類和應(yīng)用
1、滑動(dòng)摩擦:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的摩擦力。
2、滾動(dòng)摩擦:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體上發(fā)生滾動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的摩擦力。
3、靜摩擦力:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但它們之間處于相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
【典例4-1】(2023春?恩陽區(qū) 期中)如圖所示,關(guān)于滾鐵環(huán),下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.鐵環(huán)與地面之間的摩擦是滾動(dòng)摩擦
B.鐵鉤與鐵環(huán)之間的摩擦是滑動(dòng)摩擦
C.人腳與地面之間不存在摩擦
D.鐵鉤與手之間的摩擦是靜摩擦
【答案】C
【解答】解:A、鐵環(huán)在滾動(dòng)時(shí),與地面間的摩擦力是滾動(dòng)摩擦力,A正確,不符合題意;
B、鐵鉤與鐵環(huán)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),是滑動(dòng)摩擦力,B正確,不符合題意;
C、人在走動(dòng)時(shí),腳與地面之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以存在摩擦力,且是靜摩擦力,C錯(cuò)誤,符合題意;
D、鐵鉤與手之間的摩擦是靜摩擦力,D正確,不符合題意。
故選:C。
【典例4-2】(2023春?開江縣期末)物體受到的摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向 無關(guān) (選填“相反”、“無關(guān)”),人走路時(shí)腳與地的摩擦是 靜摩擦 (選填“滑動(dòng)摩擦”、“靜摩擦”)。
【答案】無關(guān);靜摩擦。
【解答】解:摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反,與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān);人走路時(shí),腳與地面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以是靜摩擦;
故答案為:無關(guān);靜摩擦。
【變式4-1】(2023春?安達(dá)市校級(jí)月考)下列幾種現(xiàn)象中屬于有害摩擦的是( )
A.刷牙時(shí)牙刷與牙齒之間的摩擦
B.手拿物體時(shí)手與物體之間的摩擦
C.神舟五號(hào)載人飛船升空時(shí),飛船與空氣之間的摩擦
D.自行車剎車時(shí),剎車皮和鋼圈之間的摩擦
【答案】C
【解答】解:A、刷牙時(shí)牙刷與牙齒之間的摩擦使牙齒變干凈,是有益摩擦,不合題意;
B、手拿物體時(shí)手與物體之間的摩擦,使物體不會(huì)掉落,是有益摩擦,不合題意;
C、神舟五號(hào)載人飛船升空時(shí),飛船與空氣之間的摩擦阻礙飛船的升空,且會(huì)使其內(nèi)能增加,有一定危害性,屬有害摩擦,符合題意;
D、自行車剎車時(shí),剎車皮和鋼圈之間的摩擦,使車子盡快停下來,是有益摩擦,不合題意。
故選:C。
【變式4-2】(2023春?武侯區(qū)校級(jí)月考)寫字時(shí)鉛筆筆尖與紙面間的摩擦是 滑動(dòng) 摩擦,滑旱冰時(shí)旱冰鞋與地面間的摩擦是 滾動(dòng) 摩擦。(填“滑動(dòng)”或“滾動(dòng)”)
【答案】滑動(dòng);滾動(dòng)。
【解答】解:用鉛筆寫字時(shí),筆尖與紙的摩擦:此時(shí)筆尖與紙之間已產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),且筆尖與紙直接接觸,產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),這種摩擦稱為滑動(dòng)摩擦;滑旱冰時(shí)旱冰鞋與地面間的摩擦:此時(shí)旱冰鞋與地面之間并未直接接觸,中間隔有可滾動(dòng)的物體,這種摩擦為滾動(dòng)摩擦。
故答案為:滑動(dòng);滾動(dòng)。
1.(2023春?萬寧期末)如圖所示的四個(gè)實(shí)例中,目的是為了增大摩擦的是( )
A.在車軸上裝上滾動(dòng)軸承
B. 自行車腳蹬上刻有紋線
C. 給車輪的軸中加上潤滑油
D.旅行箱下裝有小輪
【答案】B
【解答】解:A.在車軸上裝上滾動(dòng)軸承,是通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)的方法減小摩擦力的,故A錯(cuò)誤;
B.自行車腳蹬上刻有紋線,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力的,故B正確;
C.給車輪的軸中加上潤滑油,是通過使接觸面脫離接觸的方式來減小摩擦力的,故C錯(cuò)誤;
D.旅行箱下裝有小輪,是通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)的方法減小摩擦力的,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
2.(2023春?儀征市期中)如圖所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物體B放在A上,當(dāng)A和B一起沿斜面勻速下滑的過程中,以下判斷正確的是( )
A.斜面與A之間無摩擦力
B.AB之間無摩擦力
C.A對(duì)B的摩擦力方向水平向左
D.A對(duì)B的摩擦力方向沿斜面向上
【答案】B
【解答】解:當(dāng)A和B一起沿斜面勻速下滑的過程中,物體A相對(duì)于斜面有沿斜面向下的相對(duì)運(yùn)動(dòng),故斜面與A之間有摩擦力。
A和B一起沿斜面勻速下滑的過程中,B相對(duì)A沒有運(yùn)動(dòng)也沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以A、B之間不存在摩擦力,故B正確。
A、B之間不存在摩擦力,就無法談摩擦力的方向,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
3.(2023春?清江浦區(qū)校級(jí)期中)同學(xué)們學(xué)習(xí)了重力和摩擦力后,以“假如沒有重力和摩擦力”為主題展開了討論。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.樹上的果子不會(huì)自由下落
B.彈簧被拉長,撤去拉力后不會(huì)恢復(fù)到原狀
C.教師和學(xué)生不能輕松地在教室內(nèi)行走
D.假如沒有摩擦力,二胡無法用弓弦演奏
【答案】B
【解答】解:A.樹上的果子因受豎直向下的重力而自由下落,假如沒有重力,樹上的果子就不會(huì)自由下落,故A正確;
B.彈簧被拉長時(shí)發(fā)生了彈性形變,撤去拉力后彈簧能恢復(fù)原狀,故B錯(cuò)誤;
C.教師和學(xué)生在教室行走靠腳與地面之間的摩擦,假如沒有摩擦,地面不能給人一個(gè)前進(jìn)的摩擦力,腳會(huì)在地面上打滑不能輕松行走,故C正確;
D.二胡演奏時(shí)靠弓毛與琴弦產(chǎn)生振動(dòng),假如沒有摩擦力,弓毛不能使弦形變振動(dòng),二胡將無法演奏,故D正確。
故選:B。
4.(2023春?鄒平市期中)關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是( )
A.在機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分裝滾動(dòng)軸承是為了增大摩擦力
B.老師在黑板上寫字時(shí),粉筆與黑板間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力
C.“雨天路滑,小心慢行”是防止摩擦力過大帶來危害
D.鞋底刻有花紋,是為了增大接觸面積從而增大摩擦力
【答案】B
【解答】解:A、在機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分裝滾動(dòng)軸承,是通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)來減小摩擦力的,故A錯(cuò)誤;
B、用粉筆在黑板上寫字時(shí),粉筆在黑板上滑動(dòng),所以粉筆與黑板間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,故B正確;
C、“雨天路滑,小心慢行”是防止摩擦力過小帶來危害,故C錯(cuò)誤;
D、鞋底上刻有花紋,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
5.(2023秋?思明區(qū)校級(jí)期末)毛筆書法要經(jīng)歷研墨、蘸墨、執(zhí)筆、運(yùn)筆的過程,下列敘述正確的是( )
A.研墨時(shí),墨條體積不變
B.毛筆蘸墨后,質(zhì)量不變
C.懸空豎直執(zhí)筆靜止時(shí),筆桿不受摩擦力
D.向右運(yùn)筆書寫,筆尖所受摩擦力方向向左
【答案】D
【解答】解:A.研墨時(shí),墨條磨損,體積減小,故A錯(cuò)誤;
B.毛筆蘸墨后,含有物質(zhì)增大,質(zhì)量變大,故B錯(cuò)誤;
C.懸空豎直執(zhí)筆靜止時(shí),受力平衡,重力與手對(duì)筆的摩擦力平衡,故筆桿受摩擦力,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)向右運(yùn)筆寫字時(shí),筆相對(duì)于紙面向右運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)摩擦力阻礙其運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向左,摩擦力使得筆毛向左彎曲,故D正確。
故選:D。
6.(2023秋?盤龍區(qū)期末)如圖所示。小劉買了一雙國產(chǎn)品牌“李寧”球鞋,穿上新球鞋的小劉發(fā)現(xiàn),球鞋也蘊(yùn)含著很多物理知識(shí),下列說法正確的是( )
A.走路時(shí),球鞋與地面的摩擦是有害的
B.鞋底有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦
C.小劉在冰面上行走打滑時(shí),球鞋與冰面的摩擦力變大
D.小劉站在水平勻速直線運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)扶梯上時(shí),球鞋沒有受到摩擦力作用
【答案】D
【解答】解:A、走路時(shí),地面對(duì)球鞋的摩擦力給人提供了動(dòng)力,因此,球鞋與地面的摩擦是有利的,故A錯(cuò)誤;
B、鞋底有凹凸不平的花紋是為了在壓力一定時(shí),增大接觸面的粗糙程度,可增大摩擦,故B錯(cuò)誤;
C、小劉在冰面上行走打滑時(shí),球鞋與冰面的摩擦力變小,故C錯(cuò)誤;
D、小劉站在水平勻速直線運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)扶梯上時(shí),球鞋與扶梯之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以沒有受到摩擦力作用,故D正確。
故選:D。
7.(2023春?九臺(tái)區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,用水平力F把重力為G的正方體物塊緊壓在豎直墻壁上,正方體處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于正方體受到墻壁的摩擦力f,以下說法中正確的是( )
A.正方體受到的摩擦力f=F
B.增大水平力F的大小,正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),摩擦力f也隨之增大
C.減小水平力F的大小,正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),摩擦力f可能隨之減小
D.增大水平力F的大小,正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),摩擦力f一定不變
【答案】D
【解答】解:
A、物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)(平衡狀態(tài)),合力為零;對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知:水平方向上的推力F和墻壁對(duì)它向右的支持力N是一對(duì)平衡力,則F=N;豎直方向上的重力G和靜摩擦力f是一對(duì)平衡力,則f=G,摩擦力的方向豎直向上,故A錯(cuò)誤;
BCD、增大水平力F的大小(即增大壓力F)或減小水平力F的大?。礈p小壓力F),物體仍靜止,所以摩擦力與重力仍是一對(duì)平衡力,大小相等,f=G,摩擦力大小不變,故BC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
8.(2023春?臺(tái)江區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,A的質(zhì)量為2kg,B質(zhì)量為3kg,在壓力F作用下A、B在墻上一起勻速下滑,則B受A對(duì)它的摩擦力的大小為( )
A.20NB.30NC.10ND.50N
【答案】A
【解答】解:由圖可知,木塊A、B壓在墻上一起勻速下滑,此時(shí)處于平衡狀態(tài),A受到兩個(gè)力的作用:豎直向下的重力和B對(duì)A的摩擦力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,故f=G=mg=2kg×10N/kg=20N;B對(duì)A的摩擦力的方向豎直向上,由于物體間力的作用是相互的,則A對(duì)B的摩擦力的方向是豎直向下的,大小為20N,故A正確。
故選:A。
9.(2023秋?普陀區(qū)期末)如圖所示,“繩索攀爬”是消防員日常訓(xùn)練中的重要項(xiàng)目之一。某消防員的體重為G,若他從二樓豎直向上攀爬到三樓的過程中受到繩子的摩擦力為f,則( )
A.G可能小于fB.G一定小于f
C.G可能等于fD.G一定等于f
【答案】C
【解答】解:消防員緊緊握住桿子保持靜止時(shí),其重力與靜摩擦力平衡,由二力平衡條件可知:fl的方向豎直向上,且f1=G;
勻速下滑時(shí),其重力與滑動(dòng)摩擦力平衡,則f2的方向豎直向上,且f2=G,所以f1=f2.
消防員如果做加速、減速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力不再平衡,故C正確。
故選:C。
10.(2023春?海門市校級(jí)月考)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一木塊,使它在水平長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖乙是它運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的兩段圖象,下列說法正確的是( )
A.圖甲中木塊受到的拉力為3.8N
B.AB段和BC段木塊速度之比為4:3
C.木塊在AB段和BC段受到的滑動(dòng)摩擦力之比為2:1
D.AB段和BC段拉力之比為1:1
【答案】D
【解答】解:
A、從圖甲知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.2N,即圖甲中木塊受到的拉力為2.2N,故A錯(cuò)誤;
B、從圖乙可知,木塊兩段都做勻速直線運(yùn)動(dòng),AB段3s運(yùn)動(dòng)路程為12m,BC段3s運(yùn)動(dòng)路程為18m﹣12m=6m;由速度公式可知,木塊AB和BC段的速度之比v1:v2=s1:s2=12m:6m=2:1,故B錯(cuò)誤;
C、兩次拉動(dòng)同一木塊在水平長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),壓力大小和接觸面的粗糙程度均相同,則木塊受到的摩擦力大小相同,即木塊在AB段和BC段受到的滑動(dòng)摩擦力之比為1:1,故C錯(cuò)誤;
D、從圖乙可知,木塊兩段都做勻速直線運(yùn)動(dòng),而做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力作用,所以兩次木塊受到的拉力和摩擦力相等,因?yàn)槟Σ亮Υ笮∠嗤?,故拉力之比?:1,故D正確。
故選:D。
12.(2023春?宜興市月考)如圖甲所示,將雙面吸盤較小的一面緊貼在豎直玻璃上,掛上鍋鏟后靜止;如圖乙所示,將該吸盤較大的一面緊貼在豎直玻璃上,掛上同一鍋鏟后靜止。從甲圖到乙圖吸盤對(duì)玻璃的壓力 變大 ,玻璃對(duì)吸盤的摩擦力 不變 。(選填“變大”“變小”或“不變”)
【答案】變大;不變
【解答】解:大氣壓p相同,甲圖中受力面積S小,根據(jù)F=pS可知,甲中吸盤對(duì)玻璃的壓力F甲小于乙中吸盤對(duì)玻璃的壓力F乙。
掛上同一鍋鏟后靜止,則吸盤受到的摩擦力與總重力是一對(duì)平衡力,總重力不變,所以摩擦力不變。
故答案為:變大;不變。
13.(2023春?甘井子區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,用F=6N的水平向右的拉力勻速拉動(dòng)物塊A時(shí),物塊B靜止不動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N,則地面對(duì)物塊A的摩擦力的大小為 2 N,方向 水平向左 。
【答案】2;水平向左
【解答】解:彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)B的拉力為4N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力與拉力應(yīng)大小相等,方向相反,故摩擦力大小為4N,摩擦力水平向右;
A在水平方向受B對(duì)其向左的摩擦力和地面對(duì)其向左的摩擦力作用,因?yàn)锳勻速運(yùn)動(dòng),所以這三個(gè)力平衡,則A所受地面摩擦力f=F﹣FB=6N﹣4N=2N,方向向左。
故答案為:2;水平向左。
14.(2023春?清河區(qū)期末)機(jī)器的軸承中加入潤滑油的目的是 減小 摩擦(選填“增大”或“減小”);自行車剎車時(shí),用力捏閘能增大閘皮與車輪間的 滑動(dòng) 摩擦。
【答案】減??;滑動(dòng)
【解答】解:機(jī)器的軸承中加入潤滑油,使接觸面分離,目的是減小摩擦。
自行車剎車時(shí),用力捏閘是在接觸面的粗糙程度一定時(shí),通過增大閘皮與車輪間的壓力,從而增大閘皮與車輪間的滑動(dòng)摩擦力。
故答案為:減小;滑動(dòng)。
15.(2023秋?白云區(qū)期末)如圖所示,人在一般情況下步行前進(jìn)時(shí),若鞋底與地面沒有打滑,地面對(duì)鞋底的摩擦力方向是向 前 (填“前”或“后”),給自行車的后軸上機(jī)油,這是采用 使接觸面分離 的方法來減小摩擦的。
【答案】前;使接觸面分離。
【解答】解:
(1)人走路時(shí),鞋底相對(duì)于地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故摩擦力方向向前;這是人能夠前進(jìn)的原因,故該力對(duì)于人前進(jìn)來說是動(dòng)力;
(2)給自行車的后軸上機(jī)油,在接觸面形成一層油膜,使接觸面分離,可減小摩擦。
故答案為:前;使接觸面分離。
16.(2023秋?五華區(qū)期末)鍋燒糊了難洗,用“鋼絲清潔球”擦,容易去污,這是通過增大 接觸面的粗糙程度 來增大摩擦力的;如圖所示是甲和乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系圖像,分析圖像可知:甲、乙兩種物質(zhì)的密度之比為 4:1 。
【答案】接觸面的粗糙程度;4:1。
【解答】解:鍋燒糊了難洗,用“鋼絲清潔球”擦,容易去污,這是通過增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力;
由圖可知,當(dāng)甲的體積V甲=10cm3時(shí),質(zhì)量m甲=20g,
由圖可知,當(dāng)甲的體積V乙=10cm3時(shí),質(zhì)量m乙=5g,甲、乙兩種物質(zhì)的密度之比==4:1。
故答案為:接觸面的粗糙程度;4:1。
17.(2023春?建鄴區(qū)期中)物理興趣小組自主探究得知“接觸面粗糙程度一定時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成正比”和“定滑輪不改變力的大小,能改變力的方向”,他們應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律及相關(guān)知識(shí)分析了如圖所示的物理過程。已知物體A重10N,B、C重均為4N,不計(jì)繩重及其與滑輪的摩擦。當(dāng)在繩端掛上物體B時(shí)(如圖甲),物體A沿水平面向右做勻速運(yùn)動(dòng),A所受摩擦力f1= 4 N;接著把物體C放在A上,三者停止運(yùn)動(dòng)保持靜止時(shí)(如圖乙),A所受摩擦力f2= 4 N;再用力F豎直向下拉物體B,使物體A、C一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)(水平面粗糙程度不變),則F= 1.6 N。
【答案】4;4;1.6。
【解答】解:在圖甲中,物體A沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則物體A所受滑動(dòng)摩擦力f1等于物體B的重力,即:f1=4N;
A的重力是10N,受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為4N,則滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的比值為:=0.4;
接著把物體C放在A上,三者停止運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖乙),整體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的合力為0,A受到水平向右的B的拉力、水平向左的桌面對(duì)A的靜摩擦力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則f2=4N;
再用力F豎直向下拉物體B,使物體A、C一起向右做速運(yùn)動(dòng)(水平面粗糙程度不變),此時(shí)的壓力為10N+4N=14N;由于滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成正比,則此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力的大小為:14N×0.4=5.6N;
A水平方向上受到水平向右的B的拉力、水平向右的拉力F、水平向左的滑動(dòng)摩擦力,A處于平衡狀態(tài),則F=5.6N﹣4N=1.6N。
故答案為:4;4;1.6。
18.(2023秋?南岸區(qū)期末)如圖所示,在水平桌面上用大小為10N的水平拉力F拉著物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體受到的摩擦力為 10 N,撤去力F后,物體會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力將 不變 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】10;不變。
【解答】解:(1)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直方向上受到重力和支持力,水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用,重力和支持力是一對(duì)平衡力,拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,拉力大小是10N,所以滑動(dòng)摩擦力大小是10N。
(2)撤去力F后,壓力不變,接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力保持10N不變。
故答案為:10;不變。
19.(2023春?姑蘇區(qū)校級(jí)月考)如圖甲所示,完全相同的兩物塊A、B疊放在水平面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊A所受的摩擦力為 20 N,若將A、B物塊按圖乙所示緊靠放在水平桌面上,用水平力F2推A使它們一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),則推力F2= 20 N,前后兩次運(yùn)動(dòng)過程中,地面對(duì)A物塊的摩擦力大小 變小 (填“不變”、“變大”、“變小”)。
【答案】0;20;變小。
【解答】解:
在甲圖中,物體A、B在20N的水平拉力F1作用下,一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),AB沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以物體B不受摩擦力,即摩擦力為0;以AB組成的整體為研究對(duì)象,AB做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以受到地面的摩擦力與拉力平衡,則摩擦力大小等于拉力的大小,為20N;
在乙圖中,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(yùn)動(dòng),因此推力與此時(shí)的摩擦力為一對(duì)平衡力,推力的大小也為20N;其中A、B所受的摩擦力各為20N的一半,則木塊A受到的摩擦力為10N。
故答案為:0;20;變小。
20.(2023秋?南明區(qū)期末)冰壺運(yùn)動(dòng)是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一,如圖所示是正在水平向左滑行的冰壺。請(qǐng)畫出冰壺所受重力G和摩擦力f的示意圖(作用點(diǎn)均畫在“O”點(diǎn))。
【答案】見解答
【解答】解:冰壺受到的重力的方向豎直向下;冰壺正在水平向左運(yùn)動(dòng),則冰壺受到水平向右的摩擦力,力作用點(diǎn)在O點(diǎn),從O點(diǎn)沿豎直向下、水平向左的方向畫出冰壺所受重力G和摩擦力f,如圖所示:
21.(2023春?順德區(qū)月考)圖中是小球在粗糙的水平面向右滾動(dòng),在圖中畫出小球所受摩擦力和重力的示意圖。
【答案】
【解答】解:小球相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng),則小球會(huì)受到水平面對(duì)小球向左的摩擦力的作用,摩擦力作用在小球的重心;過小球重心,沿水平向左方向畫一條有向線段,并用f表示,重力方向豎直向下,畫在重心上,如圖所示:
22.(2023秋?黔江區(qū)期末)(1)小明同學(xué)探究“平面鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
①實(shí)驗(yàn)中,為了使實(shí)驗(yàn)效果更好,實(shí)驗(yàn)室光線應(yīng)該較 暗 (選填“亮”或“暗”)一些。
②他先把一塊平板玻璃 豎直 立在水平桌面上,再準(zhǔn)備A、B兩支大小、外形完全一樣的蠟燭,然后把點(diǎn)的蠟燭A立在玻璃板前,又把蠟燭B放在玻璃板后面,并移動(dòng)蠟燭B的位置,發(fā)現(xiàn)它與蠟燭A的像完全重合,說明像與物的大小 相同 (選填“相同”或“不相同”)。
③移去蠟燭B,在其原來位置上放置一光屏,光屏上不能呈現(xiàn)蠟燭A的像,說明平面鏡所成像的是 虛 像(選填“虛”或“實(shí)”)。
(2)小鳳按如下步驟完成探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn):
①實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)讓彈簧測(cè)力計(jì)拉著A物體沿水平方向做 勻速直線 運(yùn)動(dòng);
②由 甲、丙 兩圖可知:當(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
③實(shí)驗(yàn)后小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn):在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。于是小鳴設(shè)計(jì)了如圖2丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中小鳴發(fā)現(xiàn):當(dāng)F為3N時(shí),木塊A相對(duì)于地面靜止且長木板B剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng),則長木板B受到地面的摩擦力大小為 1.8 N。
【答案】(1)①暗;②豎直;相同;③虛;(2)①勻速直線;②甲、丙;③1.8。
【解答】解:(1)①實(shí)驗(yàn)時(shí),蠟燭點(diǎn)燃,環(huán)境較黑暗時(shí),成像的蠟燭和環(huán)境對(duì)比度比較大,并且蠟燭比較亮,蠟燭在玻璃板中成像會(huì)更清晰;
②實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板要與桌面垂直,故需將平板玻璃豎直立在水平桌面上;B蠟燭代替A蠟燭和A蠟燭的像進(jìn)行比較,蠟燭B跟玻璃板前面蠟燭A的像完全重合,說明像與物大小相同;
③移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像,這說明平面鏡成的是虛像;
(2)①“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,要用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力平衡,由二力平衡條件可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于測(cè)力計(jì)的示數(shù);
②研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時(shí),要控制接觸面的粗糙程度不變,并改變壓力的大小,則應(yīng)對(duì)比甲、丙兩圖,由甲、丙兩圖可以得出結(jié)論:當(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
③如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置,物塊A相對(duì)于地面始終靜止,物塊A受到的摩擦力和測(cè)力計(jì)的拉力始終為一對(duì)平衡力,故該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng);
由圖甲可知,物體A在木板表面上受到的滑動(dòng)摩擦力為1.2N,圖丁和圖甲中物體A對(duì)木板的壓力大小相同,接觸面的粗糙程度也相同,故圖丁中物體A受到的滑動(dòng)摩擦力為1.2N;由于力的作用是相互的,木板B受到物體A對(duì)其水平向右的滑動(dòng)摩擦力,大小也為1.2N;
由題知,當(dāng)拉力F為3N時(shí),長木板B剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木板B受物體A對(duì)其水平向右的摩擦力fAB、受地面對(duì)其水平向右的摩擦力f地,還受水平向左的拉力F,三力平衡,故fAB+f地=F,則長木板B受到地面的摩擦力大小為:f地=F﹣fAB=3N﹣1.2N=1.8N。
故答案為:(1)①暗;②豎直;相同;③虛;(2)①勻速直線;②甲、丙;③1.8。
23.(2023秋?豐臺(tái)區(qū)期末)在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,將同一木塊的同一接觸面分別放在粗糙程度不同的水平長木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量木塊在水平長木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力的大小,具體實(shí)驗(yàn)方案如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)拉著彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向做 勻速直線 運(yùn)動(dòng)。
(2)設(shè)計(jì)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn),是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與 壓力大小 是否有關(guān)。
(3)在甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力為f甲,在丙圖所示的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力為f丙,已知f甲<f丙,則說明木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力的大小與它們接觸面之間的粗糙程度 有關(guān) 。(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
【答案】(1)勻速直線;(2)壓力大??;(3)有關(guān)。
【解答】解:(1)在實(shí)驗(yàn)中,小黃應(yīng)該沿水平方向用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),利用二力平衡原理,可以測(cè)出物體在木板上滑行時(shí)受到的摩擦力;
(2)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),接觸面粗糙程度相同,壓力不同,故甲、乙實(shí)驗(yàn)是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小是否有關(guān);
(3)甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),壓力相同,接觸面粗糙程度不同,在甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力為f甲,在丙圖所示的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力為f丙,已知f甲<f丙,故說明木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力的大小與它們接觸面之間的粗糙程度有關(guān)。
故答案為:(1)勻速直線;(2)壓力大??;(3)有關(guān)。
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)條件
摩擦力/N
木塊的放置
表面情況
壓力/N
1
平放
木板表面
4
0.8
2
平放
木板表面
6
1.2
3
平放
木板表面
8
1.6
4
側(cè)放
木板表面
8
1.6
5
豎放
木板表面
8
1.6
6
平放
木板鋪棉布
4
1.2
7
平放
木板鋪毛巾
4
2.0
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