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文檔簡介
3.6摩擦力1考點目錄考點一、摩擦力的存在,方向與概念考點二、摩擦力的利與弊,增大和減小摩擦力的方法考點三、實驗探究摩擦力影響因素習題訓練:考點一、摩擦力的存在,方向與概念1.下列關于摩擦力的說法中,錯誤的是()A.摩擦力產(chǎn)生在兩個互相接觸的物體之間B.只要兩個物體相互接觸,就會產(chǎn)生摩擦力C.兩個相互接觸的物體發(fā)生或要發(fā)生相對運動時,才會有摩擦力產(chǎn)生D.摩擦力是阻礙相對運動的力【答案】B【解析】摩擦力產(chǎn)生的條件:①相互接觸;②做相對運動或有相對運動的趨勢;因此B錯
2.(2020七下·湖州期末)小科在游玩意大利比薩斜塔時買了一個斜塔模型,當模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時,(如圖),對模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析,正確的是(
)A.模型塔未受到摩擦力的作用
B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力
D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力【答案】A【解析】摩擦力產(chǎn)生的條件:①相互接觸;②做相對運動或有相對運動的趨勢。當模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時,它處于靜止狀態(tài),相對桌面沒有運動的趨勢,因此模型塔未受到摩擦力的作用,故A正確,而B、C、D錯誤。
3.(2019?德惠市模擬)如圖所示的四種情況,木塊一定不受摩擦力的是()A.木塊靜止 B.木塊勻速運動 C.木塊勻速下滑 D.木塊靜止【答案】A【解析】A、物體靜止在水平地面上,物體與地面間既沒有發(fā)生相對運動,也沒有運動趨勢,所以物體和地面之間不存在摩擦力,符合題意。B、物體受到拉力作用,進行勻速直線運動,物體和地面之間發(fā)生相對運動,物體和地面之間存在摩擦力,不符合題意。C、物體沿著斜面勻速下滑,存在相對運動,物體和斜面之間存在摩擦力,不符合題意。D、物體靜止在斜面上,物體有下滑的趨勢,物體和斜面之間存在摩擦力,不符合題意。4.(2019七下·三門期末)為了探究滑動摩擦力,小科利用牙刷做實驗,當用力勻速拖動牙刷時,刷毛發(fā)生了如圖所示的彎曲,對這個實驗的分析正確的是(
)A.刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的力越小
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C.手對牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
D.從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向右【答案】B【解析】A.刷毛彎曲越厲害說明牙刷受到的力越大,故A錯誤;
B.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上,故B正確;
C.因為牙刷做勻速運動,所以手對牙刷的拉力和牙刷受到的摩擦力相互平衡,故C錯誤;
D.從刷毛彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向左,故D錯誤。
5.(2020七下·臺州月考)一塊三角形木塊B靜止在水平桌面上,而長方形木塊A靜止在B的斜面上,如圖。下列說法正確的是(
)A.A靜止在B的斜面上沒有受到摩擦力的作用B.B的重力與桌面對B的支持力是一對平衡力
C.A的重力與B對A的支持力是一對平衡力
D.桌面對B的支持力大于B的重力【答案】D【解析】摩擦力產(chǎn)生的條件:①相互接觸;②做相對運動或有相對運動的趨勢;平衡力的條件:大小相等,方向相反,作用在同一直線和同一物體上;
由于重力作用,A在B上面時有向下運動的趨勢,因此會產(chǎn)生沿斜面向上的摩擦力,故A錯誤;
桌面對B的支持力等于A和B的重力之和,肯定大于B的重力,那么肯定不是平衡力,故B錯誤,D正確;
A的重力豎直向下,B對A的支持力跟斜面垂直且向上,二者不在同一直線上,肯定不是平衡力,故C錯誤。
6.小敏到商場購物,她站在自動扶梯的水平臺面上勻速上樓(如圖),對于小敏受到的力,以下說法正確的是(
)A.只受到重力和支持力的作用
B.受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.受到水平向右的摩擦力作用
D.她對踏板的壓力和踏板對她的支持力是一對平衡力【答案】A【解析】A.小敏站在自動扶梯上勻速上樓,她在豎直方向做勻速直線運動,受到的重力和支持力是一對平衡力;在水平方向也做勻速直線運動,但與扶梯保持相對靜止,因此不受力,故A正確,B錯誤;
因為小敏在水平方向與扶梯保持相對靜止,沒有相對運動的趨勢,因此她不受摩擦力,故C錯誤;
她對踏板的壓力和踏板對它的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,但是作用在兩個物體上,因此它們是相互作用力,而不是平衡力,故D錯誤??键c二、摩擦力的利與弊,增大和減小摩擦力的方法1.自行車是我們熟悉的交通工具.從自行車的結(jié)構和使用來看,它涉及到不少有關摩擦的知識.以下分析中,正確的是()A.腳踏凹凸不平是通過增大接觸面積來增大摩擦的B.輪胎上制有花紋是通過改變接觸面粗糙程度來減小摩擦的C.剎車時用力捏剎車把是通過增大壓力來增大摩擦的D.在轉(zhuǎn)動的部分加潤滑油是通過變滑動為滾動來減小摩擦的【答案】C【解析】腳踏板上的摩擦是有益的,因此要增大,它是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的.故A錯誤;輪胎與地面的摩擦是有益的,因此要增大,它是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的,不是減小摩擦.故B錯誤;車閘與車腳的摩擦是有益的,因此增大壓力可以增大摩擦,故用力捏剎車把.故C正確;在轉(zhuǎn)動的部分摩擦是有害的,加潤滑油是為了減小摩擦但不是通過變滑動為滾動來減小摩擦的。2.(2018?重慶)《村居》詩中“兒童散學歸來早,忙趁東風放紙鳶”,描繪兒童放飛風箏的畫面如圖所示。以下說法正確的是()A.放風箏的兒童在奔跑中慣性會消失 B.越飛越高的風箏相對于地面是靜止的 C.兒童鞋底有凹凸的花紋是為了減小摩擦 D.線對風箏的拉力和風箏對線的拉力是一對相互作用力【答案】D【解答】A、慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量,放風箏的兒童在奔跑中質(zhì)量不變,慣性不變,故A錯誤;B、越飛越高的風箏與地面之間的距離越來越大,相對于地面是運動的,故B錯誤;C、兒童鞋底有凹凸的花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故C錯誤;D、線對風箏的拉力和風箏對線的拉力大小相等、方向相反、在同一直線上,在兩個物體上,是一對相互作用力,故D正確。3.下列是生活中的一些摩擦現(xiàn)象:①走路時鞋底與地面之間的摩擦;②汽車行駛時,汽車與空氣之間的摩擦;③騎自行車時,車輪與軸之間的摩擦;④皮帶傳動中,皮帶與皮帶輪之間的摩擦,其中屬于有害摩擦的是()A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④【答案】B【解析】①人走路時,使人前進的動力是地面對鞋底的摩擦力,為了防止人走路時摔倒,也要用到鞋底與地面的摩擦,因此鞋底與地面的摩擦是有益的摩擦。②汽車行駛時,汽車與空氣之間的摩擦阻礙汽車的前進,因此這個摩擦屬于有害摩擦;對前輪來說,與地面的摩擦阻礙了車子的前進,因此屬于有害摩擦。③騎自行車時,車輪與軸之間的摩擦,阻礙車輪轉(zhuǎn)動屬于有害摩擦。④皮帶轉(zhuǎn)動時,主動輪與皮帶之間的摩擦帶動了皮帶的轉(zhuǎn)動;同時皮帶與被動輪之間的摩擦帶動了被動輪的轉(zhuǎn)動。若這種摩擦力過小,將會出現(xiàn)皮帶打滑的現(xiàn)象。因此說這兩者之間的摩擦是有益的摩擦。故②③符合題意。4.(2019?北京一模)下列實例中,為了減小摩擦的是()A.足球守門員戴有防滑手套 B.運動鞋的底部制有凹凸不平的花紋 C.雪天汽車輪胎上安裝防滑鏈 D.磁浮列車運行時車身與軌道間形成間隙【答案】D【解析】A、足球守門員戴有防滑手套,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D不合題意;B、運動鞋的底部制有凹凸不平的花紋,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B不合題意;C、雪天汽車輪胎上安裝防滑鏈,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不合題意;D、磁浮列車運行時車身與軌道間形成間隙,是通過使接觸面脫離來減小摩擦力;故D符合題意??键c三、實驗探究摩擦力影響因素1.(2020七下·長興期末)下圖是小明探究“滑動摩擦力大小與哪些因素有關"的實驗:(1)此實驗是根據(jù)________原理測出摩擦力大小的;(2)小明剛開始拉木塊時,他的水平拉力逐漸增大,但木塊仍靜止,木塊所受的摩擦力________(選填“變大”“變小”或“不變”);木塊被拉動,且越來越快,小明讀出某一時刻彈簧測力計的示數(shù)為3N,他認為這時摩擦力的大小為3N,他操作中的錯誤是________;(3)改正錯誤后,小明完成了探究過程,比較乙、丙兩次實驗可得出的結(jié)論是________?!敬鸢浮浚?)二力平衡
(2)變大;沒有讓木塊做勻速直線運動
(3)當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大【解析】(1)當物體在水平面上做勻速直線運動時,它受到的摩擦力和拉力相互平衡,根據(jù)二力平衡的原理可知,此時的滑動摩擦力等于拉力;
(2)根據(jù)二力平衡的知識判斷摩擦力的變化。當測力計的示數(shù)為3N時,木塊做加速運動,此時它受到的不是平衡力,即拉力F>f;
(3)分析乙、丙兩個實驗中,哪個因素相同,哪個因素不同,然后根據(jù)控制變量法得到結(jié)論?!窘獯稹浚?)此實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的;
(2)小明剛開始拉木塊時,他的水平拉力逐漸增大,但木塊仍靜止,那么它受到的靜摩擦力與拉力相互平衡,即木塊所受的摩擦力變大;木塊被拉動,且越來越快,小明讀出某一時刻彈簧測力計的示數(shù)為3N,他認為這時摩擦力的大小為3N,他操作中的錯誤:沒有讓木塊做勻速直線運動;
(3)乙和丙實驗中,木塊對接觸面的壓力相同,毛巾的接觸面更粗糙,因此測力計的示數(shù)更大,那么得到結(jié)論:當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。2.(2020七下·越城期末)在學習影響滑動摩擦力大小的因素后,小柯還是認為:重力越大,滑動摩擦力越大.于是張老師用如圖裝置與他一起實驗。步驟一:將鐵塊擋在木板上,往砂桶中加入一定量細沙,使壓力傳感器的示數(shù)為5.00牛,水平向左拉動木板,讀出拉力傳感器的示數(shù)并記錄。步驟二:換用質(zhì)量不同、粗糙程度和底面積都相同的鐵塊,重復步驟一,記錄結(jié)果如下表:實驗次數(shù)質(zhì)量不同的鐵塊壓力傳感器示數(shù)(牛)拉力傳感器示數(shù)(牛)1小5.002.102中5.002.113大5.002.11請回答下列問題:(1)第1次實驗中鐵塊受到的摩擦力為________牛;(2)實驗中能否用鉤碼代替細沙?并說明理由;________。(3)通過實驗得出的結(jié)論是________;【答案】(1)2.10
(2)實驗不能用鉤碼代替細沙,鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化,細沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化,方便控制鐵塊對水平木板的壓力;
(3)當壓力和接觸面粗糙程度相同時,摩擦力相同【解析】(1)根據(jù)二力平衡的知識計算鐵塊受到的摩擦力;
(2)鉤碼的質(zhì)量比細沙的質(zhì)量大的多,因此在添加鉤碼時,質(zhì)量不是連續(xù)的,而是跳躍的,且相鄰兩次之間的改變量太大,不利于準確的得到測量數(shù)據(jù);
(3)分析表格數(shù)據(jù),根據(jù)控制變量法的要求得到結(jié)論?!窘獯稹浚?)在第1次實驗中,鐵塊處于靜止狀態(tài),它受到的拉力傳感器的拉力和摩擦力相互平衡,那么摩擦力f=F=2.1N;
(2)實驗中,不能用鉤碼代替細沙,理由是:實驗不能用鉤碼代替細沙,鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化,細沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化,方便控制鐵塊對水平木板的壓力;
(3)根據(jù)表格可知,當鐵塊的質(zhì)量不斷改變時,拉力傳感器的示數(shù)幾乎保持不變,那么說明摩擦力的大小與物體的重力無關;
當壓力傳感器的示數(shù)不變時,拉力傳感器的示數(shù)保持不比,那么說明摩擦力的大小與壓力大小有關。
最終得到結(jié)論:當壓力和接觸面粗糙程度相同時,摩擦力相同。3.(2020七下·下城期末)在探究“阻力對物體運動的影響”的實驗中,小金選用了如圖所示的裝置進行實驗,實驗步驟:①在水平面上依次鋪上毛巾、棉布、塑料板;②將小車從斜面同一高度靜止下滑至斜面底端,并繼續(xù)滑行;③用數(shù)據(jù)傳感器采集在3次實驗中,從斜面同一高度靜止下滑至斜面底端,并繼續(xù)滑行至靜止時小車速度大小的變化(如圖乙所示),滑行至斜面底端時所需的時間均為t0??諝庾枇雎圆挥?,請回答:(1)小車在斜面上運動時,受到________個力的作用。(2)由步驟③的信息可知,小車從同一高度靜止下滑,每次到達斜面底部時的速度是________的(選填“相同”“不同”或“無法判斷”)。(3)若在平面上換上一種材料,使小車在其上運動時所受阻力0,則小車從斜面底端開始運動過程中速度變化是怎樣的?請在圖中畫出小車從斜面底部開始其速度v隨時間t的變化圖象。【答案】(1)3
(2)相同
(3)如圖(紅線表示)【解析】(1)小車在斜面上運動,會受到豎直向下的重力,與斜面垂直且向上的支持力,沿斜面方向向上的摩擦力,因此受到3個力的作用;
(2)由步驟③可知,每次小車都從同一高度下滑,因此每次到達斜面底部時的速度是相同的;
(3)若在平面上換上一種材料,使小車在其上運動時所受阻力0,那么它的速度將不會減小,而是以到底斜面底端時的速度和方向一直做勻速直線運動,如下圖所示:
4.(2020七下·新昌期末)小明同學對影響滑動摩擦力大小的因素進行探究。【實驗器材】氫氣充氣機(氫氣球可充氣)、臺式測力計、彈簧測力計、白紙、金屬盒、細線若干。【提出猜想】猜想一:接觸面的粗糙程度相同時,重力越大,滑動摩擦力越大猜想二:接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大【實驗裝置】【操作步驟】步驟①:金屬盒放在質(zhì)量不計的白紙上(如圖1),讀出臺式測力計示數(shù);拉動白紙的過程中,讀出彈簧測力計的示數(shù)。步驟②:將質(zhì)量不計的氫氣球系在金屬盒上(如圖2),讀出臺式測力計示數(shù);拉動白紙的過程中,讀出彈簧測力計的示數(shù)。步驟③:再往金屬盒注入適量的沙子,用氫氣充氣機往氫氣球中充氣,使臺式測力計示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等,拉動白紙的過程中,讀出彈簧測力計的示數(shù)?!緦嶒灁?shù)據(jù)】實驗次數(shù)金屬盒總重力G/N臺式測力計示數(shù)F1/N彈簧測力計示數(shù)F2/N14.84.81.824.83.21.236.44.81.8(1)實驗步驟②使用氫氣球是為了改變________
(選填“壓力”或“重力”)。(2)實驗中________
(選填“需要”或“不需要”)勻速拉動白紙。(3)實驗中是通過________來改變金屬盒總重力的。(4)整個實驗證明猜想________正確。【答案】(1)壓力(2)不需要(3)往金屬盒內(nèi)注入沙子(4)二【解析】(1)如果沒有氫氣球,那么金屬盒對白紙的壓力等于它的重力;如果有氫氣球,那么金屬盒對白紙的壓力等于它的重力和浮力的差,因此可以改變金屬盒對白紙的壓力;
(2)滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關,與運動速度大小無關;
(3)金屬盒中加入的沙子越多,金屬盒的重力越大;
(4)分別將1和2,1和3進行比較,得到滑動摩擦力與金屬盒的重力和壓力的關系,從而確定哪個猜想正確?!窘獯稹浚?)實驗步驟②使用氫氣球是為了改變壓力;
(2)無論白紙的運動是否勻速,但是金屬盒對它的壓力和接觸面的粗糙程度不變,因此它們之間的滑動摩擦力不變,所以不需要勻速拉動白紙;
(3)實驗中通過往金屬盒內(nèi)注入沙子來改變金屬盒總重力。
(4)比較實驗1和2可知,當金屬盒重力相同時,壓力越大,測力計的示數(shù)越大,也就是摩擦力越大;
比較實驗1和3可知,當金屬盒的壓力相同時,金屬盒的重力增大,但測力計的示數(shù)不變,即摩擦力不變。
最終得到結(jié)論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大,故猜想二正確。
5.(2020七下·蕭山期末)在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的活動中,小麗所在小組的實驗如圖甲所示。(1)實驗中要測量出每次木塊A與水平放置的木板間的滑動摩擦力的大小,應沿木板水平拉木塊A做勻速直線運動,但實驗中很難控制木塊A做勻速直線運動,她重新設計實驗如圖乙,當她水平向左加速拉動木板時,待木塊A穩(wěn)定后,A受到的摩擦力________(填“<”、“>”或“=”)彈簧秤示數(shù)。(2)小麗按圖乙,只改變砝碼,做了4次實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表,分析實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:________。實驗次數(shù)1234砝碼重G(N)3579木塊G(N)1111彈簧秤示數(shù)F(N)0.81.21.62.0(3)實驗中,小麗拿掉木塊A上的砝碼,對木塊A、以及對A沿豎直方向截去一半后,分別測量,測得截去后的木塊所受的滑動摩擦力是完整時的一半。她由此得出:滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。她的探究過程存在的問題是________。(4)小張用如圖丙的方式來測定滑動摩擦力,但實驗屢次失敗。在彈簧秤符合實驗要求,且不改變木塊放置、不換器材的情況下,請?zhí)岢龈倪M建議________。【答案】(1)=
(2)接觸面粗糙程度等其它條件相同時,壓力越大,摩擦力越大
(3)變量不只是接觸面積一個,沒有控制壓力大小不變
(4)測力計對木塊拉力的作用點向下移,保持和摩擦力在一條直線【解析】(1)她重新設計實驗如圖乙,當她水平向左加速拉動木板時,待木塊A穩(wěn)定后,此時它受到的摩擦力與測力計的拉力相互平衡,因此A受到的摩擦力=彈簧秤示數(shù)。
(2)根據(jù)表格可知,木塊與桌面的接觸面的粗糙程度相同,砝碼的質(zhì)量增大,木塊對桌面的壓力增大,那么測力計的示數(shù)越大,因此得到結(jié)論:接觸面粗糙程度等其它條件相同時,壓力越大,摩擦力越大;
(3)實驗中,將對A沿豎直方向截去一半后,木塊對桌面的壓力和接觸面積都同時減小一半,那么她的探究過程存在的問題是:變量不只是接觸面積一個,沒有控制壓力大小不變;
(4)根據(jù)實驗原理可知,要測量摩擦力的大小必須使木塊處于勻速直線運動狀態(tài),即摩擦力和拉力F必須在同一直線上,因此在其他條件不變的情況下,改進意見是:測力計對木塊拉力的作用點向下移,保持和摩擦力在一條直線。6.(2020七下·椒江期末)小柯在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,設計了如圖甲、乙、丙、丁所示的四次實驗,四次實驗均用彈簧測力計水平勻速拉動木塊。(1)比較甲、丙兩次實驗,可以得出結(jié)論:________。(2)小柯探究“滑動摩擦力的大小是否與接觸面積有關”時,他先將木塊切去一半,以減小木塊與桌面的接觸面積,再勻速拉動木塊,如圖丁所示。他比較甲和丁的實驗結(jié)果,得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關。老師認為他的結(jié)論不可靠。小柯在實驗中存在的問題是:________。(3)在探究“滑動摩擦力大小與壓力大小關系”時,小柯選擇了甲、乙實驗,甲實驗中木塊的運動速度為v1,乙實驗中木塊的運動速度為v2,關于v1和v2的大小,下列說法正確的是(
)。A.v1一定大于v2
B.v1一定小于v2
C.一定等于v2
D.v1可以大于、等于或小于v2(4)在進行乙實驗時,小柯突然想到滑動摩擦力大小是否與速度有關,于是他加速拉動木塊,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)增大到3.6N,此時木塊所受的滑動摩擦力為________N。【答案】(1)當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大
(2)沒有控制壓力相等
(3)D
(4)2.8【解析】(1)比較甲和丙兩個實驗中,哪個因素相同,哪個因素不同,然后根據(jù)測力計的示數(shù)判斷摩擦力的大小,最后根據(jù)控制變量法描述結(jié)論;
(2)根據(jù)控制變量法的要求可知,探究滑動摩擦力的大小與接觸面積的關系時,必須控制壓力和接觸面的粗糙程度相同,改變接觸面積,據(jù)此分析即可;
(3)在探究滑動摩擦力的影響因素的實驗中,讓木塊在水平面上做勻速直線運動,此時拉力和摩擦力相互平衡,因此摩擦力就等于測力計的示數(shù)。這個狀態(tài)與運動速度的大小無關,只要是勻速直線勻速狀態(tài)即可。
(4)首先根據(jù)滑動摩擦力的影響因素判斷摩擦力是否發(fā)生改變,然后根據(jù)乙圖確定木塊受到的摩擦力大小?!窘獯稹浚?)比較甲和丙可知,木塊對桌面的壓力相同,但是接觸面種類不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,因此得到結(jié)論:當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;
(2)將木塊切掉一塊后,木塊的重力變小了,它對桌面的壓力也變小了,因此小柯在實驗中存在的問題是:沒有控制壓力相等;
(3)測量滑動摩擦力的大小,只需木塊保持勻速直線運動狀態(tài)即可,與速度大小無關,因此V1可以大于、等于或小于V2,故選D。
(4)根據(jù)乙圖可知,當木塊在桌面上做勻速直線運動時,拉力為2.8N,那么此時摩擦力與拉力相等,也是2.8N。當測力計的示數(shù)變?yōu)?.6N時,由于木塊對桌面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力不變,還是2.8N。
7.(2020七下·吳興期末)同學們利用如圖所示的實驗裝置探究“影響滑動摩擦力大小的因素”。(1)實驗中應該用彈簧測力計水平勻速拉動木塊在木板上滑動,這樣做的依據(jù)是________,從而測出木塊所受摩擦力大小。(2)在實驗過程中,小江同學記錄了開始拉動后彈簧測力計的示數(shù)與彈簧測力計移動距離的關系,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了如圖丁所示的圖象。在進行實驗丙的探究過程中,彈簧測力計的示數(shù)與彈簧測力計移動距離的關系可以用圖像中曲線________(選填“A”、“B”或“C”)來表示。圖像中“d”點表示此時物體受到的摩擦力類型是________。(3)通過實驗,同學們得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。而另一組的小華得出的結(jié)論則不同,小華設計的是將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后,測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话搿K纱说贸鼋Y(jié)論:滑動摩擦力的大小隨受力面積的減小而減小。你認為小華的結(jié)論正確嗎?請簡要說明理由________?!敬鸢浮浚?)二力平衡(物體勻速運動時處于平衡狀態(tài),受到的拉力與摩擦力是一對平衡力,大小相等)
(2)A;靜摩擦力
(3)不正確,出現(xiàn)了壓力大小和受力面積兩個變量【解析】(1)只有當木塊做勻速直線運動狀態(tài)時,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即F=f;
(2)根據(jù)影響摩擦力的因素,對實驗中摩擦力的大小進行比較,再根據(jù)二力平衡的知識確定三個測力計示數(shù)的大小,進而進行判斷。將d點的拉力與a點進行比較,確定此時A是否在運動,如果在運動,那么受到的就是滑動摩擦力;如果沒有運動,那么受到的就是靜摩擦力。
(3)根據(jù)控制變量法的要求分析。
【解答】(1)實驗中應該用彈簧測力計水平勻速拉動木塊在木板上滑動,這樣做的依據(jù)是二力平衡,從而測出木塊所受摩擦力大小。
(2)丙圖和乙圖比較,壓力相同,丙的接觸面更粗糙,所以摩擦力f丙>f乙;乙圖和甲圖比較,接觸面相同,乙中的壓力大,所以摩擦力f乙>f甲;那么摩擦力的排序為:f丙>f乙>f甲,因此圖像中的曲線A表示丙圖。圖像中的“d”點的測力計示數(shù)小于f丙,那么此時物體A處于靜止狀態(tài),受到的摩擦力為靜摩擦力。
(3)要探究滑動摩擦力的大小與受力面積的關系,必須控制壓力和接觸面的粗糙程度相同,再改變接觸面的大小,而小華的實驗中出現(xiàn)了壓力和受力面積兩個變量,因此不正確。8.(2019七下·臺州期末)在“探究滑動摩擦力大小的影響因素”實驗中,小科設計了如圖甲所示的實驗裝置。步驟一:小科用水平向左的力F拉動平板小車1,在4秒鐘內(nèi)觀察拉力傳感器的示數(shù)變化,并繪制了如圖乙所示的圖像;步驟二:如圖丙,用電動機水平向左拉動上表面比小車1光滑的平板小車2,并用彈簧測力計豎直向上拉鐵塊,讀出彈簧測力計和拉力傳感器的示數(shù)并記錄如下表(拉線足夠長)。實驗次數(shù)鐵塊重力/N彈簧測力計示數(shù)/N拉力傳感器示數(shù)/N1401.6240.51.4341.01.2(1)步驟一中1~4秒木塊受到的滑動摩擦力大小為________;(2)步驟二第1次實驗中拉力傳感器示數(shù)比步驟一1~4秒時小的原因是________。(3)步驟二實驗可得出的結(jié)論是________。(4)有人認為如果加快步驟二實驗中電動機的轉(zhuǎn)速,拉力傳感器的示數(shù)將增大,你是否同意并說明理由________?!敬鸢浮浚?)2N
(2)壓力相同時,小車2的接觸面比小車1光滑,木塊受到的摩擦力較小,根據(jù)二力平衡,其受到的拉力也較小
(3)在接觸面粗糙程度相同時,壓力越小,滑動摩擦力越小
(4)不同意。滑動摩擦力只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關,與物體運動速度無關【解析】根據(jù)乙圖判斷小車的運動狀態(tài),當小車做勻速直線運動時,鐵塊保持靜止狀態(tài),它受到的滑動摩擦力才等于拉力;滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關,粗糙程度越大,滑動摩擦力越大;鐵塊對小車的壓力=鐵塊的重力-測力計的拉力,拉力越大,壓力越小,滑動摩擦力越??;
(1)據(jù)乙圖可知,在0~1s內(nèi),小車和鐵塊之間保持相對靜止,這時鐵塊受到的靜摩擦力隨著拉力的增大而增大;當拉力增大到2N時,小車相對于鐵塊開始做勻速直線運動,而鐵塊保持靜止狀態(tài),這時它受到的滑動摩擦力等于傳感器的示數(shù),也就是2N;
(2)兩種情況下,鐵塊對小車的壓力都等于鐵塊的重力,但是小車2比小車1更光滑,因此滑動摩擦力更小,因此:步驟二第1次實驗中拉力傳感器示數(shù)比步驟一1~4秒時小的原因是:壓力相同時,小車2的接觸面比小車1光滑,木塊受到的摩擦力較小,根據(jù)二力平衡,其受到的拉力也較??;
(3)有人認為如果加快步驟二實驗中電動機的轉(zhuǎn)速,拉力傳感器的示數(shù)將增大,我不同意,因為:滑動摩擦力只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關,與物體運動速度無關。9.(2019七下·臺州月考)小明用如圖所示的裝置,探究摩擦力的大小與哪些因素有關。實驗時,小明將木塊放在水平木板上,彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊作勻速直線運動。實驗時,小明記錄的部分數(shù)據(jù)如下表所示序號木塊放置情況木板表面情況壓力/N彈簧測力計示數(shù)/N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放木板上鋪棉布61.85平放木板上鋪毛巾63.0(1)a.分析序號1、2、3三組數(shù)據(jù)可知:________。b.如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系,應選序號為________三組數(shù)據(jù)進行分析(2)小明實驗時還發(fā)現(xiàn):在木塊沒有被拉動時,彈簧測力計也有示數(shù),且示數(shù)會變化。某次實驗開始拉動木塊直到木塊勻速滑動的F-t圖像如圖所示,其中0~4s木塊處于靜止狀態(tài)。分析圖像可知:要使木塊由靜止開始運動,至少要用________N的水平拉力拉木塊;如果實驗時木塊所受的拉力是
2N,則下列對木塊所處狀態(tài)的判斷,正確的是________。A.靜止
B.勻速直線運動C.靜止或勻速直線運動
D.條件不足,無法判斷【答案】(1)當接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力大小與壓力成正比;1.4.5(2)2.3;C【解析】(1)該實驗采用了控制變量法,分析數(shù)據(jù)中保持不變的量和改變的量,可得
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