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2023
学年
年级
物理
下册
8.3
摩擦力
课时
检测
解析
新版
人教版
第3节 摩擦力
一.选择题(共8小题)
1.(2023年春•恩阳区)小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台,结果没有推动(如图所示)。则下列说法正确的是( )
A.讲台不受摩擦力
B.推力小于地面对讲台的摩擦力
C.用力推讲台没推动说明讲台没有惯性
D.讲台所受的推力与所受的摩擦力是一对平衡力
【解析】A、用水平推力推讲台,但没有推动,而讲台相对于地面有运动的趋势,因此讲台受摩擦力的作用,此时的摩擦力称为静摩擦力,故A错误;
BD、用水平推力推讲台,但没有推动,讲桌处于静止状态,受到的力为平衡力,所以在水平方向上,人对讲台的推力与地面对讲台的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B错误、D正确;
C、一切物体都有惯性,用力推讲台没推动说明受力平衡,而不是讲台没有惯性,故C错误。
故选:D。
2.(2023年•常德)某人用50N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是( )
A.小车受到的阻力小于50N,方向向左
B.小车受到的阻力等于50N,方向向左
C.小车受到的阻力等于50N,方向向右
D.小车受到的阻力大于50N,方向向右
【解析】人用50N的力拉车匀速向右前进时,处于平衡状态,则水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力的大小为f=F=50N,方向向左;
故选:B。
3.(2023年•深圳)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1<v2<v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙.下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
【解析】滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。
由题意和图示可知,甲乙丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为f甲=f乙<f丙;
因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力F=f,即 F甲=F乙<F丙;
故选:C。
4.(2023年春•罗湖区)用10牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦处于静止状态若将水平压力增加到20牛,则此时黑板擦所受的摩擦力大小为( )
A.2牛 B.10牛 C.8牛 D.20牛
【解析】黑板擦处于静止状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力。在水平方向上受到压力F和墙壁对它的向左的支持力,这两个力是一对平衡力;黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来,是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力。当压力增大时,由于物体仍然静止,所以摩擦力与重力仍是一对平衡力,而重力不变,所以摩擦力也不变,始终等于其重力,即f=G=2N。
故选:A。
5.(2023年•巴中)在粗糙程度相同的水平面上,重为10N的物体在F=5N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到C点停下来,此过程中下列说法正确的是( )
A.物体在AB段摩擦力等于10N
B.物体在AB段摩擦力小于5N
C.物体在BC段摩擦力等于5N
D.物体在AB段摩擦力大于BC段摩擦力
【解析】AB、物体在AB 段做匀速直线运动,处于平衡状态,则拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,所以fAB=F=5N,故AB错误;
CD、在BC 段物块做减速运动,因压力大小与接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是5N,故C正确,D错误;
故选:C。
6.(2023年•衢州)如图,重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3.下列说法正确的是( )
A.f1>500N,方向竖直向下
B.f2=500N,方向竖直向下
C.f3<500N,方向竖直向上
D.f1=f2=f3,方向都竖直向上
【解析】小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G;
小科停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力为f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G;
沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G;
综合分析:f1=f2=f3,方向都竖直向上,故D正确。
故选:D。
7.(2023年春•德江)下列生活实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A.给赛车轴承添加润滑油
B.移动重物时在它的下面垫上钢管
C.运动鞋底上有花纹
D.自行车方向手柄转动部分安装轴承
【解析】A、给赛车轴承添加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A不符合题意;
B、移动重物时,在它下面垫上钢管,是变滑动摩擦为滚动摩擦,属于减小摩擦,故B不符合题意;
C、运动鞋底上有花纹,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,故C符合题意;
D、自行车方向手柄转动部分安装轴承,是变滑动摩擦为滚动摩擦,属于减小摩擦,故D不符合题意。
故选:C。
8.(2023年•赤峰)如图所示情景中,能减小摩擦力的是( )
A.气垫船脱离水面航行
B.运动员手上涂防滑粉
C.瓶盖上刻有条纹
D.乘车时用力捏车闸
【解析】A、气垫船向下喷气,使接触面脱离,能减小摩擦力,故A符合题意。
B、运动员手上涂防滑粉,增加了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,故B不符合题意。
C、瓶盖上刻有条纹,增大了接触面的粗糙程度,可以增大摩擦,故C不符合题意。
D、刹车时用力捏闸,增大了压力,从而增大了摩擦,故D不符合题意。
故选:A。
二.填空题(共3小题)
9.(2023年秋•遵义)2023年年12月29日,遵义市迎来了入冬以来的第一场雪,为了避免交通事故的发生,许多道路禁止通行。这主要是因为车辆与路面之间的摩擦力因路面结冰而 ,制动后,车辆由于 继续向前运动的距离会变大。
【解析】当路面结冰时,车辆对路面的压力不变,但路面变光滑,即接触面的粗糙程度变小,所以车辆与路面之间的摩擦力变小。
制动后,车辆由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以会继续向前运动,从而导致滑行的距离会变大。
故答案为:减小;惯性。
10.(2023年秋•海曙区)一重为500N的木箱,在200N的水平拉力作用下匀速向右运动,则木箱受到的摩擦力为 N,若拉力增大到300N,则木箱受到的摩擦力将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解析】木箱在200N的水平拉力作用下匀速向右运动,则木箱在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,拉力大小是200N,所以滑动摩擦力大小也是200N;
当拉力增大到300N时,木箱对地面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小保持不变。
故答案为:200;不变。
11.(2023年•西吉县)水平面上用6N的力推一个木块,木块未被推动,则木块所受摩擦力为 N;当推力增大为7N时,木块匀速直线运动;当推力变为8N时,木块所受摩擦力的大小为 N。
【解析】由于木木块未被推动,所以推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=6N;
当推力增大为7N时,木块匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=7N;
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,为7N。
故答案是:6;7。
三.作图题(共2小题)
12.(2023年春•常熟市)木块A沿着斜面向上运动如图,请在图中作出木块A受到的滑动摩擦力的示意图。
【解析】木块A沿着斜面向上运动,所受滑动摩擦力平行于斜面向下,作用点在接触面上。滑动摩擦力的示意图如图所示:
13.(2023年•保康县)一个木块静止在斜面上,请在下图中作出木块所受静摩擦力的示意图。
【解析】木块静止在斜面上时,有向下运动的趋势,故木块受到沿斜面向上的静摩擦力,过木块的重心沿斜面向上画一条有向线段,并标上摩擦力的符号f,如图所示:
四.实验探究题(共2小题)
14.(2023年•山西)同学们利用如图甲所示的实验装置,测量物体所受的滑动摩擦力。
(1)实验中,应在水平方向拉着木块做 直线运动;根据 得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)“创新”小组在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示的图象,分析图象可以得出的结论是 。
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
f/N
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如上表,请你根据表格中的数据,在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是 。
【解析】1)实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动;根据二力平衡得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)由图多次实验,接触面粗糙程度相同,压力越大,而测力计的示数较大,说明受到的摩擦力较大,可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,分析图象可以得出的结论是同一木板,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;
(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如上表,请你根据表格中的数据,在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是压力相同时,滑动摩擦力不同,可得结论:木板和桌面的粗糙程度不同。
故答案为:(1)匀速;二力平衡;(2)同一木板,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;(3)木板和桌面的粗糙程度不同。
15.(2023年•河南)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1= N。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在 相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案: 。
(4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
【解析】(1)竖直向上拉测力计,通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块在水平方向上受到平衡力的作用,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数,摩擦力的大小。
测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为F1=1.6N,即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙图中接触面间的压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,
故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故可设计方案:
将铝块叠放在木块上,然后放在水平木板上,竖直向上拉测力计,使它们沿水平方向做匀速直线运动,记下测力计示数F3,分析比较F3与F2的大小,得出结论。
(4)由图丙可知,铝块在木板上运动时,压力也不变,接触面的粗糙程度不变,
则所受的滑动