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人教版八年級(jí)下冊(cè)7.1 力精品練習(xí)題
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?課時(shí)8.4 第八章 運(yùn)動(dòng)和力復(fù)習(xí)總結(jié)(幫課堂)(解析版)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.熟悉:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素;
2.了解:影響物體慣性大小的因素;平衡狀態(tài)和二力平衡概念;生活中應(yīng)用與防止摩擦力的現(xiàn)象;
3.會(huì):分析生活中的慣性現(xiàn)象;進(jìn)行一條直線上的力的合成;進(jìn)行影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)探究;
4.理解:力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響;牛頓第一定律及其現(xiàn)象;慣性概念;二力平衡的條件;平衡力的概念;摩擦力的概念。
【知識(shí)導(dǎo)圖】
【專題復(fù)習(xí)】
專題一:牛頓第一定律和物體的慣性
※專題概述
1.牛頓第一定律
(1)內(nèi)容:一切物體在沒有受到外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài);
(2)牛頓第一定律揭示了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;
(3)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過進(jìn)一步的科學(xué)推理而概括出來的。
2.慣性
(1)物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性;
(2)任何物體在任何情況下都具有慣性;
(3)慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。
典例一轟炸機(jī)轟炸地面目標(biāo)時(shí),總要提前投彈才能命中目標(biāo),如圖所示。下列關(guān)于飛機(jī)投彈的幾種說法正確的是( ?。?br />
A.炸彈脫離飛機(jī)時(shí),炸彈的速度為零;
B.炸彈能繼續(xù)向前飛行,是因?yàn)檎◤椌哂袘T性;
C.炸彈能繼續(xù)向前飛行,是因?yàn)檎◤検艿较蚯暗耐屏Γ?br />
D.慣性與速度有關(guān),炸彈速度越大其慣性越大
【答案】B。
【解析】炸彈被扔出后,炸彈不會(huì)受到向前的推力,由于慣性要保持原來和飛機(jī)相同的速度,還將會(huì)繼續(xù)向前飛行,炸彈飛行時(shí),速度會(huì)發(fā)生改變,速度不為0;慣性大小只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量不變,慣性不變,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
典例二小車內(nèi)一細(xì)繩懸掛一小球,在小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,則下列四圖中正確的是( )。
A.B.C.D.
【答案】B。
【解析】
小球隨小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,小球受到的合力為0,小球在豎直方向上受到重力和繩子的拉力兩個(gè)力的作用,重力的方向豎直向下,拉力的方向豎直向上。
故選B。
典例三如圖,在一輛表面光滑足夠長的小車上,有質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2),兩個(gè)小球原來隨小車一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車突然停止時(shí),如不考慮其他阻力,則兩個(gè)小球( ?。?。
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.無法確定
【答案】B。
【解析】車停止前,兩個(gè)小球和小車一起作勻速直線運(yùn)動(dòng),并且兩個(gè)小球和小車具有共同的速度,當(dāng)小車突然停止時(shí),由于小球在光滑接觸面上,因此兩個(gè)小球由于慣性,還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),由于兩球的速度相同,相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等,因此兩個(gè)小球間的距離不變,一定不會(huì)相碰。
故選B。
典例四如圖所示,用尺子快速水平擊打蓋在杯口的硬紙片,紙片會(huì)飛出,說明力可以改變______。雞蛋由于具有______并未隨紙片一起飛出。假設(shè)紙片飛出后不再受任何力的作用,紙片將保持______狀態(tài)。
【答案】物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);慣性;勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【解析】[1]用尺子快速水平擊打蓋在杯口的硬紙片,紙片受到力的作用,由靜止向外飛出,說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[2]任何物體都具有慣性,即保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì);雞蛋由于具有慣性并未隨紙片一起飛出。
[3]假設(shè)紙片飛出后不再受任何力的作用,由牛頓第一定律知道,紙片將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
專題二:力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
※專題概述
1.通過分析物體受力情況推斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài):
(1)不受力(受平衡力):物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)受力:物體處于非平衡狀態(tài),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。
2.通過分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推斷物體的受力情況:
(1)物體靜止:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,不受力(受到平衡力)。
(2)物體運(yùn)動(dòng)
①物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,物體不受力(受到平衡力);
②物體做變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,物體受非平衡力作用;
③物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,物體受非平衡力作用。
典例一 如圖所示物塊上方固定有一根管和彈簧,物塊在大小不變的推力F作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。管內(nèi)小球從上方落下,在小球接觸并壓縮的彈簧過程中,以下說法正確的是( ?。?。
A.小球速度保持不變 B.小球速度一直在變大
C.物塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng) D.物塊運(yùn)動(dòng)速度減小
【答案】D。
【解析】AB.對(duì)小球進(jìn)行受力分析,在小球接觸并壓縮的彈簧過程中,小球受豎直向下的重力和豎直向上的彈力,當(dāng)彈力小于重力時(shí),合力的方向向下,小球做加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈力大于重力時(shí),合力的方向向上,小球做減速運(yùn)動(dòng),則小球先加速后減速,故A、B錯(cuò)誤;
CD.物塊在大小不變的推力F作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)摩擦力的大小等于推力。對(duì)物塊進(jìn)行受力分析,物塊豎直方向上受向下的重力和向上的支持力,水平方向上受向右的推力和向左的摩擦力,管內(nèi)小球從上方落下,在小球接觸并壓縮的彈簧過程中,彈簧的彈力增大,對(duì)地面的壓力增大,摩擦力的影響因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度,摩擦力增大,摩擦力大于推力,合力的方向向左,則物體做減速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
典例二羅莊區(qū)教研室正在大力倡導(dǎo)“素養(yǎng)--活動(dòng)”課堂,下列“足球進(jìn)校園”活動(dòng)中涉及的物理知識(shí),正確的是( ?。?br />
A.足球在草地上越滾越慢,是因?yàn)樽闱蚴艿降闹亓Ψ较蚴秦Q直向下的;
B.腳踢足球時(shí),腳感覺到疼,說明物體間力的作用是相互的;
C.足球能在空中飛行,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)它有力的作用;
D.球員用力把足球踢入球門,說明力的作用效果只與力的大小有關(guān)
【答案】B。
【解析】A.足球在草地上越滾越慢,是因?yàn)槭艿阶枇ψ饔?,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.腳踢足球時(shí),腳對(duì)球有力的作用,同時(shí)球?qū)δ_也有力的作用,所以感覺到疼,說明物體間力的作用是相互的,故B項(xiàng)正確;
C.足球能在空中飛行,是因?yàn)榍蚓哂袘T性,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.力的作用效果與力的大小,方向和作用點(diǎn)都有關(guān),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B。
典例三 2020年,武漢發(fā)生新冠肺炎疫情,重慶市先后派出多批醫(yī)療隊(duì)馳援武漢,當(dāng)飛機(jī)降落武漢機(jī)場后,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),飛機(jī)能夠在跑道上繼續(xù)滑行,是因?yàn)轱w機(jī)具有_____,飛機(jī)最終會(huì)停下,是因?yàn)榱梢愿淖兾矬w的____,這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論最先由_____總結(jié)得出。
【答案】慣性;運(yùn)動(dòng)狀態(tài);伽利略。
【解析】[1]飛機(jī)降落后,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),仍然能在跑道上滑行,是因?yàn)轱w機(jī)具有慣性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[2][3]飛機(jī)最終會(huì)停下,是因?yàn)轱w機(jī)受到阻力的作用,這個(gè)阻力改變了飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論最先由伽利略總結(jié)得出的。
典例四 下列各種情況中,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化的是___________(選填序號(hào))。
①扔出去在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球;②勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員;③關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在地面上向前滑行的汽車;④放在桌上的鋼筆;⑤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車。
【答案】②④。
【解析】運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括兩個(gè)方面:一是運(yùn)動(dòng)速度大小的變化;二是運(yùn)動(dòng)方向的變化。
①扔出去在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球,運(yùn)動(dòng)速度和方向都在不斷變化,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,不符合題意;
②勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)速度和方向都沒變化,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,符合題意;
③關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在地面上向前滑行的汽車,運(yùn)動(dòng)方向不變,但做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,不符合題意;
④放在桌面上的鋼筆,處于靜止?fàn)顟B(tài),運(yùn)動(dòng)速度和方向都不改變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,符合題意。
⑤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車,方向都在不斷變化,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,不符合題意。
綜上所述,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化的是②④。
專題三:應(yīng)用平衡力解決實(shí)際問題
※專題概述
1.平衡力:幾個(gè)力作用在同一物體上,如果這個(gè)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力相互平衡。
2.平衡狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在初中物理中,常利用平衡力的知識(shí)分析力學(xué)問題:(1)如果物體受到平衡力作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只可能有兩種:靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);(2)如果物體受外力作用但處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則該物體受到的幾個(gè)力一定互相平衡。
3.二力平衡:如果物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),那么這兩個(gè)力相互平衡,簡稱二力平衡。
4.二力平衡的條件:等大、反向、同體、共線。
典例一 如圖起重機(jī)吊著重為G的物體,鋼絲繩對(duì)物體的拉力為F,則下列說法不正確的是( ?。?。
A.當(dāng)物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)=G;
B.當(dāng)物體勻速上升時(shí),F(xiàn)=G;
C.當(dāng)物體加速上升時(shí),F(xiàn)>G;
D.當(dāng)物體減速上升時(shí),F(xiàn)>G
【答案】D。
【解析】由題可知,起重機(jī)吊著物體運(yùn)動(dòng)時(shí),物體在豎直方向上受到兩個(gè)力的作用,一個(gè)是重力G,另一個(gè)是拉力F;
A、當(dāng)起重機(jī)吊著物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),鋼絲繩對(duì)物體的拉力和物體受到的重力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以F=G,故A正確;
B、當(dāng)物體勻速上升時(shí),鋼絲繩對(duì)物體的拉力和物體受到的重力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以F=G,故B正確;
C、當(dāng)物體加速上升時(shí),此時(shí)合力的方向是向上的,所以鋼絲繩對(duì)物體的拉力大于物體的重力,即F>G,故C正確;
D、當(dāng)物體減速上升時(shí),此時(shí)合力的方向是向下的,所以鋼絲繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力,即F<G,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
典例二 如圖,下列屬于二力平衡的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】C。
【答案】A、由圖可知,兩個(gè)力不是作用在同一物體上,所以不是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;
B、由圖可知,兩個(gè)力不是作用在同一條直線上,所以不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;
C、由圖可知,兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個(gè)物體上,所以是一對(duì)平衡力,故C正確。
D、由圖可知,兩個(gè)力的大小不相等,所以不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
典例三 小明用一重力不計(jì)的彈簧測(cè)力計(jì)拉著一木塊以1m/s的速度水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)(如圖所示),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N,木塊受到的阻力為 N,阻力的方向?。ㄟx填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】4;4;水平向左。
【解析】由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N,分度值為0.2N,示數(shù)為4N;
彈簧測(cè)力計(jì)拉著一木塊以1m/s的速度水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊在水平方向上受到的合力為0,即拉力和阻力為一對(duì)平衡力,大小相等,方向相反,所以阻力的大小等于拉力大小,為4N,方向水平向左。
故答案為:4;4;水平向左。
典例四 如圖所示,在“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。
(1)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),選擇木塊為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)兩邊的鉤碼質(zhì)量不相等時(shí),木塊運(yùn)動(dòng),兩邊的鉤碼質(zhì)量相等時(shí),木塊靜止,這樣的設(shè)計(jì)是否合理? 。若不合理,不足之處是 。
(2)在另一小組實(shí)驗(yàn)中,小華用小車代替木塊,如圖乙所示,有同學(xué)認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)裝置,其主要的優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)大家討論了這兩小組的實(shí)驗(yàn)過程,提出了新的方案,用小卡片代替木塊、小車,這樣可以使研究對(duì)象與接觸面 ,在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究中,將 是為了驗(yàn)證兩個(gè)力是否在同一條直線上,為了驗(yàn)證二力平衡的兩個(gè)力是否在同一個(gè)物體上,接下來的操作是 。
【答案】(1)不合理;木塊滑動(dòng)或與桌面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),會(huì)和桌面產(chǎn)生摩擦力,使木塊在水平方向上受到三個(gè)力的作用;(2)減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;(3)分離;小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度;用剪刀將卡片一分為二。
【解析】(1)木塊與桌面之間存在摩擦力,這樣木塊在水平方向上會(huì)受到三個(gè)力的作用,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大,所以這樣設(shè)計(jì)不合理;
(2)相同條件下,滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦,小車代替木塊可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;
(3)用小卡片代替木塊和小車,小卡片與接觸面分離,大大減小了摩擦力;為了驗(yàn)證兩個(gè)力是否在同一條直線上,可以將小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度;為了驗(yàn)證兩個(gè)力是否在一個(gè)物體上,可以將小卡片一分為二。
故答案為:(1)不合理;木塊滑動(dòng)或與桌面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),會(huì)和桌面產(chǎn)生摩擦力,使木塊在水平方向上受到三個(gè)力的作用;(2)減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;(3)分離;小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度;用剪刀將卡片一分為二。
典例五 宇航牛奶是我市中小學(xué)生指定飲品,如圖是一輛質(zhì)量為2噸的宇航公司鮮奶運(yùn)輸車。運(yùn)輸車裝滿牛奶后,在平直公路上勻速行駛時(shí),受到的摩擦力為總重的0.2倍求:(g取10N/kg)
(1)運(yùn)輸車空載時(shí)自重;
(2)運(yùn)輸車裝滿牛奶后,地面對(duì)汽車的支持力;
(3)汽車的牽引力的大小。
【答案】(1)2×104N;(2)6.3624×104N;(3)1.27248×104N。
【解析】(1)運(yùn)輸車的質(zhì)量為2噸,運(yùn)輸車空載時(shí)自重:G車=m車g=2×103kg×10N/kg=2×104N;
(2)根據(jù)上圖知容器的容積為V=5.32m3,牛奶的密度為820kg/m3,由ρ=得車中容器中裝滿牛奶后牛奶的質(zhì)量:m=ρV=820kg/m3×5.32m3×=4.3624×103kg;
牛奶的重力:G牛奶=m牛奶g=4.3624×103kg×10N/kg=4.3624×104N,
運(yùn)輸車裝滿牛奶后,總重為:G總=G車+G牛奶=2×104N+4.3624×104N=6.3624×104N,
在豎直方向上車靜止,F(xiàn)支與G總是一對(duì)平衡力,F(xiàn)支=G總=6.3624×104N;
(3)由題意知,在平直公路上勻速行駛時(shí),受到的摩擦力:
f=0.2G總=0.2×6.3624×104N=1.27248×104N,
在水平方向上運(yùn)輸車在平直的公路上勻速行駛,F(xiàn)牽與f是一對(duì)平衡力,大小相等,則汽車的牽引力的大?。篎牽=f=1.27248×104N。
答:(1)運(yùn)輸車空載時(shí)自重為2×104N;(2)地面對(duì)汽車的支持力為6.3624×104N;(3)汽車的牽引力的大小為1.27248×104N。
專題四:平衡力和相互作用力
※專題概述
平衡力與相互作用力的區(qū)分,是歷年中考的重點(diǎn)考點(diǎn)。
異同
平衡力
相互作用力
相同點(diǎn)
大小相等、方向相反、在同一直線上
不同點(diǎn)
作用在同一物體上
作用在不同物體上
一個(gè)力消失,另一個(gè)力可以存在
兩個(gè)力同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失
兩個(gè)力的性質(zhì)可以不同
兩個(gè)力的性質(zhì)一定相同
典例一 如圖,一質(zhì)量分布均勻的12kg鐵球與細(xì)線AB連接于A點(diǎn)后懸掛于豎直墻壁的B點(diǎn),鐵球靜止于墻面。關(guān)于鐵球受力的說法,正確的是( ?。?。
A.細(xì)線AB拉鐵球的力與鐵球的重力為二力平衡;
B.鐵球受到的摩擦力與鐵球的重力為二力平衡;
C.鐵球?qū)Ρ诘膲毫εc墻壁對(duì)鐵球的支持力為相互作用力;
D.鐵球的重力與它對(duì)墻壁的壓力為相互作用力
【答案】C。
【解析】A、細(xì)線AB拉鐵球的力與鐵球的重力不在一條直線上,所以不是二力平衡,故A錯(cuò)誤;
B、鐵球沒有受到的摩擦力,所以不是二力平衡。故B錯(cuò)誤;
C、鐵球?qū)Ρ诘膲毫εc墻壁對(duì)鐵球的支持力大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上,作用在同一條直線上,為相互作用力,故C正確;
D、鐵球的重力與它對(duì)墻壁的壓力不在一條直線上,方向相互垂直,不是相互作用力。故D錯(cuò)誤。
故選:C。
典例二 如圖所示,人用繩子拉著木塊在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在該過程中,下列說法中正確的是( ?。?。
A.木塊受到地面的摩擦力和繩子對(duì)木塊的拉力是一對(duì)平衡力;
B.木塊受到的重力和地面對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力;
C.木塊對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木塊的支持力是一對(duì)相互作用力;
D.木塊對(duì)繩子的拉力和人對(duì)繩子的拉力是一對(duì)相互作用力
【答案】C。
【解析】A、木塊受到地面的摩擦力沿水平方向,而繩子對(duì)木塊的拉力斜向上,二力不在同一直線上,不是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;
B、由于繩子對(duì)木塊有斜向上的拉力,所以木塊受到的重力和地面對(duì)木塊的支持力大小不等,則二力不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;
C、木塊對(duì)水平面的壓力和水平面對(duì)木塊的支持力分別作用在地面和木塊兩個(gè)物體上,大小相等、方向相反、在同一直線上,是一對(duì)相互作用力,故C正確;
D、木塊對(duì)繩子的拉力和人對(duì)繩子的拉力都作用在繩子上,不是一對(duì)相互作用力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
典例三 如圖所示,公共汽車遇到緊急情況突然剎車時(shí),車上乘客向前傾倒,下列有關(guān)說法正確的是( ?。?。
A.乘客向前傾倒是因?yàn)槌丝褪艿綉T性力的作用;
B.圖片中的乘客受平衡力的作用處于平衡狀態(tài);
C.乘客受到的重力和車對(duì)乘客的支持力是一對(duì)平衡力;
D.乘客對(duì)車的壓力和車對(duì)乘客的支持力是一對(duì)相互作用力
【答案】D。
【解析】A.慣性是物體本身具有的一種性質(zhì),不是力,故A錯(cuò)誤;
B.圖片中的乘客受非平衡力的作用,處于非平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.乘客處于非平衡狀態(tài),乘客受到的重力和車對(duì)乘客的支持力大小不等,所以不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D.乘客對(duì)車的壓力和車對(duì)乘客的支持力大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上,作用在同一條直線上,是一對(duì)相互作用力,故D正確。
故選D。
典例四 一消防員進(jìn)行徒手爬繩訓(xùn)練,當(dāng)他雙手握住繩索豎直勻速上攀時(shí),在豎直方向消防員受到的重力與摩擦力是一對(duì) 力;消防員對(duì)繩索的力與繩索對(duì)消防員的力是一對(duì) 力。
【答案】平衡;相互作用。
【解析】消防員進(jìn)行徒手住繩索勻速上攀時(shí),消防員處于平衡狀態(tài),在豎直方向上受平衡力的作用,故消防員受到的重力與摩擦力是一對(duì)平衡力;消防員對(duì)繩索的力與繩索對(duì)消防員的力兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在兩個(gè)物體上,是一對(duì)相互作用力。
故答案為:平衡;相互作用。
專題五:摩擦力
※專題概述
知識(shí)點(diǎn)
應(yīng)注意的問題
摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)兩物體接觸并相互擠壓(產(chǎn)生壓力);
(2)接觸面粗糙;
(3)兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
影響摩擦力大小的因素
滑動(dòng)摩擦力大小跟兩物體間的壓力以及接觸面粗糙程度有關(guān)。當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;當(dāng)壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大
增大或減小摩擦力的方法
(1)增大摩擦的方法:增大壓力、增大基礎(chǔ)面的粗糙程度,用滑動(dòng)代替滾動(dòng);
(2)減小摩擦的方法:減小壓力、減小接觸面的粗糙程度,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),使接觸面分離
典例一 如圖所示,水平桌面上A、B兩物體重力分別為40N、60N,由跨過定滑輪的輕繩相連,滑輪到兩物體的輕繩均水平。在15N的水平拉力F作用下,物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),且輕繩對(duì)A物體的拉力大小為12N。忽略滑輪自重及滑輪與繩間摩擦,輕繩對(duì)兩端物體拉力大小相等,物體A始終位于B上。下列分析正確的是( )。
A.物體B對(duì)水平地面的壓力為60N B.桌面對(duì)B的摩擦力大小為9N,方向水平向左
C.物體B對(duì)A的摩擦力為3N,方向水平向左 D.若增大拉力F,B對(duì)A的摩擦力將增大
【答案】B。
【解析】A.水平桌面上A、B兩物體重力分別為40N、60N,物體B對(duì)水平地面的壓力大小等于兩物體的重力之和F=GA+GB=40N+60N=100N,故A錯(cuò)誤;
C.已知在15N的水平向左拉力F作用下,物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),輕繩對(duì)A物體水平向右的拉力大小為12N。因A物體向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上受到平衡力的作用, B對(duì)A施加的水平向右的滑動(dòng)摩擦力的大小為fB對(duì)A=FA-T1=15N-12N=3N,故C錯(cuò)誤;
B.根據(jù)力的作用是相互的,A對(duì)B施加的水平向左的滑摩擦力大小為fA對(duì)B =3N
已知細(xì)繩對(duì)B水平向右的水平拉力為T2=12N,以B為研究對(duì)象,因B做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上受到平衡力的作用,故桌面對(duì)B的摩擦力大小為f地對(duì)B= T2- fA對(duì)B =12N-3N=9N
方向水平向左,故B正確;
D.若增大拉力F,因A對(duì)B的壓力大小不變(始終等于A的重力大?。?,兩物體接觸面的粗糙程度不變,故B對(duì)A施加的水平向右的滑動(dòng)摩擦力大小不變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
典例二 如圖所示,用大小為F的力將一長方體物塊壓在豎直墻面上保特靜止,物塊受到的摩擦力為f;減小壓力,使物塊沿豎直墻面勻速下滑,物塊受到的摩擦力為f2,關(guān)于f1和f2的大小和方向說法正確的是( ?。?。
A.f1>f2,兩個(gè)摩擦力的方向都豎直向上;
B.f1=f2,兩個(gè)摩擦力的方向都豎直向上;
C.f1=f2,f1豎直向下,f2豎直向上;
D.f1>f2,f1豎直向下,f2豎直向上
【答案】B。
【解析】物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),在豎直方向上受兩個(gè)力,即豎直向下的重力和豎直向上的墻對(duì)木塊的靜摩擦力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相同,所以f1=G
物塊沿豎直墻面勻速下滑,在豎直方向上受兩個(gè)力,即豎直向下的重力和豎直向上的墻對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相同,所以f2=G
由此可知f1=f2
故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
典例三 下列四幅圖中,目的是為了增大摩擦的是( ?。?br />
A.加潤滑劑 B. 滾動(dòng)軸承
C.涂有防滑粉的手 D.氣墊船
【答案】C。
【解析】A.合頁上加潤滑劑是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力,故A不符合題意;
B.滾動(dòng)軸承是用滾動(dòng)代替滑動(dòng)的方法來減小摩擦力,故B不符合題意;
C.涂有防滑粉的手是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故C符合題意;
D.氣墊船是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力,故D不符合題意。
故選C。
典例四 為了完成探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),小勇同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。
(1)在實(shí)驗(yàn)中小勇應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊在長木板上滑動(dòng),這樣便可根據(jù) ________的知識(shí)得出拉力等于摩擦力,從而間接測(cè)出木塊所受到摩擦力的大小。
(2)小勇要探究“摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系”時(shí),先水平勻速拉動(dòng)木塊,然后將木塊豎直切去一半,觀察出拉力變小,更換木塊重復(fù)幾次結(jié)果均如此,于是得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎?________,你的理由是_______________。
(3)同學(xué)們經(jīng)過討論,決定在小勇目前操作的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行,可以完成該實(shí)驗(yàn),則他們應(yīng)該進(jìn)行的操作是______________________。
【答案】(1)二力平衡;(2)不可靠沒有控制壓力大小不變;(3)將切下的木塊疊放在被拉木塊上面。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長木板上滑動(dòng),這時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡原理可得摩擦力等于拉力;
(2)要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系,需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,改變接觸面積的大小,將木塊切去一半,則在接觸面積變化的同時(shí),壓力也發(fā)生了變化,所以得出錯(cuò)誤結(jié)論;
(3)實(shí)驗(yàn)中要保持壓力大小不變,可將切下的木塊疊放在被拉木塊上面。
【真題演練】
一、選擇題
1.(2022·貴州黔東南)2022年2月4日至20日在北京市和張家口市聯(lián)合舉行了第24屆冬奧會(huì)。如圖所示,是中國女子冰壺隊(duì)比賽的情景。下列說法中正確的是( )。
A. 運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后,冰壺能在冰面上繼續(xù)滑行,說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
B. 運(yùn)動(dòng)員不停地刷冰面,是為增大冰壺與冰面的摩擦力;
C. 運(yùn)動(dòng)員推冰壺時(shí),手對(duì)冰壺的推力和冰壺的重力是一對(duì)平衡力;
D. 靜止在水平冰面上的冰壺,受到冰面的支持力和冰壺的重力是一對(duì)平衡力
【答案】D。
【解析】A.運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后,冰壺由于具有慣性能在冰面上繼續(xù)滑行,最終在摩擦力的作用下停下來,故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員不停地刷冰面,是通過做功的方式增大冰塊內(nèi)能,冰塊溫度升高后會(huì)熔化成水,是為減小冰壺與冰面的摩擦力,故B錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動(dòng)員推冰壺時(shí),手對(duì)冰壺的推力在水平方向,冰壺的重力豎直向下,方向不是在同一直線,故不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D.靜止在水平冰面上的冰壺,受到冰面的支持力和冰壺的重力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上,是一對(duì)平衡力,故D正確。故選D。
2.(2022·湖南岳陽)2022年2月,北京冬奧會(huì)成功舉辦。下列關(guān)于冬奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)場景,解釋正確的是( )。
A. 圖甲:冰壺表面打磨得很光滑,是為了增大摩擦力;
B. 圖乙:滑雪板面積較大,是為了增大壓強(qiáng);
C. 圖丙:冰球離桿后繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)楸蚓哂袘T性;
D. 圖?。夯\(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎滑行時(shí),處于平衡狀態(tài)
【答案】C。
【解析】A.冰壺表面打磨得很光滑,是在壓力一定時(shí),通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力,故A錯(cuò)誤;
B.滑雪板面積較大,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積減小壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;
C.冰球原來是運(yùn)動(dòng),由于冰球具有慣性,所以離桿后繼續(xù)運(yùn)動(dòng),故C正確;
D.滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎滑行時(shí),運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,不是處于平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤。故選C。
3.(2022·廣東廣州)列車停在平直軌道上,車廂中小球b靜止,忽略桌面對(duì)b的摩擦及空氣的影響。列車啟動(dòng)后,下列選項(xiàng)中的情況可能出現(xiàn)的是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由圖可知,列車停在平直軌道上,車廂中小球b靜止且與路燈桿在同一豎直線上。當(dāng)列車啟動(dòng)后,小球b由于慣性,仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),忽略桌面對(duì)b的摩擦及空氣的影響,則小球b與路燈桿之間的位置不發(fā)生改變,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
4.(2022·四川眉山)小江和同學(xué)們參加勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng),在基地種菜的過程中涉及到的有關(guān)物理現(xiàn)象,下列分析正確的是( )。
A. 靜止在地面上的桶沒有慣性;
B. 人行走時(shí)鞋底受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力;
C. 人受到的重力和人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力;
D. 靜止在水平地面上的桶受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力
【答案】D。
【解析】A.慣性是物體自身的一種屬性,一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性,故A錯(cuò)誤;
B.人行走時(shí),與地面接觸的鞋底相對(duì)地面沒有運(yùn)動(dòng)但有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以鞋底受到的摩擦力是靜摩擦力,故B錯(cuò)誤;
C.人受到的重力和人對(duì)地面的壓力方向相同,而相互作用力方向相反,所以它們不是相互作用力,故C錯(cuò)誤;
D.靜止在水平地面上的桶受到的重力和支持力大小相等、方向相反、在同一條直線上且作用在同一物體上,是一對(duì)平衡力,故D正確。故選D。
5.(2022·青海?。┫铝袑?shí)例中為了減小摩擦的是( )。
A. 衛(wèi)生間地面鋪防滑瓷磚;
B. 下雪天給汽車輪胎加裝防滑鏈;
C. 給行李箱底部安裝滾輪;
D. 下雪天教學(xué)樓門口鋪防滑墊
【答案】C。
【解析】A.衛(wèi)生間地面鋪防滑瓷磚,在壓力一定時(shí),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.下雪天給汽車輪胎加裝防滑鏈,在壓力一定時(shí),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.給行李箱底部安裝滾輪,利用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦來減小摩擦,故C符合題意;
D.下雪天教學(xué)樓門口鋪防滑墊, 在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故D不符合題意。故選C。
6.(2022·江漢油田潛江天門仙桃)(雙選) 如圖所示,水平桌面上的小車上放一木塊,木塊隨小車在重物的牽引下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ?。?。
A. 木塊受到小車對(duì)它的摩擦力方向水平向左;
B. 小車受到桌面對(duì)它的摩擦力方向水平向左;
C. 木塊對(duì)小車的壓力和小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)相互作用力;
D. 小車受到的重力和桌面對(duì)小車的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】BC。
【解析】A.木塊隨小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),豎直方向上受重力和支持力,是一對(duì)平衡力,水平方向上不受力,小車對(duì)它沒有摩擦力,故A錯(cuò)誤;
B.小車在重物的牽引下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上小車受重力、支持力、壓力,三力平衡,水平方向上小車受到拉力、桌面對(duì)它的摩擦力,大小相等、方向相反,即小車受到桌面對(duì)它的摩擦力方向水平向左,故B正確;
C.木塊對(duì)小車的壓力和小車對(duì)木塊的支持力大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)相互作用的物體上,是一對(duì)相互作用力,故C正確;
D.小車受到的重力、木塊對(duì)小車的壓力和桌面對(duì)小車的支持力三個(gè)力是平衡力,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
7.(2022·武威)如圖所示,在北京冬奧會(huì)單板滑雪男子大跳臺(tái)比賽中,蘇翊鳴成為中國首位單板滑雪冬奧冠軍。下列關(guān)于他運(yùn)動(dòng)過程說法正確的是( ?。?br />
A. 他跳起后在空中飛行過程中受平衡力的作用;
B. 他能在空中持續(xù)向前運(yùn)動(dòng)由于受到慣性作用;
C. 他腳下的單板表面光滑是為了減小與雪地的摩擦力;
D. 他從傾斜的雪坡上下滑過程中所受的重力和地面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】C。
【解析】A.他跳起后在空中飛行過程中,受到重力和空氣阻力,這兩個(gè)力大小不相等,不是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;
B.慣性不是力,不能說受到慣性的作用,故B錯(cuò)誤;
C.他腳下的單板表面光滑,是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力的,故C正確;
D.他從傾斜的雪坡上下滑過程中,重力是豎直方向的,地面對(duì)其支持力是垂直于斜面向上的,他所受的重力和地面對(duì)他的支持力不在同一條直線上,故不是平衡力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
8.(2022·棗莊)下列四幅圖是小明在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。以下說法正確的是( ?。?。
A. 通過甲、乙對(duì)比,可探究壓力大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響;
B. 通過甲、丁對(duì)比,可探究接觸面積的大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響;
C. 通過乙、丙對(duì)比,可探究壓力大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響;
D. 通過乙、丁對(duì)比,可探究接觸面的粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響
【答案】A。
【解析】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,應(yīng)采用控制變量法。
A.甲、乙兩圖中,接觸面的粗糙程度相同,壓力大小不同,變量唯一,所以可以探究壓力大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響,故A正確;
B. 甲、丁兩圖中,壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同,接觸面積大小不同,存在兩個(gè)變量,所以無法探究接觸面積的大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響,故B錯(cuò)誤;
C. 乙、丙兩圖中,壓力大小不同,接觸面的粗糙程度不同,存在兩個(gè)變量,所以不能探究壓力大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響,故C錯(cuò)誤;
D. 乙、丁兩圖中,壓力大小不同,接觸面的粗糙程度不同,接觸面積大小不同,存在三個(gè)變量,所以不能可探究接觸面的粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響,故D錯(cuò)誤。
故選A。
二、填空題
9.(2022·湖南邵陽)自“雙減”政策和“五項(xiàng)管理”實(shí)施以來,同學(xué)們體育活動(dòng)的時(shí)間增加了,小俊百米跑的成績提高到了13秒,則他百米跑的平均速度是______m/s(結(jié)果保留一位小數(shù))。小俊跑到終點(diǎn)不能立即停下來,是由于小俊具有______。
【答案】①7.7;②慣性。
【解析】[1]小俊運(yùn)動(dòng)的路程s=100m,所用時(shí)間t=13s,所以的平均速度是
[2] 小俊跑到終點(diǎn)后,由于慣性,還要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以不能立即停下來。
10.(2022·四川成都)下圖是小明用抹布做清潔時(shí)的情景,當(dāng)小明向左擦拭桌面時(shí),抹布受到桌面的摩擦力方向是向___________的,為了擦干凈桌面上一小團(tuán)“頑固”污遺,他加大了用力,這是為了___________摩擦。
【答案】①右;②增大。
【解析】[1]當(dāng)小明向左擦拭桌面時(shí),此時(shí)抹布相對(duì)于桌面向左運(yùn)動(dòng),抹布受到桌面的摩擦力方向與抹布的運(yùn)動(dòng)方向相反,即抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
[2]加大用力是為了在接觸面的粗糙程度不變時(shí),通過增大壓力從而增大摩擦。
11.(2022·婁底) 如圖所示,在“測(cè)量滑動(dòng)摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)拉著木塊在長木板上做______運(yùn)動(dòng),此時(shí)摩擦力大小為______N。
【答案】①勻速直線;②2.2。
【解析】【詳解】[1]用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊時(shí),木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)受到的力是平衡力,根據(jù)二力平衡的知識(shí),此時(shí)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊拉力的大小。
[2]由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,其示數(shù)為2.2N,此時(shí)的摩擦力f=F=2.2N。
12.(2022·錦州)如圖所示,小麗穿著輪滑鞋在水平地面上勻速滑行,此時(shí)地面對(duì)她的支持力與______是一對(duì)平衡力;輪滑鞋是利用滾動(dòng)代替滑動(dòng)來______(選填“增大”或“減小”)摩擦的。
【答案】①重力;②減小。
【解析】[1]小麗勻速滑行時(shí),水平地面對(duì)她的支持力與她自身的重力是一對(duì)平衡力,因?yàn)閮蓚€(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在同一物體上。
[2]減小摩擦的方法有:壓力不變時(shí),通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦;接觸面粗糙程度不變時(shí),通過減小壓力來減小摩擦;還可通過將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦來減小摩擦力。所以輪滑鞋艇滾動(dòng)代替滑動(dòng)來減小摩擦。
13.(2022·營口)如圖所示,木板B在F=5N的水平拉力作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N,則木塊A受到的摩擦力是_________N,方向是________;當(dāng)F增大到7N時(shí),木塊A受到的摩擦力________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】①2;②水平向右;③不變。
【解析】[1][2]木塊相當(dāng)于地面靜止,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力二力平衡,大小相等,方向相反,彈簧測(cè)力計(jì)拉力水平向左,大小為2N,所以木塊A受到的摩擦力是水平向右的,大小為2N。
[3]當(dāng)拉力F增大到7N時(shí),木塊A與長木板B之間的粗糙程度不變,壓力不變,所以摩擦力不變,仍為2N。
14.(2022·四川成都)2022年4月16日,太空“出差”半年的神舟十三號(hào)乘組翟志剛、王亞平、葉光富成功返回地球家國。圖是著陸前的場景,在減速降落過程中,返回艙所受合力的方向是向___________的。三位航天員的“天宮課堂”還讓我們回味無窮,當(dāng)航天員將實(shí)驗(yàn)物品用手推出后,物品能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)樗哂衉__________。
【答案】①上;②慣性。
【解析】[1]因?yàn)榉祷嘏撌菧p速下降,所以返回艙受到的豎直向下的重力小于豎直向上的阻力,即合力的方向是豎直向上。
[2]當(dāng)航天員將實(shí)驗(yàn)物品用手推出后,物品能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),說明物體具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),這種性質(zhì)為慣性。
15.(2022·四川涼山)如圖所示,某同學(xué)手握礦泉水瓶不動(dòng),礦泉水瓶受到的摩擦力方向是____________的;他用手捏瓶壁,瓶子變扁,說明力可以改變物體的____________;他將礦泉水喝去一部分,繼續(xù)握在手里,則瓶子受到的摩擦力將____________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】①豎直向上;②形狀;③變小。
【解析】[1]由題意可知,瓶子靜止不動(dòng),處于平衡狀態(tài),在豎直方向上,瓶子受到重力和摩擦力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,方向相反,而重力的方向始終豎直向下,所以摩擦力的方向豎直向上。
[2]用手捏瓶壁,瓶子變扁,瓶子的形狀發(fā)生改變,說明力可以改變物體的形狀。
[3]將礦泉水喝去一部分,瓶子靜止,所以瓶子在豎直方向上仍然受力平衡,即摩擦力等于瓶子和水的總重力,但是因水被喝去一部分,所以瓶子和水的總重力減小,所以瓶子受到的摩擦力將變小。
16.(2022·江蘇蘇州)小明暑假外出旅游。他到火車站乘坐復(fù)興號(hào)列車,進(jìn)入車廂時(shí),發(fā)現(xiàn)旁邊停著一列和諧號(hào)列車。
(1)坐到座位上后,透過車窗只能看到和諧號(hào)列車,發(fā)現(xiàn)它動(dòng)了,據(jù)此判斷:___________;
A.一定是和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)了 B.一定是復(fù)興號(hào)運(yùn)動(dòng)了 C.可能是兩車都運(yùn)動(dòng)了
(2)列車在平直軌道上向西行駛,小明發(fā)現(xiàn)桌上茶杯中的水面突然變?yōu)閳D示情形,此時(shí)茶杯受到的摩擦力方向___________;
(3)行駛過程中,復(fù)興號(hào)列車以68m/s的速度駛?cè)腴L1000m的平直隧道,復(fù)興號(hào)在進(jìn)入隧道時(shí)鳴笛5s,在隧道另一端口的護(hù)路工人聽到鳴笛的時(shí)間為___________s。(空氣中聲速340m/s)
【答案】①C;②向西;③4。
【解析】(1)[1]坐到座位上后,看到和諧號(hào)列車動(dòng)了,說明和諧號(hào)和復(fù)興號(hào)之間的相對(duì)位置發(fā)生變化,有以下三種可能:①復(fù)興號(hào)列車運(yùn)動(dòng)了,而和諧號(hào)沒動(dòng);②復(fù)興號(hào)列車沒動(dòng),而和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)了;③兩車都運(yùn)動(dòng),但運(yùn)動(dòng)的速度不同。故C符合題意,AB不符合題意。故選C。
(2)[2]列車在平直軌道上向西行駛,小明發(fā)現(xiàn)桌上茶杯中的水面突然變?yōu)閳D示情形,故列車向西加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)茶杯相對(duì)于桌面有向東運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以摩擦力向西。
(3)[3]鳴笛開頭的聲音到達(dá)隧道另一頭所用的時(shí)間為
5s內(nèi)火車在隧道內(nèi)行駛距離為s2=v車t2=68m/s×5s=340m
鳴笛末尾的聲音在隧道內(nèi)傳播的時(shí)間為
在隧道另一頭的工人能聽到鳴笛聲的時(shí)間為。
三、實(shí)驗(yàn)題
17.(2022·湖南郴州)小明探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)選取的實(shí)驗(yàn)器材有:彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、木塊一個(gè)、砝碼若干、毛巾、棉布各一條。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,改變實(shí)驗(yàn)條件用彈簧測(cè)力計(jì)多次拉著木塊在水平面上運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
桌面上所墊材料
木塊上所放砝碼質(zhì)量(g)
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)(N)
1
毛巾
50g
1.8
2
毛巾
100g
3
棉布
100g
2.0
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,為了使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力的大小,根據(jù)_______的原理,應(yīng)該沿水平方向_______拉動(dòng)木塊;
(2)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)木塊受到滑動(dòng)摩擦力的大小為________N;
(3)對(duì)比第1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小跟_______有關(guān);
(4)對(duì)比第________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)。
【答案】①二力平衡;②勻速直線;③2.2;④壓力;⑤2、3。
【解析】(1)[1][2]在實(shí)驗(yàn)中,由二力平衡條件得,小明用彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向上勻速直線拉動(dòng)木塊,此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等。
(2)[3]第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,所以其示數(shù)為2.2N,所以摩擦力為2.2N。
(3)[4]對(duì)比第1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表知,其它條件相同,只是壓力不同,根據(jù)控制變量法,可以得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力有關(guān)。
(4)[5]對(duì)比第2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表知,其它條件相同,只是接觸面的粗糙程度不同,根據(jù)控制變量法,可以得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)。
18.(2022·河北)小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用一套器材依次完成圖所示的實(shí)驗(yàn),其中甲、乙圖中長木板正面朝上,丙圖中長木板反面朝上,長木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān):②滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗(yàn)證猜想①,他應(yīng)該選擇___________兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作;如果小明要驗(yàn)證猜想②,他應(yīng)該選擇___________兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作;
(2)實(shí)驗(yàn)中,小明用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等,這是利用了___________的知識(shí);
(3)小明分別對(duì)猜想①②進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為0.8N、1.2N,在圖乙實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,示數(shù)為___________N。小明多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:接觸面所受的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
(4)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請(qǐng)寫出一個(gè)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例:___________;
(5)實(shí)驗(yàn)后,小明和同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行了交流,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:將彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng),木塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上:不拉木塊,改為拉動(dòng)長木板,使長木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)。再次驗(yàn)證了猜想①②得出相同結(jié)論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn),同學(xué)們提出了以下觀點(diǎn),其中不正確的是___________(選填序號(hào))。
A.改進(jìn)后,拉動(dòng)長木板時(shí)不必保持勻速運(yùn)動(dòng),更易于操作
B.改進(jìn)后,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值
C.改進(jìn)后,木塊穩(wěn)定時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力小于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力
【答案】①甲、乙;②乙、丙;③二力平衡;④1.0;⑤自行車輪胎上制有凹凸的花紋(答案不唯一); ⑥C。
【解析】(1)[1]小明要驗(yàn)證猜想①,需控制接觸面的粗糙程度相同,改變壓力的大小,由圖可知,甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,所以他應(yīng)該選擇甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作.
[2]如果小明要驗(yàn)證猜想②,需控制壓力的大小相同,改變接觸面的粗糙程度,由圖可知,乙、丙兩圖壓力大小相同,接觸面粗糙程度不同,所以他應(yīng)該選擇乙、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作。
(2)[3]實(shí)驗(yàn)中,小明用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊在水平方向上受到拉力和摩擦力兩個(gè)力的作用,由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以木塊受到拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,拉力與滑動(dòng)摩擦力二力大小相等。
(3)[4]由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,所以測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.0N。
(4)[5]通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例很多,如:自行車輪胎上制有凹凸的花紋、塑料瓶蓋刻豎條紋、結(jié)冰路面撒些煤渣等。
(5)[6]A.因?yàn)閴毫Σ蛔?,接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力不變,滑動(dòng)摩擦力的大小與速度無關(guān),實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要做勻速直線運(yùn)動(dòng),更易于操作,故A正確,不符合題意;
B.改進(jìn)后,測(cè)力計(jì)靜止,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值,方便讀數(shù),故B正確,不符合題意;
C.圖中固定彈簧測(cè)力計(jì),拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng),拉動(dòng)木板時(shí),木塊受到向左的摩擦力,由于木塊相對(duì)地面靜止,則摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木板對(duì)木塊的摩擦力,故C不正確,符合題意。故選C
【過關(guān)檢測(cè)】
一、選擇題
1.在光滑水平面上有一物塊受水平力F的作用而運(yùn)動(dòng),在其正前方固定一個(gè)足夠長的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,當(dāng)物塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中,下列說法正確的是( ?。?。
A.物塊接觸彈簧后即做減速 B.物塊接觸彈簧后先加速后減速
C.當(dāng)物塊的速度最大時(shí),它受非平衡力 D.當(dāng)物體速度為零時(shí),將保持靜止
【答案】B。
【解析】物體與彈簧接觸后,彈簧彈力不斷增大,開始階段彈簧彈力小于推力F,合力向右,物體做不斷減小的加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)速度達(dá)到最大,它受平衡力,接下來物體由于慣性繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),彈力進(jìn)一步變大,且大于推力,合力向左,加速度向左,物體做加速運(yùn)動(dòng)不斷變大的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),加速最大,向左運(yùn)動(dòng),故B正確。
故選B。
2.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是( ?。?。
A.物體的速度越大,其所受的力也越大 B.物體不受力的作用,一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.物體運(yùn)動(dòng)一定需要力來維持 D.物體不受力的作用,可能作勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D。
【解析】AC.根據(jù)牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,故AC錯(cuò)誤;
BD.根據(jù)牛頓第一定律可知,物體不受力的作用時(shí),可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
3.如圖所示,將系在細(xì)線下的小球拉至A點(diǎn)由靜止釋放,小球?qū)⒃贏、C兩點(diǎn)之間往復(fù)擺動(dòng),若忽略空氣阻力,下列分析中正確的是( ?。?。
A.小球從B到C點(diǎn)的過程中做減速運(yùn)動(dòng);
B.小球擺至B位置時(shí),若細(xì)線斷裂,則小球?qū)⒇Q直下落;
C.小球擺至B位置時(shí),若一切外力消失,則小球?qū)㈧o止;
D.小球擺至C位置時(shí),若一切外力消失,小球?qū)⑿毕蛏献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)
【答案】A。
【解析】A.小球從B到C點(diǎn)的過程中,動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,速度逐漸減小到0,故A正確;
B.小球擺至B位置時(shí),若細(xì)線斷裂,小球由于慣性會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),將沿水平方向向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到重力的作用,所以將向右下方運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤;
C.小球擺至B位置時(shí),若一切外力消失,由于慣性,將會(huì)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤;
D.小球擺至C位置時(shí),速度為0,若一切外力消失,小球?qū)⒈3朱o止?fàn)顟B(tài)。故D錯(cuò)誤。
故選A。
4.“五一”期間,小華同父母從成都乘坐動(dòng)車去古城西安。動(dòng)車在某平直路段勻速行駛,小華將一蘋果豎直向上拋到一定高度(未到達(dá)車廂天花板,且拋出前后手的位置相對(duì)座椅不變),則蘋果落下的位置應(yīng)是( ?。?。
A.手中 B.手的后方
C.手的前方 D.以上情況都有可能
【答案】A。
【解析】由題意可知,在沿直線勻速行駛的動(dòng)車?yán)?,小華將一蘋果豎直向上拋到一定高度,蘋果由于具有慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以與車相同的速度和方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在下落時(shí),會(huì)落回原處,拋出前后手的位置相對(duì)座椅不變,則蘋果落下的位置應(yīng)是手中。故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
5.將物理課本放在水平桌面上,下列幾對(duì)力中屬于平衡力的是( ?。?。
A.桌面受到的壓力和物理課本的重力;
B.桌面受到的壓力和物理課本受到的支持力;
C.物理課本受到的支持力和物理課本的重力;
D.桌面對(duì)地面的壓力和地面對(duì)桌面的支持力
【答案】C。
【解析】A.桌面受到的壓力作用在桌子上,物理課本的重力作用在課本上,不同體,不是平衡力,故A不符合題意;
B.桌面受到的壓力作用在桌子上,物理課本受到的支持力作用在課本上,不同體,不是平衡力,故B不符合題意;
C.物理課本受到的支持力和物理課本的重力滿足同體、等大、反向、共線四個(gè)條件,是一對(duì)平衡力,故C符合題意;
D.桌面對(duì)地面的壓力和地面對(duì)桌面的支持力是一對(duì)相互作用力,故D不符合題意。
故選C。
6.如圖所示,一個(gè)同學(xué)用水平力F推放置在水平面上的木箱,但沒有推動(dòng)。此時(shí)F與地面對(duì)木箱的摩擦力f的大小關(guān)系是( ?。?。
A. B. C. D.無法確定
【答案】B。
【解析】一個(gè)同學(xué)用水平力F推放置在水平面上的木箱,但沒有推動(dòng),木箱處于靜止?fàn)顟B(tài),木箱水平方向上受到的推力和摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,即F=f
故選B。
7.如圖所示,物塊A和B放在水平地面上,它們之間用一根輕質(zhì)彈簧連接,當(dāng)用8N的水平拉力F使物塊A和B一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),它們受到地面的摩擦力,且整個(gè)過程中,彈簧一直在彈性限度內(nèi),則( )。
A.此時(shí)彈簧沒有發(fā)生形變;
B.彈簧對(duì)B的拉力大小為8N;
C.B物體受到的摩擦力水平向左,大小為6N;
D.A物體受到的摩擦力水平向左,大小為6N
【答案】C。
【解析】A.對(duì)于物體A,受到水平向左的摩擦力,和水平向右的彈簧拉力,二力平衡。A做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則彈簧必然發(fā)生形變才能產(chǎn)生對(duì)A的力。故A錯(cuò)誤;
B.對(duì)于AB整體來說,滑動(dòng)摩擦力和水平拉力F平衡,
則fA=2N,fB=6N,彈簧對(duì)A、B的拉力大小相同,則彈簧對(duì)B的拉力大小為2N,故B錯(cuò)誤;
C.因?yàn)槲矬wB向右運(yùn)動(dòng),則B物體受到的摩擦力水平向左,大小fB=6N,故C正確;
D.因?yàn)槲矬wA向右運(yùn)動(dòng),則A物體受到的摩擦力水平向左,大小fA=2N,故D錯(cuò)誤。
故選C。
二、填空題
8.努力工作之余夢(mèng)哥除了喜歡釣魚還喜歡打臺(tái)球。如圖所示,在打臺(tái)球的時(shí)候,夢(mèng)哥用桿推A球之后,A球開始滾動(dòng),說明力能改變物體的______,A球擊中B球后,B球由于______繼續(xù)向網(wǎng)袋方向前進(jìn)。
【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài);慣性。
【解析】[1] 物體速度大小改變或運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變都叫運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。A球原來靜止,在力的作用下開始滾動(dòng),說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[2]A對(duì)B的撞擊力使B由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),撞擊后,A對(duì)B不再施加力的作用,B由于具有慣性繼續(xù)向網(wǎng)袋方向前進(jìn)。
9.如圖所示,木塊A在推力F=15N的作用下,水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);若只將推力F的大小增加到20N,此時(shí)木塊A在水平方向上所受的合力F合=____N,方向水平向____。
【答案】5;水平向右。
【解析】[1][2]木塊水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊所受推力F與摩擦力f為一對(duì)平衡力,則摩擦力大小為15N,方向向左,將推力的大小增加到20N時(shí),摩擦力不變,合力為
[2]合力方向與大力方向一致,所以合力方向與推力方向一致,水平向右。
10.如圖所示,小華站在商場自動(dòng)扶梯上隨扶梯從二樓勻速運(yùn)動(dòng)到一樓,扶梯的速度為0.5m/s,扶梯的長度為6m,該運(yùn)動(dòng)過程她所需時(shí)間為______s。小華所受重力與扶梯臺(tái)階對(duì)她的支持力是______(選填“平衡力”或“非平衡力”)。若以小華站立的臺(tái)階為參照物,她是______的。
【答案】12;平衡力靜止。
【解析】[1]該運(yùn)動(dòng)過程所需時(shí)間t==12s
[2]小華隨自動(dòng)扶梯勻速運(yùn)動(dòng)過程中,小華處于平衡狀態(tài),在豎直方向上她只受到重力和支持力的作用,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。
[3]以小華站立的臺(tái)階為參照物,她的位置并未發(fā)生改變,所以她是靜止的。
11.如圖所示,質(zhì)量為500g的小鐵球用細(xì)線懸掛,球受到重力是_________N。利用該裝置可以檢查墻面是否豎直,這是利用_________的原理;小球?qū)?xì)線的拉力和細(xì)線對(duì)小球的拉力是_________(選填“一對(duì)平衡力”或“一對(duì)相互作用力”)(g取10N/kg)。
【答案】5;重力方向豎直向下;一對(duì)相互作用力。
【解析】[1]鐵球的質(zhì)量m=500g=0.5kg
其重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
球受到重力是5N。
[2] 重力的方向是豎直向下,據(jù)此人們制成可重錘線來檢查墻面是否豎直。
[3]小球?qū)?xì)線的拉力和細(xì)線對(duì)小球的拉力作用在兩個(gè)物體上,大小相等、方向相反,作用在一條直線上,是一對(duì)相互作用力。
12.如圖所示,放在水平面上的物體,受到方向不變的水平拉力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖b所示,物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖C所示,由圖象可知,當(dāng)t=1s時(shí),物體受到的摩擦力為______N,由圖象可知,當(dāng)t=3s時(shí),物體受到的摩擦力為______ N,當(dāng)t=5s時(shí),物體做______運(yùn)動(dòng)。
【答案】2;4;勻速直線。
【解析】[1]由c圖可知,前2s物體速度為零,仍處于靜止?fàn)顟B(tài);故物體受力平衡,則根據(jù)b圖可知,物體所受拉力為2N,物體受力平衡,根據(jù)平衡力的特點(diǎn),所以當(dāng)t=1s時(shí),摩擦力等于拉力為2N。
[2][3]由c圖可知,4s~6s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),故當(dāng)t=5s時(shí),物體也做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。由b圖可知,此時(shí)物體受到的拉力為4N,則滑動(dòng)摩擦力也為4N;2s~4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體的壓力和接觸面的粗糙程度不變,受到的滑動(dòng)摩擦力不變,即等于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力,所以t=3s時(shí),物體受到的摩擦力為4N。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
13.為了探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你完成下列內(nèi)容.
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測(cè)力計(jì)______(選填“必須”或“不必”)沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小______(選填“大于”、“等于”或“小于”)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)在甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)摩擦力最小的是______(選填“甲”、“乙”或“丙”)?實(shí)驗(yàn);
(3)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與______是否有關(guān);比較______(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)兩次實(shí)驗(yàn),可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度是否有關(guān);
(4)比較甲、丁兩次實(shí)驗(yàn),小明發(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),由此得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小有關(guān);你認(rèn)為他的結(jié)論是______(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明又對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖2所示,實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)效果更好,實(shí)驗(yàn)中,小明______(選填“一定”、“不一定”或“一定不”)要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長木板。
【答案】必須;等于;甲;壓力大??;乙、丙;錯(cuò)誤;不一定。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)過程中,利用了二力平衡的原理,即物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力與摩擦力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,所以彈簧測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉著物塊A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)在甲實(shí)驗(yàn)中,接觸面為木板,較光滑,且壓力最小,所以滑動(dòng)摩擦力最小的是甲實(shí)驗(yàn);
(3)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),接觸面相同,壓力不是,是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力是否有關(guān);比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),壓力相同,而接觸面的粗糙程度不同,可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度是否有關(guān);
(4)比較甲、丁兩次實(shí)驗(yàn),小明發(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),由此得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小有關(guān),此結(jié)論是不正確的,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)切去一半壓力也減小了,不符合控制變量法的思想,即沒有控制壓力相等。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明又對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖所示,接著木板運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)槟Σ亮εc速度沒有關(guān)系,克服力加速度對(duì)拉力的影響,所以不做勻速運(yùn)動(dòng)也不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,即小明不一定要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長木板。
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