資源簡介 專題培優(yōu)11摩擦力與實驗探究考點一、摩擦力的存在與概念考點二、摩擦力大小與方向定量分析-水平方向、斜面?zhèn)魉蛶У龋ɡ枚ζ胶馇蠼猓?br/>考點三、摩擦力大小與方向定量分析-豎直方向(利用二力平衡求解)考點四、增大和減小摩擦力的方法考點五、兩物體疊加和有相對運動時的摩擦力考點六、實驗探究摩擦力影響因素考點一、摩擦力的存在與概念1.下列關(guān)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2.如圖所示,在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中,以下說法正確的是()A.實驗時要把實驗裝置放在水平桌面上B.木塊受到滑動摩擦力的大小可以直接用彈簧測力計測量C.比較甲圖和乙圖的實驗,說明滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)D.比較乙圖和丙圖實驗,說明滑動摩擦力的大小跟接觸面受到的壓力有關(guān)3.如果上課時教室內(nèi)的摩擦力突然消失10秒,我們身邊的情境不可能發(fā)生的是()A.教師和學生可以更輕松地在教室內(nèi)行走B.輕輕一吹,書桌上的課本便可飛出去C.黑板上的粉筆字消失不見了D.天花板上的吸頂燈會下落4、如下幾個圖中,物體A相對于小車靜止,地面不光滑,物體A在哪種情況下沒有受到摩擦力( )A.①一起做加速向前運動B.②一起做勻速直線運動C.③一起做加速向前運動D.④一起做勻速直線運動考點二、摩擦力大小與方向定量分析-水平方向(利用二力平衡求解)1.如圖所示,表面粗糙情況相同的長方體木塊在水平力F作用下運動,水平面作用于木塊的滑動摩擦力在圖甲、乙兩種情況中()A.甲大B.乙大C.一樣大D.無法判斷2.在自動化生產(chǎn)線上,常用傳送帶運送工件,如圖所示,工件與傳送帶一起向右勻速運動時,關(guān)于工件受力,下列說法中正確的是( )A.工件受摩擦力,方向水平向右B.工件受摩擦力,方向水平向左C.工件所受到的重力與工件對傳送帶的壓力是一對相互作用力D.工件對傳送帶的壓力與傳送帶對工件的支持力是一對相互作用力3.如圖所示,第一次甲單獨用50牛的力推墻,第二次甲推墻的力不變,乙用30牛的力向左推甲,前后兩次,人均未運動,則下列說法錯誤的是()A.在兩幅圖中,墻壁都受到50牛的推力B.乙受到地面30牛的摩擦力,方向向左C.第二次推時,甲受到地面20牛的摩擦力方向向左D.第二次推時,墻壁受到80牛的推力4.在做“研究滑動摩擦力大小”的實驗時,將木塊A放置水平木板B上,加載一個鉤碼,把一支測力計系在A上,如圖所示.當向左拉動B時,測力計指針穩(wěn)定.下列討論中錯誤的是( )A.此裝置可研究滑動摩擦力大小與壓力的關(guān)系B.A受B的摩擦力與測力計拉力是一對平衡力C.A受到B的摩擦力的大小為2.4N,方向向左D.若增大拉動B的速度,測力計的示數(shù)會變大5.如圖所示,有兩個相同的梯形物體,它們在力的作用下,以下列四種方式沿相同的水平面運動,下列對不同情況下物體所受摩擦力的比較,正確的是( )A.f丙>f甲=f丁>f乙B.f乙>f丙>f丁>f甲C.f乙>f丁>f甲>f丙D.f乙>f甲=f丁>f丙6.如圖,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物塊在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做勻速直線運動,到B點時撤去水平拉力,物塊仍繼續(xù)運動,到C處靜止。下列說法正確的是( )A.在AB段物塊受到水平向右的摩擦力,大小為10牛B.在AB段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為20牛C.在BC段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為10牛D.在C點物塊受到水平向右的摩擦力,大小為30牛7.如圖所示,P、Q兩物體分別放在同一桌面上,分別在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做勻速直線運動,可以確定( )A.物體P的速度一定大于物體Q的速度B.若mP=mQ,則物體P一定比物體Q粗糙C.物體P受到的摩擦力可能等于物體Q受到的摩擦力D.物體Q對桌面的壓力一定大于物體P對桌面的壓力8.如圖所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到兩個水平拉力F1、F2作用,F(xiàn)1的方向向左,F(xiàn)2的方向向右,下列分析正確的是( )A.若木箱保持靜止狀態(tài),則F1一定等于F2B.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定大于F2C.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定等于F2D.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定小于F29.如圖所示,一個木塊在光滑水平面上以v0的速度做勻速直線運動,沖上粗糙斜面后最終靜止在A點。以下關(guān)于木塊在斜面上受到摩擦力的說法正確的是()A.木塊在斜面上受到的摩擦力始終不變B.木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力C.木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下D.木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發(fā)生改變10.如圖甲所示,物體隨傳送帶一起向右勻速行駛過程中(選填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;如圖乙所示,若物體隨著傾斜的傳送帶一起勻速向上運動,則(選填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。若物體和傾斜的傳送帶均向下勻速運動,且物體的速度大于傳送帶的速度,則物體(選填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。11.將一袋大米放在勻速向右運動的輸送帶上,開始米袋與輸送帶間有一段距離的相對滑動,然后米袋隨輸送帶一起勻速運動。當輸送帶突然制動時,米袋會繼續(xù)向前滑動一段距離后停下。(選擇合適的選項完成下列小題)A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受力(1)米袋剛放上輸送帶的瞬間,米袋在水平方向上受力情況為________。(2)當米袋隨輸送帶一起勻速運動時,米袋在水平方向上受力情況為________。(3)當將輸送帶突然制動時,米袋在水平方向上受力情況為________。12.某科學興趣小組為了探究拔河比賽取勝的“秘密”,做了如圖所示的實驗。第一次(如圖1),甲、乙兩人站在地上分別用100N的拉力,結(jié)果兩人正好處于相持狀態(tài),則彈簧秤的讀數(shù)為_____N;第二次(如圖2),甲站在一平板小車上,乙站在地面上,兩人仍用100牛頓的拉力拉繩,甲同學被乙同學勻速向右拉動,則此時彈簧秤的讀數(shù)____(選填“大于”、“小于”或“等于”)100牛,(整個過程中不計繩及彈簧秤的自重)。13.小李利用圖示裝置做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗,他沿水平方向勻速拉動木板,穩(wěn)定時彈簧測力計示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為N。在木塊上放一重物,重復實驗,彈簧測力計的示數(shù)變化情況是,拉動木板過程中,木板(選填“受到”或“不受到”)木塊的摩擦力。14.摩擦現(xiàn)象廣泛存在于人們的生活與生產(chǎn)中。小夢對此很感興趣,圍繞生活中的摩擦現(xiàn)象進行了探究。小夢分別對物體在靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下受摩擦力情況進行了研究,并繪制了圖像,如圖甲所示。則FA___fA ②FB___fB。15.如圖甲所示,用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊,A端的拉力均勻增加,0~t1木塊靜止,木塊運動后改變拉力,使木塊t2后處于勻速直線運動狀態(tài)。計算機對數(shù)據(jù)擬合處理后,得到如圖乙所示拉力隨時間變化圖線,回答下列問題:(1)當用F=5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時,木塊所受摩擦力大小為________N。(2)若用F=5.8N的水平拉力拉木塊,木塊所受摩擦力大小為________N。(3)如果要使木塊做勻速直線運動,拉力大小為____N,撤去外力的瞬間,木塊所受摩擦力大小為_____N。16.放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體運動速度v與時間t的關(guān)系分別如圖甲、乙所示,分析兩圖象可知:當t=1秒時,物體處于靜止狀態(tài),當t=3秒時,物體受到的摩擦力為牛,當t=5秒時,物體處于狀態(tài)。考點三、摩擦力大小與方向定量分析-豎直方向(利用二力平衡求解)1.如圖所示小麗用力F把一才塊壓在豎直墻面上靜止,現(xiàn)有以下受力分析,正確的是( )①小麗對木塊的壓力F和墻對木塊的彈力是一對平衡力②小麗對木塊的壓力F和木塊的重力是一對平衡力③木塊受到的摩擦力和木塊的重力是一對平衡力④小麗對木塊的壓力F和木塊對小麗的彈力是一對平衡力A.只有①正確B.只有④正確C.只有①③正確D.只有③④正確2.如圖甲是消防隊員小王進行爬桿訓練的示意圖,在某次爬桿訓練中,小王沿桿豎直向上運動的v(速度)-t(時間)圖像如圖乙所示,下列判斷正確的是( )A.0~6s時間內(nèi),小王沿桿勻速向上運動B.6~15s時間內(nèi),小王沿桿上爬的距離是5.4mC.0~18s時間內(nèi),小王受到的摩擦力方向向下D.15~18s時間內(nèi),小王受到的摩擦力大小等于重力大小3.如圖所示,兩塊相同的豎直擋板(陰影部分)之間有質(zhì)量均為m的三塊相同的磚,用大小均為F的水平力壓住擋板,使磚塊保持靜止不動,則1、2塊磚之間摩擦力的大小為()A.0.5mgB.MgC.2mgD.3mg4.如圖所示,物體A重30牛,用50牛的力F垂直壓在墻上靜止不動,則物體A所受的阻力是__牛;物體B重30牛,受到20牛的水平推力F′靜止不動,則物體B所受的阻力是_____牛。5.如圖,ABCD是4塊質(zhì)量相同的磚,每塊重50N,A、D兩側(cè)是兩塊豎直的木板,木板外側(cè)分別用1000N的力壓緊,磚處于靜止狀態(tài)。A磚與木板內(nèi)側(cè)之間的摩擦力為____N;A磚與B磚之間的摩擦力為__N;B磚與C磚之間的摩擦力為____N。考點四、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(gòu)和使用來看,它涉及到不少有關(guān)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考點五、兩物體疊加和有相對運動時的摩擦力1.如圖所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同(mP<mQ)的兩個木塊,按照甲、乙、丙、丁四種方式放置,分別在水平力F1、F2、F3和F4作用下,做勻速直線運動,則下列關(guān)系式正確的是( )A.F1>F2B.F2=F3C.F3>F4D.F3=F42.如圖所示,疊放在一起的物體A和B,在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運動,則下列結(jié)論中正確的是()A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為FB.甲、乙兩圖中B物體受到地面對它的摩擦力均為FC.甲圖中物體A受到的摩擦力為0,物體B受到地面對它的摩擦力為FD.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它的摩擦力為F3.如圖所示,小欣用彈簧測力計拉木塊如圖甲,使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的距離,乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象。下列說法正確的是()A.木塊第一次受到的摩擦力較大B.木塊第一次勻速運動時受到的拉力較大C.當木塊被勻速拉出長木板,有三分之一露出時(如圖丙),其所受摩擦力不變D.小欣第三次拉動此木塊在長木板上做勻速直線運動(如圖丁),其所受摩擦力不變4、如圖所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各處相同的物體A,使其在水平地面上勻速運動,當物體B靜止不動時,與水平繩相連的彈簧測力計的示數(shù)不變。關(guān)于該狀態(tài),下列說法不正確的是(不計繩和彈簧測力計重)( )A.A對B的摩擦力為滑動摩擦力B.B對A的摩擦力方向水平向左C.彈簧測力計對B的拉力等于A對B的摩擦力D.B對A的摩擦力與水平拉力F是相互作用力5.如圖所示,用F=6牛水平向右的拉力勻速拉動物塊A時,物塊B靜止不動,此時彈簧測力計的示數(shù)為4牛,則物塊B所受摩擦力的大小及方向為()A.6牛,水平向右B.6牛,水平向左C.4牛,水平向左D.4牛,水平向右6.如圖所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,同時有F=2N的兩個水平力分別作用于A、B兩物體上,使A、B兩個物體處于靜止狀態(tài),下列分析正確的是( )A.A和B之間摩擦力為0B.地面對B的摩擦力為0C.地面對B的摩擦力為2N,方向水平向左D.地面對B的摩擦力為2N,方向水平向右7.如圖所示,C是水平地面,A、B是兩個長方形物塊,F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力,物體A和B以相同的速度做勻速直線運動。由此可知,關(guān)于A、B間摩擦力F1和B、C間摩擦力F2的分析中,正確的是()A.F1=0,F(xiàn)2=0B.F1=0,F(xiàn)2≠0C.F1≠0,F(xiàn)2=0D.F1≠0,F(xiàn)2≠08.A、B、C三物塊質(zhì)量分別為M、m、m0,作如圖所示的連接,繩子不可伸長,且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計,若B隨A一起沿桌面水平勻速運動,即可以斷定( )A.物塊A與桌面之間有摩擦力,大小為m0gB.物塊A與B之間有摩擦力C.桌面對A,B對A都有摩擦力,兩者方向相同,大小差為m0gD.桌面對A,B對A都有摩擦力,兩者方向相反,大小差為m0g9.如圖所示,當勻速向左水平拉動木板M,待木塊N穩(wěn)定時,彈簧測力計的示數(shù)為F,此時木塊N所受摩擦力的方向是向(填“左”或“右”);當由慢到快向左水平拉動木板M,待木塊N穩(wěn)定時,彈簧測力計的示數(shù)會(填“大于”“等于”或“小于”)F。10.如圖甲所示,完全相同的A、B兩物塊疊放在水平桌面上,用F1=30牛的水平力作用在B物塊上,AB一起做勻速直線運動,此時B物塊所受的摩擦力為30牛;若將F2=50牛的水平力按如圖乙所示作用在A物塊上,它們?nèi)砸黄鹱鲋本€運動,則地面對A物塊的摩擦力為牛。11.兩個完全相同的物體A、B,每個重為20N。(1)如圖甲所示,A和B疊放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做勻速直線運動,此時木塊B受到的摩擦力大小為____N。(2)如圖乙所示,若將A、B木塊緊靠著放在水平桌面上,用水平力F2推A使它們一起向右做勻速直線運動,則F2的大小是____N,此時A對B的推力為___。12.如圖,三個相同的物體疊放在一起,當B受到5N的水平拉力時,三個物體一起向右勻速運動,則A與B之間、B與C之間的摩擦力分別為____N和____N。考點六、實驗探究摩擦力影響因素1、探究影響滑動摩擦力大小的因素。(1)小明用彈簧測力計拉同一木塊進行了三次正確的實驗操作,實驗情景如圖甲、乙、丙所示。在圖乙中,木塊受到的滑動摩擦力大小等于___N,方向____。比較__兩圖的實驗可知,滑動摩擦力的大小與壓力有關(guān)。③比較甲、丙兩圖的實驗可知:滑動摩擦力的大小與____有關(guān)。(2)在操作過程中小明還發(fā)現(xiàn),彈簧測力計不沿水平方向拉動時,也可以使木塊在木板上沿水平方向做勻速直線運動,如圖丁所示。此過程中,木塊處于____(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài);彈簧測力計對木塊的拉力和木塊受到的滑動摩擦力___(選填“是”或“不是”)一對平衡力,理由是___;豎直方向上,木塊受到的重力和木板對它的支持力____(選填“是”或“不是”)一對平衡力。2、如圖A、B是同種材料制成的大小不同的正方體,它們表面的粗糙程度相同,將它們分別按照甲、乙所示疊放,用彈簧秤水平拉動它們一起在同一水平桌面上運動。當它們勻速運動時,回答下列問題:(1)圖甲中,彈簧秤的示數(shù)是N,畫出A所受力的示意圖;(2)圖甲、乙中:桌面受到的壓力大小分別是F甲、F乙,兩者大小關(guān)系是;(3)有一種猜想認為摩擦力大小與受力面積大小無關(guān).若要利用這個實驗來驗證,你想觀察到怎樣的實驗現(xiàn)象?;(4)若要利用這個實驗來探究摩擦力大小與運動速度大小之間是否有關(guān),實驗時需要控制壓力和接觸面粗糙程度不變,改變。3.為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,某實驗小組設(shè)計了如圖(甲)所示的實驗裝置,整個裝置放在水平桌面上,其中A、B兩木塊疊放在一起,兩個輕質(zhì)彈簧測力計C、D的一端與兩木塊相連,另一端固定在鐵架臺E、F上。后來經(jīng)過討論,完善了實驗裝置,如圖(乙)所示。(1)在理想情況下,B對A的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計____的示數(shù),A對B的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計____的示數(shù)。(填“C”或“D”)(2)在B下面放細圓木條的目的是____,在A上放鉤碼的目的是____________。(3)實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應(yīng)使A、B保持相對________,整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2。(填“運動”或“靜止”)(4)分析實驗數(shù)據(jù),若________,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。4.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;答: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)通過實驗得出的結(jié)論是;(4)小柯認為:該實驗中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會使拉力傳感器的讀數(shù)偏大,你認為他的說法是否合理,為什么?________________________________________________________________________________________。5.在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,某同學按照如圖所示的甲、乙、丙三種情況進行實驗,其中A、B、C為同一木塊,D為重物,甲和乙兩圖中的木板接觸面相同,丙圖為較粗糙的木板接觸面。(1)實驗開始,該同學用較小的力拉木塊,木塊沒動,此時摩擦力拉力(選填“大于”“小于”或“等于”);該同學要知道滑動摩擦力的大小,他應(yīng)該使木塊在水平木板上做運動;由甲、乙兩圖可知,滑動摩擦力的大小與有關(guān);由甲、丙兩圖可知,滑動摩擦力大小與有關(guān)。(2)但此實驗的不足之處恰恰是很難保證木塊做這樣的運動,若在圖甲裝置中木塊運動過程中速度突然變大,滑動摩擦力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)生活中不僅有滑動摩擦,還有靜摩擦等。如圖丁所示,下列判斷正確的是。A.瓶子沒有掉下來是手對瓶子的握力作用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6、在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中。????(1)在水平的長木板上,用彈簧測力計水平向左拉動木塊A,并使其作___運動,彈簧測力計示數(shù)如圖14所示。根據(jù)?知識可知,木塊所受的滑動摩擦力為?N。(2)小華將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纱说贸觯夯瑒幽Σ亮Φ拇笮‰S接觸面積的減小而減小。你認為她的探究過程存在的問題?????。(3)在實驗后交流的過程中,小華發(fā)現(xiàn)有同學將該實驗改成了如圖15所示的實驗裝置:將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住木塊A。木塊下面是一長木板,實驗時拉著長木板沿水平地面向左運動。裝置改進以后的好處是?。(寫出一條即可)。7.某興趣小組在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”時,用如圖所示的裝置進行實驗。實驗一:將長方體木塊平放在長木板上,用力F拉長木板,當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后,記錄彈簧秤的示數(shù)于表一。再將木塊分別側(cè)放、豎放,重復實驗。實驗二:將長方體木塊平放在長木板上,用力F拉長木板,當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后,記錄彈簧秤的示數(shù)于表二。再分別將一個砝碼、二個砝碼放在木塊上,重復實驗。表一實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)(N)1木塊的重平放1.02木塊的重側(cè)放1.03木塊的重豎放1.0表二實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)(N)1木塊的重平放1.02木塊和一個砝碼的總重平放1.53木塊和二個砝碼的總重平放2.0(1)實驗一的第3次實驗時,木塊與長木板之間的滑動摩擦力為____N。(2)實驗一探究的問題是____。(3)表二中的實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是____。8、為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”,小明設(shè)計了如圖所示的實驗。(1)實驗過程中,彈簧測力計(填“必須”或“不必”)沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動,此時,滑動摩擦力的大小(填“大于”“等于”或“小于”)彈簧測力計的示數(shù)。(2)在四次實驗中,滑動摩擦力最小的是(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。(3)比較甲、乙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與有關(guān);比較乙、丙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與有關(guān)(均填“壓力”或“接觸面粗糙程度”)。(4)比較甲、丁實驗,發(fā)現(xiàn)甲實驗彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗彈簧測力計的示數(shù),小明得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān),你認為他的結(jié)論是(填“正確”或“錯誤”)的。(5)小明要對實驗裝置進行改動,如圖2所示,重復實驗,發(fā)現(xiàn)效果更好。實驗中,小明(填“一定”或“不一定”)要勻速拉動長木板。9、用圖甲所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關(guān)系。甲 乙(1)實驗時,拉動木塊在水平木板上做勻速直線運動,彈簧測力計的示數(shù)就等于摩擦力的大小,因為這時的拉力和摩擦力是一對力。(2)某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖甲所示,它的示數(shù)是牛。(3)改變木塊上所加鉤碼的個數(shù)進行多次實驗,記錄的數(shù)據(jù)如表所示,請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖乙中畫出摩擦力隨壓力大小變化的關(guān)系圖象。實驗次數(shù)12345壓力F/牛34567摩擦力f/牛0.60.81.01.21.4(4)分析圖象可知:當接觸面的粗糙程度一定時,摩擦力跟壓力的大小成。(5)實驗結(jié)束后,小麗同學想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)。她用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力,然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半,測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话耄纱说贸觯寒斀佑|面的粗糙程度一定時,接觸面越小,摩擦力越小,你認為她的結(jié)論正確嗎?,理由是:。10.一質(zhì)量均勻分布、正反面相同的長方形木板,以中線MN為界,對比觀察左右兩部分,發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣,哪一側(cè)更粗糙?同學們進行了研究。(1)①小華將滑塊放在木板上,通過細線和固定的彈簧測力計相連,如圖甲所示。水平向右拉動木板,待示數(shù)穩(wěn)定時,記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時測力計的示數(shù)F左和F右,若F左>F右,則木板的________側(cè)更粗糙,實驗時________(選填“需要”或“不需要”)勻速拉動木板;②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左移、右手向右移,使兩手距離快速增大,若木板向左運動,則木板________側(cè)更粗糙。(2)小明用圖乙實驗裝置,進行如下操作:①將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側(cè)的P、Q點,另一端分別與同一滑塊接觸②移動滑塊使彈簧壓縮相同的長度,由靜止釋放滑塊,使滑塊越過MN但不滑離木板③分別測出滑塊越過MN后滑行的距離x1和x2小明想根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度,小華提出疑議。為能根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系作出正確判斷,請指出小明實驗中存在的問題是_____________________。(3)小紅使滑塊分別從左右兩側(cè)滑上木板,測出滑塊運動的速度,作出滑塊從兩端分別運動至MN過程中的速度v和時間t的關(guān)系圖像如圖丙,則圖線______(選填“a”或“b”)所對應(yīng)的接觸面更粗糙,判斷的依據(jù)是________________________________。專題培優(yōu)11摩擦力與實驗探究考點一、摩擦力的存在與概念考點二、摩擦力大小與方向定量分析-水平方向、斜面?zhèn)魉蛶У龋ɡ枚ζ胶馇蠼猓?br/>考點三、摩擦力大小與方向定量分析-豎直方向(利用二力平衡求解)考點四、增大和減小摩擦力的方法考點五、兩物體疊加和有相對運動時的摩擦力考點六、實驗探究摩擦力影響因素考點一、摩擦力的存在與概念1.下列關(guān)于摩擦力的說法中,錯誤的是(B)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2.如圖所示,在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中,以下說法正確的是(A)A.實驗時要把實驗裝置放在水平桌面上B.木塊受到滑動摩擦力的大小可以直接用彈簧測力計測量C.比較甲圖和乙圖的實驗,說明滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)D.比較乙圖和丙圖實驗,說明滑動摩擦力的大小跟接觸面受到的壓力有關(guān)3.如果上課時教室內(nèi)的摩擦力突然消失10秒,我們身邊的情境不可能發(fā)生的是(A)A.教師和學生可以更輕松地在教室內(nèi)行走B.輕輕一吹,書桌上的課本便可飛出去C.黑板上的粉筆字消失不見了D.天花板上的吸頂燈會下落4、如下幾個圖中,物體A相對于小車靜止,地面不光滑,物體A在哪種情況下沒有受到摩擦力( D )A.①一起做加速向前運動B.②一起做勻速直線運動C.③一起做加速向前運動D.④一起做勻速直線運動【解析】在分析物體是否受到靜摩擦力時,通常要運用假設(shè)法。先假設(shè)沒有靜摩擦力,看物體能否保持現(xiàn)在這種狀態(tài)。如果能保持現(xiàn)在這種狀態(tài),說明不受到靜摩擦力;如果不能保持現(xiàn)在這種狀態(tài),而向某個方向運動,那么就存在靜摩擦力,且靜摩擦力方向與運動方向相反。圖①,當物體A與小車一起做加速向前運動時,對A分析,假設(shè)A不受力,A的運動狀態(tài)肯定不變,會做勻速直線運動或靜止,與事實矛盾,所以假設(shè)有誤,則A肯定受到摩擦力。圖②,當物體A與小車一起做勻速直線運動時,對A分析,假設(shè)A不受小車的摩擦力,則A在水平方向上所受的力不平衡,不會做勻速直線運動,所以假設(shè)有誤,則A肯定受到摩擦力。圖③,當物體A與小車一起做加速向前運動時,對小車分析,小車向前運動,地面給小車向后的摩擦力,假設(shè)A對小車沒有一個向前的摩擦力,則小車不會向前加速運動,所以假設(shè)有誤,即小車受到A向前的摩擦力,力的作用是相互的,則小車對A也有摩擦力。圖④,當物體A與小車一起做勻速直線運動時,對A分析,A處于平衡狀態(tài),水平方向上不受摩擦力。考點二、摩擦力大小與方向定量分析-水平方向(利用二力平衡求解)1.如圖所示,表面粗糙情況相同的長方體木塊在水平力F作用下運動,水平面作用于木塊的滑動摩擦力在圖甲、乙兩種情況中(C)A.甲大B.乙大C.一樣大D.無法判斷2.在自動化生產(chǎn)線上,常用傳送帶運送工件,如圖所示,工件與傳送帶一起向右勻速運動時,關(guān)于工件受力,下列說法中正確的是( D )A.工件受摩擦力,方向水平向右B.工件受摩擦力,方向水平向左C.工件所受到的重力與工件對傳送帶的壓力是一對相互作用力D.工件對傳送帶的壓力與傳送帶對工件的支持力是一對相互作用力3.如圖所示,第一次甲單獨用50牛的力推墻,第二次甲推墻的力不變,乙用30牛的力向左推甲,前后兩次,人均未運動,則下列說法錯誤的是(D)A.在兩幅圖中,墻壁都受到50牛的推力B.乙受到地面30牛的摩擦力,方向向左C.第二次推時,甲受到地面20牛的摩擦力方向向左D.第二次推時,墻壁受到80牛的推力4.在做“研究滑動摩擦力大小”的實驗時,將木塊A放置水平木板B上,加載一個鉤碼,把一支測力計系在A上,如圖所示.當向左拉動B時,測力計指針穩(wěn)定.下列討論中錯誤的是( D )A.此裝置可研究滑動摩擦力大小與壓力的關(guān)系B.A受B的摩擦力與測力計拉力是一對平衡力C.A受到B的摩擦力的大小為2.4N,方向向左D.若增大拉動B的速度,測力計的示數(shù)會變大5.如圖所示,有兩個相同的梯形物體,它們在力的作用下,以下列四種方式沿相同的水平面運動,下列對不同情況下物體所受摩擦力的比較,正確的是( D )A.f丙>f甲=f丁>f乙B.f乙>f丙>f丁>f甲C.f乙>f丁>f甲>f丙D.f乙>f甲=f丁>f丙6.如圖,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物塊在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做勻速直線運動,到B點時撤去水平拉力,物塊仍繼續(xù)運動,到C處靜止。下列說法正確的是( C )A.在AB段物塊受到水平向右的摩擦力,大小為10牛B.在AB段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為20牛C.在BC段物塊受到水平向左的摩擦力,大小為10牛D.在C點物塊受到水平向右的摩擦力,大小為30牛7.如圖所示,P、Q兩物體分別放在同一桌面上,分別在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做勻速直線運動,可以確定( B )A.物體P的速度一定大于物體Q的速度B.若mP=mQ,則物體P一定比物體Q粗糙C.物體P受到的摩擦力可能等于物體Q受到的摩擦力D.物體Q對桌面的壓力一定大于物體P對桌面的壓力8.如圖所示,放在粗糙水平面上的木箱,受到兩個水平拉力F1、F2作用,F(xiàn)1的方向向左,F(xiàn)2的方向向右,下列分析正確的是( D )A.若木箱保持靜止狀態(tài),則F1一定等于F2B.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定大于F2C.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定等于F2D.若木箱向右做勻速直線運動,則F1一定小于F29.如圖所示,一個木塊在光滑水平面上以v0的速度做勻速直線運動,沖上粗糙斜面后最終靜止在A點。以下關(guān)于木塊在斜面上受到摩擦力的說法正確的是(D)A.木塊在斜面上受到的摩擦力始終不變B.木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力C.木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下D.木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發(fā)生改變10.如圖甲所示,物體隨傳送帶一起向右勻速行駛過程中(選填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;如圖乙所示,若物體隨著傾斜的傳送帶一起勻速向上運動,則(選填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。若物體和傾斜的傳送帶均向下勻速運動,且物體的速度大于傳送帶的速度,則物體(選填“不受”“受到沿斜面向上”或“受到沿斜面向下”)摩擦力的作用。【答案】不受受到沿斜面向上受到沿斜面向上11.將一袋大米放在勻速向右運動的輸送帶上,開始米袋與輸送帶間有一段距離的相對滑動,然后米袋隨輸送帶一起勻速運動。當輸送帶突然制動時,米袋會繼續(xù)向前滑動一段距離后停下。(選擇合適的選項完成下列小題)A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受力(1)米袋剛放上輸送帶的瞬間,米袋在水平方向上受力情況為________。(2)當米袋隨輸送帶一起勻速運動時,米袋在水平方向上受力情況為________。(3)當將輸送帶突然制動時,米袋在水平方向上受力情況為________。【錯解】(1)B (2)B (3)B【析錯】從考生的出錯點來看,他們往往把米袋的運動方向誤以為是它的相對運動方向。【正解】(1)A (2)C (3)B (1)米袋剛放上輸送帶的瞬間,速度是零,如果以向右運動的輸送帶為參照物,米袋相對輸送帶是向左運動,所以米袋受到了輸送帶施加的向右的摩擦力;正因為這個力的作用,此后米袋將向右運動。(2)當米袋隨輸送帶一起勻速運動時,米袋處于平衡狀態(tài),即不受摩擦力大家可以對照這樣一個情景,在勻速直線運動的動車上,以動車為參照物站在動車上的人沒有相對運動趨勢,所以也不受到摩擦力的作用。(3)當輸送帶突然制動時,米袋相對輸送帶向右運動,所以米袋受到向左的摩擦力。12.某科學興趣小組為了探究拔河比賽取勝的“秘密”,做了如圖所示的實驗。第一次(如圖1),甲、乙兩人站在地上分別用100N的拉力,結(jié)果兩人正好處于相持狀態(tài),則彈簧秤的讀數(shù)為__100___N;第二次(如圖2),甲站在一平板小車上,乙站在地面上,兩人仍用100牛頓的拉力拉繩,甲同學被乙同學勻速向右拉動,則此時彈簧秤的讀數(shù)___等于__(選填“大于”、“小于”或“等于”)100牛,(整個過程中不計繩及彈簧秤的自重)。13.小李利用圖示裝置做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗,他沿水平方向勻速拉動木板,穩(wěn)定時彈簧測力計示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為0.8N。在木塊上放一重物,重復實驗,彈簧測力計的示數(shù)變化情況是變大,拉動木板過程中,木板受到(選填“受到”或“不受到”)木塊的摩擦力。14.摩擦現(xiàn)象廣泛存在于人們的生活與生產(chǎn)中。小夢對此很感興趣,圍繞生活中的摩擦現(xiàn)象進行了探究。小夢分別對物體在靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下受摩擦力情況進行了研究,并繪制了圖像,如圖甲所示。則FA__=__fA ②FB__>__fB。15.如圖甲所示,用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊,A端的拉力均勻增加,0~t1木塊靜止,木塊運動后改變拉力,使木塊t2后處于勻速直線運動狀態(tài)。計算機對數(shù)據(jù)擬合處理后,得到如圖乙所示拉力隨時間變化圖線,回答下列問題:(1)當用F=5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時,木塊所受摩擦力大小為________N。(2)若用F=5.8N的水平拉力拉木塊,木塊所受摩擦力大小為________N。(3)如果要使木塊做勻速直線運動,拉力大小為____N,撤去外力的瞬間,木塊所受摩擦力大小為_____N。【錯解】(1)5.1 (2)5.5 (3)5.1 5.1【析錯】不能正確應(yīng)用影響滑動摩擦力的相關(guān)因素來判斷摩擦力。【正解】(1)5.3 (2)5.1 (3)5.1 5.1 我們先根據(jù)題意標出圖中三個階段木塊的運動情況:0~t1木塊靜止,t1~t2由靜止開始運動,t2后處于勻速直線運動狀態(tài)。(1)當F=5.3N時,木塊是靜止的,木塊受力平衡,水平方向:拉力F與靜摩擦力等大反向,所以靜摩擦力大小為5.3N,方向向左。(2)若用5.8N的水平拉力F拉木塊,F(xiàn)已超出能讓物體保持靜止的最大拉力5.5N,木塊將由靜止開始運動。(3)在第三個階段,木塊做勻速直線運動,水平方向:滑動摩擦力與拉力F仍二力平衡,據(jù)圖可知滑動摩擦力大小應(yīng)為5.1N。撤去外力的瞬間,物體仍受滑動摩擦力,將做減速運動。上述兩種情況都為非平衡狀態(tài),拉力F與滑動摩擦力二力不平衡。但是,由于物體所受的壓力及地面的粗糙程度都沒變,所以滑動摩擦力仍為5.1N。16.放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體運動速度v與時間t的關(guān)系分別如圖甲、乙所示,分析兩圖象可知:當t=1秒時,物體處于靜止狀態(tài),當t=3秒時,物體受到的摩擦力為4牛,當t=5秒時,物體處于勻速運動狀態(tài)。考點三、摩擦力大小與方向定量分析-豎直方向(利用二力平衡求解)1.如圖所示小麗用力F把一才塊壓在豎直墻面上靜止,現(xiàn)有以下受力分析,正確的是( C )①小麗對木塊的壓力F和墻對木塊的彈力是一對平衡力②小麗對木塊的壓力F和木塊的重力是一對平衡力③木塊受到的摩擦力和木塊的重力是一對平衡力④小麗對木塊的壓力F和木塊對小麗的彈力是一對平衡力A.只有①正確B.只有④正確C.只有①③正確D.只有③④正確2.如圖甲是消防隊員小王進行爬桿訓練的示意圖,在某次爬桿訓練中,小王沿桿豎直向上運動的v(速度)-t(時間)圖像如圖乙所示,下列判斷正確的是( B )A.0~6s時間內(nèi),小王沿桿勻速向上運動B.6~15s時間內(nèi),小王沿桿上爬的距離是5.4mC.0~18s時間內(nèi),小王受到的摩擦力方向向下D.15~18s時間內(nèi),小王受到的摩擦力大小等于重力大小3.如圖所示,兩塊相同的豎直擋板(陰影部分)之間有質(zhì)量均為m的三塊相同的磚,用大小均為F的水平力壓住擋板,使磚塊保持靜止不動,則1、2塊磚之間摩擦力的大小為(A)A.0.5mgB.MgC.2mgD.3mg4.如圖所示,物體A重30牛,用50牛的力F垂直壓在墻上靜止不動,則物體A所受的阻力是__30__牛;物體B重30牛,受到20牛的水平推力F′靜止不動,則物體B所受的阻力是__20___牛。5.如圖,ABCD是4塊質(zhì)量相同的磚,每塊重50N,A、D兩側(cè)是兩塊豎直的木板,木板外側(cè)分別用1000N的力壓緊,磚處于靜止狀態(tài)。A磚與木板內(nèi)側(cè)之間的摩擦力為__100__N;A磚與B磚之間的摩擦力為__50__N;B磚與C磚之間的摩擦力為__0__N。【解析】先把4塊磚看作一個整體:4塊磚的總重力是200N,兩邊的壓力F相同,兩邊受到的摩擦力也相同,根據(jù)平衡力知識,向下的重力200N與兩邊的摩擦力之和相等,故兩邊的磚塊A和D各受到木板100N的摩擦力作用,且方向豎直向上;對于第一塊磚A:受到左邊木板向上的摩擦力作用,大小為100N;自身向下的重力作用,大小為50N;根據(jù)平衡力知識,A磚還受到B磚對它向下的摩擦力作用,大小為50N;根據(jù)力的作用是相互的,A磚對B磚的摩擦力大小為50N,方向向上。對于第二塊磚B:已經(jīng)受到了兩個力的作用,分別是:自身向下的重力50N、A磚對它的向上的摩擦力50N,這兩個力恰好是一對平衡力,故B磚不再受其他力。B磚和C磚之間沒有力的作用,即B磚與C磚之間的摩擦力為0。考點四、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(gòu)和使用來看,它涉及到不少有關(guān)摩擦的知識.以下分析中,正確的是( C )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【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。考點五、兩物體疊加和有相對運動時的摩擦力1.如圖所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同(mP<mQ)的兩個木塊,按照甲、乙、丙、丁四種方式放置,分別在水平力F1、F2、F3和F4作用下,做勻速直線運動,則下列關(guān)系式正確的是( D )A.F1>F2B.F2=F3C.F3>F4D.F3=F42.如圖所示,疊放在一起的物體A和B,在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運動,則下列結(jié)論中正確的是(B)A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為FB.甲、乙兩圖中B物體受到地面對它的摩擦力均為FC.甲圖中物體A受到的摩擦力為0,物體B受到地面對它的摩擦力為FD.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它的摩擦力為F【解析】甲圖以A為研究對象,A做勻速直線運動,在水平方向受拉力F和B對它的靜摩擦力作用,且f=F;乙圖中,AB同時向前做勻速直線運動,所以AB之間沒有相對運動的趨勢,A不受摩擦力的作用;以AB整體為研究對象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,這兩個力相互平衡,則摩擦力f=F;綜上所述,B正確。3.如圖所示,小欣用彈簧測力計拉木塊如圖甲,使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的距離,乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象。下列說法正確的是(C)A.木塊第一次受到的摩擦力較大B.木塊第一次勻速運動時受到的拉力較大C.當木塊被勻速拉出長木板,有三分之一露出時(如圖丙),其所受摩擦力不變D.小欣第三次拉動此木塊在長木板上做勻速直線運動(如圖丁),其所受摩擦力不變4、如圖所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各處相同的物體A,使其在水平地面上勻速運動,當物體B靜止不動時,與水平繩相連的彈簧測力計的示數(shù)不變。關(guān)于該狀態(tài),下列說法不正確的是(不計繩和彈簧測力計重)( D )A.A對B的摩擦力為滑動摩擦力B.B對A的摩擦力方向水平向左C.彈簧測力計對B的拉力等于A對B的摩擦力D.B對A的摩擦力與水平拉力F是相互作用力【解析】以摩擦力的施力物體為參照物,物體相對它的運動為相對運動;當受到靜摩擦力的物體相對靜止時,以施力物體為參照物,假設(shè)其接觸面是光滑的,物體開始滑動的方向,即為相對運動趨勢方向。5.如圖所示,用F=6牛水平向右的拉力勻速拉動物塊A時,物塊B靜止不動,此時彈簧測力計的示數(shù)為4牛,則物塊B所受摩擦力的大小及方向為(D)A.6牛,水平向右B.6牛,水平向左C.4牛,水平向左D.4牛,水平向右6.如圖所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,同時有F=2N的兩個水平力分別作用于A、B兩物體上,使A、B兩個物體處于靜止狀態(tài),下列分析正確的是( B )A.A和B之間摩擦力為0B.地面對B的摩擦力為0C.地面對B的摩擦力為2N,方向水平向左D.地面對B的摩擦力為2N,方向水平向右7.如圖所示,C是水平地面,A、B是兩個長方形物塊,F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力,物體A和B以相同的速度做勻速直線運動。由此可知,關(guān)于A、B間摩擦力F1和B、C間摩擦力F2的分析中,正確的是(B)A.F1=0,F(xiàn)2=0B.F1=0,F(xiàn)2≠0C.F1≠0,F(xiàn)2=0D.F1≠0,F(xiàn)2≠08.A、B、C三物塊質(zhì)量分別為M、m、m0,作如圖所示的連接,繩子不可伸長,且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計,若B隨A一起沿桌面水平勻速運動,即可以斷定( A )A.物塊A與桌面之間有摩擦力,大小為m0gB.物塊A與B之間有摩擦力C.桌面對A,B對A都有摩擦力,兩者方向相同,大小差為m0gD.桌面對A,B對A都有摩擦力,兩者方向相反,大小差為m0g【解析】本題注意整體法與隔離法的應(yīng)用:對B進行受力分析可知B的受力情況;對整體進行受力分析可知A與桌面之間摩擦力的情況。對B進行受力分析可知,B受重力、支持力,B水平方向不受外力,故B不會受到A對B的摩擦力,即A、B間沒有摩擦力;對A、B整體進行受力分析可知,整體受C的拉力、自身的重力、桌面的支持力,要使整體做勻速直線運動,A應(yīng)受到桌面對其向左的摩擦力,大小與繩子的拉力相同;對C進行受力分析可知,C受重力與繩子的拉力且處于平衡狀態(tài),故繩子的拉力為m0g;由此可知,物體A與桌面間的摩擦力大小為m0g。9.如圖所示,當勻速向左水平拉動木板M,待木塊N穩(wěn)定時,彈簧測力計的示數(shù)為F,此時木塊N所受摩擦力的方向是向左(填“左”或“右”);當由慢到快向左水平拉動木板M,待木塊N穩(wěn)定時,彈簧測力計的示數(shù)會等于(填“大于”“等于”或“小于”)F。10.如圖甲所示,完全相同的A、B兩物塊疊放在水平桌面上,用F1=30牛的水平力作用在B物塊上,AB一起做勻速直線運動,此時B物塊所受的摩擦力為30牛;若將F2=50牛的水平力按如圖乙所示作用在A物塊上,它們?nèi)砸黄鹱鲋本€運動,則地面對A物塊的摩擦力為30牛。11.兩個完全相同的物體A、B,每個重為20N。(1)如圖甲所示,A和B疊放在水平桌面上,在15N的水平拉力作用下,A、B一起向右做勻速直線運動,此時木塊B受到的摩擦力大小為__0__N。(2)如圖乙所示,若將A、B木塊緊靠著放在水平桌面上,用水平力F2推A使它們一起向右做勻速直線運動,則F2的大小是__15__N,此時A對B的推力為__7.5N__。12.如圖,三個相同的物體疊放在一起,當B受到5N的水平拉力時,三個物體一起向右勻速運動,則A與B之間、B與C之間的摩擦力分別為__0__N和__5__N。考點六、實驗探究摩擦力影響因素1、探究影響滑動摩擦力大小的因素。(1)小明用彈簧測力計拉同一木塊進行了三次正確的實驗操作,實驗情景如圖甲、乙、丙所示。①在圖乙中,木塊受到的滑動摩擦力大小等于__3.4__N,方向__水平向左__。②比較__甲、乙__兩圖的實驗可知,滑動摩擦力的大小與壓力有關(guān)。③比較甲、丙兩圖的實驗可知:滑動摩擦力的大小與__接觸面粗糙程度__有關(guān)。(2)在操作過程中小明還發(fā)現(xiàn),彈簧測力計不沿水平方向拉動時,也可以使木塊在木板上沿水平方向做勻速直線運動,如圖丁所示。此過程中,木塊處于__平衡__(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài);彈簧測力計對木塊的拉力和木塊受到的滑動摩擦力__不是__(選填“是”或“不是”)一對平衡力,理由是__兩個力不在同一條直線上,大小也不等__;豎直方向上,木塊受到的重力和木板對它的支持力__不是__(選填“是”或“不是”)一對平衡力。【解析】(1)①彈簧測力計的最小刻度值為0.2N,由圖乙可知此時的讀數(shù)為3.4N;因為木塊水平向右滑動,所以滑動摩擦力的方向水平向左。②甲、乙兩圖中接觸面粗糙程度相同,壓力不同,導致摩擦力大小不同。③甲、丙兩圖中的壓力相同,接觸面粗糙程度不同,導致摩擦力大小不同。(2)圖丁中木塊在各個力的作用下做勻速直線運動,因此處于平衡狀態(tài);此時摩擦力與拉力不是一對平衡力,因為兩個力不在同一條直線上,大小也不等;因為豎直方向上,木塊受到重力、支持力大小不相等,所以重力與支持力不是一對平衡力。2、如圖A、B是同種材料制成的大小不同的正方體,它們表面的粗糙程度相同,將它們分別按照甲、乙所示疊放,用彈簧秤水平拉動它們一起在同一水平桌面上運動。當它們勻速運動時,回答下列問題:(1)圖甲中,彈簧秤的示數(shù)是0.8N,畫出A所受力的示意圖;(2)圖甲、乙中:桌面受到的壓力大小分別是F甲、F乙,兩者大小關(guān)系是F甲=F乙;(3)有一種猜想認為摩擦力大小與受力面積大小無關(guān).若要利用這個實驗來驗證,你想觀察到怎樣的實驗現(xiàn)象?在兩圖中,分別拉動物體沿水平方向做勻速直線運動時,測力計示數(shù)不變;(4)若要利用這個實驗來探究摩擦力大小與運動速度大小之間是否有關(guān),實驗時需要控制壓力和接觸面粗糙程度不變,改變運動速度大小。3.為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,某實驗小組設(shè)計了如圖(甲)所示的實驗裝置,整個裝置放在水平桌面上,其中A、B兩木塊疊放在一起,兩個輕質(zhì)彈簧測力計C、D的一端與兩木塊相連,另一端固定在鐵架臺E、F上。后來經(jīng)過討論,完善了實驗裝置,如圖(乙)所示。(1)在理想情況下,B對A的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計____的示數(shù),A對B的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計____的示數(shù)。(填“C”或“D”)(2)在B下面放細圓木條的目的是____,在A上放鉤碼的目的是____________。(3)實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應(yīng)使A、B保持相對________,整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2。(填“運動”或“靜止”)(4)分析實驗數(shù)據(jù),若________,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。【答案】DC用滾動代替滑動增大壓力靜止F1=F2【解析】(1)A受彈簧測力計D的拉力和B對A的摩擦力,故B對A的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計D的示數(shù),同理,A對B的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計C的示數(shù).(2)在B下面放細圓木條的目的是減小接觸面的粗糙程度,使接觸面脫離,用滾動代替滑動,減小桌面對木塊B的摩擦力.在A上放鉤碼的目的是增大壓力從而增大摩擦力.(3)本實驗是為了探究靜摩擦力作用的相互性,并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小,故實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F,在此過程中,應(yīng)使A、B保持相對靜止,整個裝置靜止后,讀取兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2.(4)分析實驗數(shù)據(jù),若F1=F2,則靜摩擦力的作用是相互的,且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。4.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2.10牛;(2)實驗中能否用鉤碼代替細沙?并說明理由;答: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)通過實驗得出的結(jié)論是在壓力和接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力大小相同;(4)小柯認為:該實驗中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會使拉力傳感器的讀數(shù)偏大,你認為他的說法是否合理,為什么?小柯的說法不合理;鐵塊與壓力傳感器不接觸,壓力傳感器與木板之間的摩擦力對實驗無影響。5.在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,某同學按照如圖所示的甲、乙、丙三種情況進行實驗,其中A、B、C為同一木塊,D為重物,甲和乙兩圖中的木板接觸面相同,丙圖為較粗糙的木板接觸面。(1)實驗開始,該同學用較小的力拉木塊,木塊沒動,此時摩擦力拉力(選填“大于”“小于”或“等于”);該同學要知道滑動摩擦力的大小,他應(yīng)該使木塊在水平木板上做運動;由甲、乙兩圖可知,滑動摩擦力的大小與有關(guān);由甲、丙兩圖可知,滑動摩擦力大小與有關(guān)。(2)但此實驗的不足之處恰恰是很難保證木塊做這樣的運動,若在圖甲裝置中木塊運動過程中速度突然變大,滑動摩擦力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)生活中不僅有滑動摩擦,還有靜摩擦等。如圖丁所示,下列判斷正確的是。A.瓶子沒有掉下來是手對瓶子的握力作用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】(1)等于;勻速直線;壓力大小(或壓力);接觸面粗糙程度(2)不變(3)C6、在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中。????(1)在水平的長木板上,用彈簧測力計水平向左拉動木塊A,并使其作??_水平勻速直線__運動,彈簧測力計示數(shù)如圖14所示。根據(jù)?二力平衡知識可知,木塊所受的滑動摩擦力為?2.8N。(2)小華將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纱说贸觯夯瑒幽Σ亮Φ拇笮‰S接觸面積的減小而減小。你認為她的探究過程存在的問題????沒有控制壓力不變??。(3)在實驗后交流的過程中,小華發(fā)現(xiàn)有同學將該實驗改成了如圖15所示的實驗裝置:將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住木塊A。木塊下面是一長木板,實驗時拉著長木板沿水平地面向左運動。裝置改進以后的好處是?不需要控制木板勻速直線運動,方便實驗操作;彈簧測力計固定不動,便于讀數(shù)。(寫出一條即可)。7.某興趣小組在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”時,用如圖所示的裝置進行實驗。實驗一:將長方體木塊平放在長木板上,用力F拉長木板,當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后,記錄彈簧秤的示數(shù)于表一。再將木塊分別側(cè)放、豎放,重復實驗。實驗二:將長方體木塊平放在長木板上,用力F拉長木板,當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后,記錄彈簧秤的示數(shù)于表二。再分別將一個砝碼、二個砝碼放在木塊上,重復實驗。表一實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)(N)1木塊的重平放1.02木塊的重側(cè)放1.03木塊的重豎放1.0表二實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)(N)1木塊的重平放1.02木塊和一個砝碼的總重平放1.53木塊和二個砝碼的總重平放2.0(1)實驗一的第3次實驗時,木塊與長木板之間的滑動摩擦力為__1.0__N。(2)實驗一探究的問題是__滑動摩擦力的大小與接觸面積大小是否有關(guān)__。(3)表二中的實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是__在接觸面積和接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力也越大__。【解析】(1)實驗中,必須沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動,此時,木塊受到的摩擦力與拉力是一對平衡力,所以f=F=1.0N。(2)由表一實驗數(shù)據(jù)可知,三次實驗壓力和接觸面的粗糙程度相同,接觸面積大小不同,所以實驗一探究的問題是滑動摩擦力的大小與接觸面積大小是否有關(guān)。(3)由表二實驗數(shù)據(jù)可知,三次實驗接觸面積和接觸面的粗糙程度相同,壓力大小不同,壓力越大滑動摩擦力越大,所以可得結(jié)論:在接觸面積和接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力也越大。8、為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”,小明設(shè)計了如圖所示的實驗。(1)實驗過程中,彈簧測力計必須(填“必須”或“不必”)沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動,此時,滑動摩擦力的大小等于(填“大于”“等于”或“小于”)彈簧測力計的示數(shù)。(2)在四次實驗中,滑動摩擦力最小的是丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。(3)比較甲、乙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與壓力有關(guān);比較乙、丙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)(均填“壓力”或“接觸面粗糙程度”)。(4)比較甲、丁實驗,發(fā)現(xiàn)甲實驗彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗彈簧測力計的示數(shù),小明得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān),你認為他的結(jié)論是錯誤(填“正確”或“錯誤”)的。(5)小明要對實驗裝置進行改動,如圖2所示,重復實驗,發(fā)現(xiàn)效果更好。實驗中,小明不一定(填“一定”或“不一定”)要勻速拉動長木板。9、用圖甲所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關(guān)系。甲 乙(1)實驗時,拉動木塊在水平木板上做勻速直線運動,彈簧測力計的示數(shù)就等于摩擦力的大小,因為這時的拉力和摩擦力是一對平衡力。(2)某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖甲所示,它的示數(shù)是1.6牛。(3)改變木塊上所加鉤碼的個數(shù)進行多次實驗,記錄的數(shù)據(jù)如表所示,請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖乙中畫出摩擦力隨壓力大小變化的關(guān)系圖象。實驗次數(shù)12345壓力F/牛34567摩擦力f/牛0.60.81.01.21.4 解:(4)分析圖象可知:當接觸面的粗糙程度一定時,摩擦力跟壓力的大小成正比。(5)實驗結(jié)束后,小麗同學想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)。她用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力,然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半,測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话耄纱说贸觯寒斀佑|面的粗糙程度一定時,接觸面越小,摩擦力越小,你認為她的結(jié)論正確嗎?不正確,理由是:沒有控制壓力大小不變。10.一質(zhì)量均勻分布、正反面相同的長方形木板,以中線MN為界,對比觀察左右兩部分,發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣,哪一側(cè)更粗糙?同學們進行了研究。(1)①小華將滑塊放在木板上,通過細線和固定的彈簧測力計相連,如圖甲所示。水平向右拉動木板,待示數(shù)穩(wěn)定時,記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時測力計的示數(shù)F左和F右,若F左>F右,則木板的________側(cè)更粗糙,實驗時________(選填“需要”或“不需要”)勻速拉動木板;②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左移、右手向右移,使兩手距離快速增大,若木板向左運動,則木板________側(cè)更粗糙。(2)小明用圖乙實驗裝置,進行如下操作:①將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側(cè)的P、Q點,另一端分別與同一滑塊接觸②移動滑塊使彈簧壓縮相同的長度,由靜止釋放滑塊,使滑塊越過MN但不滑離木板③分別測出滑塊越過MN后滑行的距離x1和x2小明想根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度,小華提出疑議。為能根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系作出正確判斷,請指出小明實驗中存在的問題是_____________________。(3)小紅使滑塊分別從左右兩側(cè)滑上木板,測出滑塊運動的速度,作出滑塊從兩端分別運動至MN過程中的速度v和時間t的關(guān)系圖像如圖丙,則圖線______(選填“a”或“b”)所對應(yīng)的接觸面更粗糙,判斷的依據(jù)是________________________________。【答案】(1)①左;不需要;②左;(2)不能確定滑塊經(jīng)過中線MN時的速度相同;(3)b;b圖線物塊的速度變化快。【解析】(1)①如圖甲,水平向右拉動木板,待示數(shù)穩(wěn)定時,記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時測力計的示數(shù)F左和F右,若F左>F右,則說明左側(cè)摩擦力大,即木板的左側(cè)更粗糙;實驗時,滑塊相對于桌面是靜止的,因此受力平衡,不需要勻速拉動木板.②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左、右手向右,使兩手距離快速增大,若木板向左運動,則說明左側(cè)摩擦力大,即木板左側(cè)更粗糙。(2)根據(jù)小明的實驗過程可知,若依據(jù)小明的實驗,根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度并不科學,因為這一實驗過程不能確定滑塊經(jīng)過中線MN時的速度相同,不符合控制變量法的要求。(3)由圖象可知,在相同時間內(nèi),a的速度減小的慢,b的速度減小的快,說明b受到的摩擦阻力更大,則圖線b所對應(yīng)的接觸面更粗糙。專題培優(yōu)11摩擦力與實驗探究考點一、摩擦力的存在與概念定義:當一個物體在另一個物體表面上運動時,會產(chǎn)生一種阻礙物體相對運動的力,叫摩擦力。方向:與物體相對運動的方向相反(可能與實際運動方向相同,如向上爬樹;也有可能相反,如向下爬樹)。條件:①兩個物體相互接觸并且接觸面粗糙;②兩個物體之間存在擠壓;③兩物體已發(fā)生運動或具有相對運動的趨勢(靜止)考點二、摩擦力大小與方向定量分析-水平方向、斜面?zhèn)魉蛶У龋ɡ枚ζ胶馇蠼猓?br/>測量:用彈簧測力計拉著木塊在長木板上做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡的原理拉力大小等于木塊所受滑動摩擦力的大小。因素:滑動摩擦力的大小跟壓力有關(guān),壓力越大滑動摩擦力越大;還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),越粗糙滑動摩擦力越大。注意:①滑動摩擦力的大小與物體運動的速度和接觸面的面積大小無關(guān);②摩擦力的方向總是與物體相對運動的方向相反,與物體實際運動的方向可能相反,也可能相同。考點三、摩擦力大小與方向定量分析-豎直方向(利用二力平衡求解)概念:當物體緊貼在豎直接觸面上不動時,它受到的摩擦力等于重力;當物體緊貼豎直接觸面上勻速上升或下降時,它受到的摩擦力等于重力。注意:滑動摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度兩個因素有關(guān),只要這兩個因素不變,滑動摩擦力就不變。考點四、增大和減小摩擦力的方法摩擦力大小的影響因素:壓力的大小和接觸面粗糙程度。增大摩擦力的方法:增大壓力,增大接觸面的粗糙程度。減小摩擦力的方法:減小壓力,減小接觸面的粗糙程度,使接觸面脫離,用滾動代替滑動。考點五、兩物體疊加和有相對運動時的摩擦力受力分析是將研究對象看作一個孤立的物體并分析它所受各外力特性的方法。受力情況決定運動情況,要研究物體的運動,必須首先搞清物體的受力情況。正確分析物體的受力情況,是研究力學問題的關(guān)鍵,是必須掌握的基本功。初中的受力分析常用方法有整體法、隔離法和假設(shè)法。(1)整體法:以幾個物體構(gòu)成整個系統(tǒng)為研究對象進行求解的方法。在許多問題中用整體法比較方便,但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力。區(qū)分內(nèi)力和外力:對幾個物體的整體進行受力分析時,這幾個物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn),當把某一物體單獨隔離分析時,原來的內(nèi)力變成了外力,要畫在受力圖上。(2)隔離法:把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開來,分別以每一部分為研究對象進行受力分析,分別列出方程,再聯(lián)立求解的方法。通常在分析外力對系統(tǒng)作用時,用整體法;在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時,用隔離法。有時在解答一個問題時要多次選取研究對象,需要整體法與隔離法交叉使用。【注意】實際問題中整體法與隔離法要結(jié)合起來靈活運用,通常先整體后隔離。考點六、實驗探究摩擦力影響因素:滑動摩擦力的大小與物體的接觸面積和物體勻速運動速度的大小無關(guān)。摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力大小有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大;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,滑動摩擦力越大。探究滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系時,需保持接觸面粗糙程度不變,只改變壓力的大小。探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時,需控制壓力的大小不變,只改變接觸面的粗糙程度。①原理:二力平衡的條件(水平方向勻速直線運動)②控制變量法的應(yīng)用(分別控制壓力大小與改變接觸面的粗糙程度)③實驗評估及實驗改進方法方案一、木塊在木板上勻速拉動,但實驗過程中很難保持物體進行勻速直線運動方案二、使彈簧計固定,拉動物體下面的長木板,根據(jù)二力平衡,無論怎么拉動木板,測力計的示數(shù)即摩擦力的大小方案二優(yōu)點:①不需要控制木板勻速直線運動,方便實驗操作②彈簧測力計固定不動,便于讀數(shù) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 章末培優(yōu) 尖子生專題11 第三章 摩擦力與實驗探究 含答案.docx 章末培優(yōu) 尖子生專題11 第三章 摩擦力與實驗探究 知識點.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫