第八章运动和力课时8.3 摩擦力1.盐城市区支付宝共享单车几乎遍布了每个小区,极大方便了市民的出行.自行车上为了减小摩擦的地方是A.自行车把手为橡胶材质B.自行车轮胎上刻有凹凸的花纹C.在自行车轮轴处加润滑油D.自行车刹车时用力捏闸【答案】C【解析】A.自行车的车把为橡胶材质,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,故本选项不符合题意;B.自行车轮胎上的花纹,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故本选项不符合题意。
C.在自行车的轴承中加润滑油,使接触面彼此分离,可以减小摩擦,故本选项符合题意;D.刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦的,故本选项不符合题意。
2.下列措施中,为了增大摩擦的是A.锁生锈了不好打开,可以向锁孔中滴入润滑油B.当夹克衫的拉链不能流畅地拉动时,可在拉链上抹一点蜡C.鞋底上刻有凹凸不平的花纹D.自行车的车轴上安装了滚动轴承【答案】C【解析】A.锁生锈了不好打开,可以向锁孔中滴入润滑油是减小摩擦力,所以不符合题意;B.当夹克衫的拉链不能流畅地拉动时,可在拉链上抹一点石蜡是减小摩擦力,所以不符合题意;C.胶鞋的鞋底上刻有花纹,目的是保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,增大摩擦力,符合题意;D.自行车的车轴上安装了滚动轴承是变滑动为滚动减小摩擦力,所以不符合题意;故选C.3.下列有关运动和力的说法中正确的是A.用力推一个物体没能推动,是因为推力小于摩擦力B.秋千荡到最高点时,速度为零,秋千处于平衡状态C.用力沿斜面向上推一个物体做匀速直线运动,推力的大小等于摩擦力D.静止的物体可能会受静摩擦力的作用,运动的物体也可能会受静摩擦力的作用【答案】D【解析】A.用力推一个物体没推动,物体仍然处于静止状态,所以物体受到的推力与摩擦力二力平衡,因此物体受到的推力等于摩擦力,故错误;B.秋千荡到最高点时,速度为零,此时秋千受到绳子拉力和重力的作用,且绳子的拉力沿绳子方向,重力的方向为竖直向下,不在同一直线上,所以这两个力一定不是平衡力,因此秋千此时一定没有处于平衡状态,故错误;C.用力沿斜面向上推一个物体做匀速直线运动时,推力还要克服物体的重力,所以推力的大小不等于摩擦力,故错误;D.用力推一个物体没能推动,物体受静摩擦力的作用;当两个叠加在一起的物体一起加速运动时,两个物体都受静摩擦力的作用,故正确。
4.如图所示,小球被压缩的弹簧弹出后,在光滑水平地面上滚动的过程中受到A.重力、支持力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力D.重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力【答案】A【解析】在光滑水平地面上滚动的过程中,不受摩擦力,小球的运动是由于惯性,所以应选A。
5.如图所示,水平地面上有A、B、C三个物体,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是A.A对C有向右的摩擦力B.C对B有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力的作用D.地面对C有向右的摩擦力【答案】D【解析】A.对A受力分析,受拉力F、重力、支持力和向右的静摩擦力,物体匀速运动,受力平衡,故f=F,故A对C有向左的静摩擦力,故A错误;B.对B受力分析,由于匀速运动,合力为零,故受重力和支持力,不受摩擦力,故B错误;C.对C受力分析,受重力、A对C压力、B对C压力,地面对C支持力,A对C向左的静摩擦力和地面对C向右的滑动摩擦力,即物体C受到二个摩擦力的作用,故C错误;D.对整体受力分析,受拉力F、重力、支持力和向右的滑动摩擦力,所以地面对C向右的滑动摩擦力,故D正确。
6.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是A.木块B受到的摩擦力大小一定等于FB.木块A受到B的摩擦力方向竖直向上C.木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mgD.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大【答案】C【解析】A.对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg,其大小与F无关,故A说法错误;B.B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,故木块B受到的摩擦力方向竖直向上,因为A受到B的摩擦力与B受到A对它的摩擦力是一对相互作用力,故木块A受到B 的摩擦力方向为竖直向下,故B说法错误;C.把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故C说法正确;D.若增大力F,木块仍保持静止状态,重力与摩擦力仍平衡,所以木块B受到的摩擦力不变,故D 说法错误。
7.天气炎热,某同学用如图所示方式拿着瓶装矿泉水进入考场,使瓶装矿泉水不下滑的力是手对瓶子的________ ;若该同学松开手,瓶装矿泉水就会在_______ 作用下落向地面;该同学想打开瓶盖喝水,见瓶盖上有竖直凸起的条纹,这是通过增大_______来增大摩擦。
【答案】摩擦力重力接触面的粗糙程度【解析】矿泉水瓶静止,受力平衡,即水瓶受到竖直向下的重力和手对水瓶竖直向上的摩擦力,这两个力平衡,所以使瓶装矿泉水不下滑的力是手对瓶子的摩擦力;地面附近的物体都受重力作用,重力的方向竖直向下,当松手后,瓶装矿泉水就会在重力作用下落向地面;瓶盖上有竖直凸起的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
8.如题图所示,小月用不计重力的弹簧测力计拉着一物块A以1m/s的速度在水平地面上匀速前进,则物块受到的滑动摩擦力的大小为_____N;当物块以2m/s速度在水平地面上匀速前进时,物块受到的滑动摩擦力_____N;若弹簧测力计用3.2N的力拉物块A在水平地面上前进时,物块受到的滑动摩擦力_____N。
【答案】2.8 2.8 2.8【解析】读图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.8N,当拉着一物块以1m/s的速度在水平地面上匀速前进时,此时弹簧秤的读数为2.8N;物块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力为2.8N;当速度增加到2m/s时,弹簧测力计用3.2N的力拉物块A在水平地面上前进时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物块受到的滑动摩擦力的大小不变,物块受到的滑动摩擦力2.8N。
9.行驶的自行车急刹车时,车轮已停止转动,但自行车仍会继续向前滑行,这是因为自行车具有___________________的性质,该性质与车速的大小_________(选填“有关”或“无关”)。
自行车在上述滑行阶段轮胎与地面间的摩擦,按产生原因分属于_________(选填“滑动”或“滚动”)摩擦,按所起作用分属于_________(选填“有益”或“有害”)摩擦。
【答案】保持原来运动状态不变无关滑动有益【解析】行驶的自行车急刹车时,车轮停止转动,但自行车仍会继续向前滑行,这是因为自行车具有惯性,即保持原来运动状态不变的性质,该性质与车速的大小无关;刹车时,车轮已停止转动,轮胎是在地面上滑动,因此两者之间是滑动摩擦;按所起作用来说,轮胎与地面摩擦是有益摩擦。
10.水平面上的木箱重300N.用水平推力80N没有推动,此时,木箱底部所受摩擦力为_____N;当推力为180N时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时的木箱底部所受摩擦力方向是_____;当推力增大到200N时,木箱底面所受摩擦力为_____N。
【答案】80 水平向左180【解析】木箱受到80N的水平推力,木箱未动,说明木箱处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于80N;当水平推力增大到180N时,木箱向右做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于180N,方向与推力方向相反,即水平向左;当水平推力增大到200N时,木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为180N。
11.机器运转时,转动部件与固定部件之间的摩擦不但使机器发热白白消耗电能,而且使机器磨损老化,这种摩擦属于__________(选填“有益摩擦”或“有害摩擦”),为了减少这种摩擦,通常采用的具体做法有两种:一种做法是用__________来代替滑动摩擦,另一种做法是__________。
【答案】有害摩擦滚动摩擦加润滑油【解析】机器工作时,由于部件之间的摩擦,使机器消耗多余的电能,这种摩擦属于有害摩擦;为了减少有害摩擦,可以用滚动摩擦代替滑动摩擦;加上润滑油,通过使接触面脱离来减小摩擦的。
12.如图所示,用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动。
如图所示,根据观察___________这个现象比较两种情况下的摩擦力的大小。
由此可得出的结论是__________________________。
此时橡皮筋的长度为l,若要使l增大,不增加其他器材的情况下,可以___________或___________。
【答案】橡皮筋的形变程度相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力拿走书下的铅笔加速拉动【解析】图中用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,橡皮筋形变程度越大,说明书受到的拉力越大,因书做匀速直线运动,所以拉力大小等于书受到的摩擦力,可以根据橡皮筋的形变程度来比较两种情况下摩擦力的大小;在书下垫几支圆铅笔,橡皮筋形变程度变小,说明拉力变小,由此得出在相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力;若要使橡皮筋的长度l增大,即增大拉力,不增加其他器材的情况下,可以拿走书下的铅笔(此时书受到的摩擦力为滑动摩擦力,且滑动摩擦力较大);加速拉动,拉力大于摩擦力,橡皮筋的长度变大。
13.请在图中画出沿斜面向上运动的物体受到的摩擦力f和它对斜面的压力的示意图;【答案】【解析】物体在斜面上沿斜面向上运动,所以受沿斜面向下的摩擦力,作用点在物体下端与斜面接触处,为了与压力的作用点区分,可以画在物体的重心上;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力,如图所示:14.如图,小明用双手握住笔杆(笔杆粗糙),其中一只手向右滑动,另一只手不动,试作出笔杆对两手的摩擦力示意图。
【答案】【解析】用双手握住笔杆(笔杆粗糙),其中右手向右滑动,其受到的摩擦力与手的运动方向相反,故该摩擦力向左;左手不动,相对于笔杆有向左运动的趋势,故受到的摩擦力向右,如图所示:15.为了完成探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,小勇同学设计了如图所示的装置.(1)在实验中小勇应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动,这样便可根据________的知识得出拉力等于摩擦力,从而间接测出木块所受到摩擦力的大小.(2)小勇要探究“摩擦力的大小与接触面积大小的关系”时,先水平匀速拉动木块,然后将木块竖直切去一半,观察出拉力变小,更换木块重复几次结果均如此,于是得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?________,你的理由是_______________.(3)同学们经过讨论,决定在小勇目前操作的基础上继续进行,可以完成该实验,则他们应该进行的操作是______________________.【答案】(1)二力平衡(2)不可靠没有控制压力大小不变(3)将切下的木块叠放在被拉木块上面【解析】(1)实验中应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可得摩擦力等于拉力;(2)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;(3)实验中要保持压力大小不变,可将切下的木块叠放在被拉木块上面.16.学校在运动会上要举行拔河比赛,某班级组队时,同学们陷入了不同意见之中,请你仔细观察,认真分析,帮体育委员解决问题。