第8课时 力 弹力 重力 摩擦力
高效课时训练
一、选择题
1.[2017·绥化]下列有关力的说法正确的是 ( )
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C.用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
2.如图8-15所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5 N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是 ( )
图8-15
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5 N,甲的示数是5 N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5 N,乙的示数是10 N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
3.[2018·菏泽]下列实例中,属于减小摩擦的是 ( )
图8-16
4.[2018·杭州]图8-17为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到的力 ( )
A.只有重力
B.重力和空气阻力
C.重力和手的推力
D.重力、空气阻力和手的推力
图8-17
5.如图8-18所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木
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块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是 ( )
图8-18
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
6.将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平面向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图8-19所示。则木块所受摩擦力的方向与大小分别是 ( )
图8-19
A.水平向右,3.4 N B.水平向左,3.4 N
C.水平向左,2.6 N D.水平向右,2.6 N
7.如图8-20甲所示,一木块A放在水平桌面上现用一水平力F0,向右缓慢地推,将其推到桌子中间,如图乙所示,在推木块的过程中木块对桌面的压力F、木块所受摩擦力f的变化情况是 ( )
图8-20
A.F、f变大 B.F、f不变
C.F变小,f变大 D.F变大,f变小
8.在同一水平面上,两个完全相同的木块P、Q分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,以不同的放置方式和运动速度一起向右做匀速直线运动,如图8-21甲、乙、丙、丁所示。则下列关系式正确的是 ( )
图8-21
A.F1=F2=F3=F4
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B.2F1=2F2=F3=F4
C.2F1=F2=2F3=F4
D.4F1=2F2=2F3=F4
9.如图8-22所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
图8-22
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.图甲中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.图乙中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
10.如图8-23所示,在水平放置足够长的平板上,重为5 N的铁块在水平向左的拉力F的作用下沿直线水平向左运动,此时铁块受到的摩擦力为1.2 N。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
图8-23
A.0~2 s内,铁块做匀速直线运动
B.2~6 s内,铁块处于静止状态
C.0~2 s内拉力F等于1.2 N
D.2~6 s内拉力F等于1.2 N
11.[2018·武汉]在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项探究,可选取图8-24中的两个实验是 ( )
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图8-24
A.甲与乙 B.甲与丁
C.乙与丙 D.丙与丁
12.[2018·徐州]用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图8-25所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是 ( )
图8-25
A.刻度可以标在牙膏盒上
B.可以把回形针上端当作指针
C.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
D.不同橡皮筋做的测力计量程都相同
二、实验题
13.[2018·襄阳]物体放在水平面上,受到水平力F1=10 N和F2=4 N的作用处于静止状态,如图8-26所示。此时物体受到的静摩擦力是 N。如果将F1撤去,物体所受合力为 N。
图8-26
14.如图8-27所示,拉力F=200 N,拉着物体A以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动,则物体B的运动速度为 。若物体B与水平地面间的摩擦力为90 N,则水平地面与物体A间的摩擦力为 ,拉力F的功率为 。
图8-27
15.[2018·常州]如图8-28所示,不计空气阻力,货物随水平传送带一起向右做匀速直线运动时,货物 摩擦力;货物被传送到粗糙的水平桌面上滑动时,货物 摩擦力。(均选填“受到向左的”“不受”或“受到向右的”)
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图8-28
16.为了提醒司机朋友在雨天里注意行车安全,在高速公路旁边设置了“雨天路滑,减速慢行”的警示牌。
[提出问题] 雨天路面湿,平时路面是干的,湿的路面上的摩擦(湿摩擦)是不是比干的路面上的摩擦(干摩擦)小呢?
[猜想与假设] 湿摩擦力小于干摩擦力
[设计实验与进行实验] 为了验证猜想,小梦参与的课外实践活动小组利用生活中的物品和实验室的器材进行了如下实验,请你帮他们设计实验并写出实验步骤和结论。
器材:一块粘有细线的玻璃板、水、带钩的小木块、固定着定滑轮的长木板、铁架台、细线、弹簧测力计,实验装置如图8-29所示。
图8-29
测量摩擦力大小的原理: 。
实验步骤:
(1)把小木块放在水平玻璃板上,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动玻璃板,读出弹簧测力计示数为F1。
(2)在玻璃板上 ,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动玻璃板,读出弹簧测力计示数为F2。
(3)比较F1、F2,发现F1 F2,则湿摩擦小于干摩擦。
[实验结论] 。
[交流评估]
(1)图中这种设计的好处是 。
(2)小华同学认为实验还存在一些问题,一是使用玻璃板时,摩擦太小,不方便测量摩擦力的大小。二是 ,不具有普遍性。在不考虑摩擦力太小的情况下,还应该 ,以便得出更符合实际的规律。
三、综合题
17.如图8-30甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,由图像可知,当t=1 s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3 s时,物体受到的摩擦力是 N。
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图8-30
18.如图8-31所示的实验装置中,A、B为轻质弹簧测力计并保持水平。铁块重为10 N,当用重物G拉动木板做匀速直线运动时,测得铁块稳定时弹簧测力计A的示数为4 N,弹簧测力计B的示数为6 N。则:
图8-31
(1)铁块所受摩擦力为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
(2)A、B两弹簧测力计的示数不相等的原因是 。
(3)铁块左端开始离开木板直至翻落前的过程中,铁块对木板的压强 (选填“变大” “变小”或“不变”),木板在此过程中做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
19.某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图8-32甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),绳的另一端悬挂托盘。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。回答下列问题:
图8-32
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 。(填选项前的编号)
①木板的质量m1;②滑块的质量m2;③砝码的质量m3;④托盘和砝码的总质量m4。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f= 。(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是: 。
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点: 。
(5)为了避免该实验的不足,小刚改为向左水平拉动木板,同时把砝码和托盘换为弹簧测力计且固定(如图乙所示),来测滑块所受的滑动摩擦力,滑块受到的滑动摩擦力的方向是 ,用这种方法测出的摩擦力将比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“偏大或偏小都有可能”)
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(6)小刚在改正了图乙装置的情况下,正确地测出了滑动摩擦力的值,并改变放在滑块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F压的关系图像如图丙所示。把木板换成铁板,再改变放在滑块上的砝码,重复以上实验得到了摩擦力f与作用在铁板表面的压力F压的关系图像如丁图所示。由图丙、丁可知:木板的粗糙程度比铁板 (选填“大”“小”或“无法确定”),当滑块与砝码的总重力为6 N时,木块在木板上滑动时受到的摩擦力为 N。
参考答案
1.A [解析] 用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A正确。推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果与力的作用点有关,但力的作用效果还与力的大小和方向有关,故B错误。力的作用是相互的,手对水桶施加了力,水桶对手也有力的作用,故C错误。放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变而对桌面产生的力,是弹力,故D错误。
2.B 3.B 4.B 5.D 6.C 7.B
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8.A [解析] 摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,则摩擦力不变。甲、乙、丙、丁四图中在压力大小和接触面的粗糙程度不变时,只改变了接触面积的大小,则摩擦力大小不变。故选A。
9.B
10.D [解析] 由题图乙知0~2 s内,铁块的移动速度逐渐增加,此时的拉力F大于摩擦力,即拉力大于1.2 N,故A、C错误。在2~6 s内,铁块的移动速度不变,处于匀速直线运动状态,铁块受到平衡力的作用,此时的拉力F等于摩擦力,即拉力等于1.2 N,故B错误,D正确。
11.B [解析] 若要探究摩擦力的大小是否与接触面积有关,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,而接触面积不同,符合条件的是甲和丁,故选B。
12.D [解析] 牙膏盒相当于弹簧测力计的外壳,刻度可以标在牙膏盒上,故A正确,不符合题意;回形针接在橡皮筋上,可以当作指针,故B正确,不符合题意;可以利用钩码拉伸橡皮筋,根据橡皮筋在不同拉力作用下伸长的长度来标注刻度,故C正确,不符合题意;不同的橡皮筋,其弹性强度不同,做成的测力计的量程也不同,故D错误,符合题意。
13.6 0
14.6 m/s 20 N 600 W
15.不受 受到向左的
16.[设计实验与进行实验] 二力平衡 (2)蘸些水
(3)>
[实验结论] 在压力大小相同时,湿摩擦小于干摩擦
[交流评估] (1)不需要匀速拉动玻璃板 (2)实验次数太少 更换玻璃板为其他材料
17.3 5
18.(1)4 右
(2)木板还受到地面的摩擦力
(3)变大 匀速
19.(1)④
(2)m4g
(3)二力平衡
(4)难以控制滑块恰好做匀速直线运动
(5)水平向左 偏小
(6)小 2
[解析] (1)实验中没有使用弹簧测力计,所以摩擦力的大小只能通过托盘和砝码对绳子的拉力体现,拉力等于托盘和砝码的总重力,因此需要测量④托盘和砝码的总质量m4。
(2)滑块所受摩擦力的大小等于托盘和砝码的总重力,即f=G=m4g。
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(4)实验中要求滑块做匀速直线运动,即托盘和砝码总重力的大小等于摩擦力,由于砝码的质量不是连续的,因此这一点很难做到。
(5)木板向左运动,木块相对于木板向右运动,因此受到水平向左的摩擦力。由图乙可知,滑块受到的摩擦力等于受到向右的拉力和弹簧测力计的重力之和f=F+G弹,即F=f-G弹,所以用这种方法测出的摩擦力将比真实值偏小。
(6)由图丙可知,当压力为6 N时,木块在木板受到的摩擦力为2 N,由丁图可知,当压力为6 N时,木块在铁板上受到的摩擦力为3 N,由以上可知:木板的粗糙程度比铁板小。由图丙可知,当滑块与砝码的总重力为6 N时,木块在木板上滑动时受到的摩擦力为2 N。
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