压力一定时,接触面粗糙程度________(填“越大”或“越小"”),滑动摩擦力越大;
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在托盘中放入适量的砝玛,使木块做匀速直线运动。
请回答下列问题:
①为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是______(填选项目前的编号);
A.木板的质量m1B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f=________(用已知和测量的物理量符号表示);
③小华猜想:
摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。
于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后。
用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小,由此得出:
滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
你认为她的探究过程存在的问题是_______。
26.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,某同学设计了如下实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计需要沿水平方向向右_____拉动物块,此时弹簧测力计的示数_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)滑动摩擦力。
(2)本实验采用实验方法是_____,通过比较甲、乙实验可以得到结论_____,比较乙、丙实验是为研究滑动摩擦力大小与_____有关。
(3)某同学对实验装置进行改动,如丁图所示固定弹簧测力计拖动下面木板,重复实验,发现效果更好,这样改动的优点是_____。
27.小明用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
实验中用到的器材有:
木块(重力为6N),木板,棉布,毛巾,弹簧测力计,细线,砝码(重力为2N)若干等。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿____________方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。
这样做的目的是__________________;
(2)小明改变条件多次实验,记录的部分数据如下表所示:
序号
木块放置情况
木块上表面情况
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
平放
木板
6
1.2
2
平放
木板
8
1.6
3
平放
木板
10
2.0
4
平放
木板上铺棉布
6
1.8
5
平放
木板上铺毛巾
6
3.0
①分析序号_________三组数据可知:
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,这三次实验中滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是_______;
②如要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应选序号为___________三组数据进行分析;
(3)实验拓展,改用如图乙所示的装置进行实验,当匀速拉动木块向右运动的时候,弹簧测力计读数如图,则此时木块所受摩擦力为__________N(挂钩与细线间摩擦不计);改用如图丙所示的装置进行实验,当向左拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数不稳定,原因可能是__________________。
28.实验小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,如图甲、乙所示,分别将木块A平放在木板表面、毛巾表面,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,后记录读数;然后如图丙所示,在木板表面的木块A上放一钩码,匀速拉动木块A,记录弹簧测力计的示数。
图1
(1)由_____图可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;
(2)由图甲、乙两图可知:
_____;
(3)交流讨论时发现:
在实验中很难使木块做匀速直线运动。
于是设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是长木板_____;当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____N。
(4)实验拓展:
如图2中甲所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。
则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____N。
四、解答计算题
29.如图所示,小明用拉力F拉一木箱在水平地面上滑行。
请在图中画出木箱的受力示意图。
30.如图,木箱沿粗糙斜面下滑,请画出木箱受到的摩擦力及木箱对斜面的压力的示意图.
(_______)
31.用手提着水桶在空中静止,作出图中水桶所受的力。
(____)
32.如图所示,用沿斜面向上的拉力F使重为G的物体,沿着粗糙的斜面向上做直线运动。
请在图中作出该物体在沿斜面向上运动的过程中,所受到的拉力、重力及支持力的示意图。
(提示:
三个力的作用点都画在物体的几何中心上)
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一、选择题
1.C
解析:
C
【详解】
A.由
图象可知,0~2s,物体没有推动,物体处于平衡状态,受到的推力、摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,即推力等于摩擦力,A错误;
B.由
图象可知,2~4s物体做加速直线运动,B错误;
C.由
图象可知,在4~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到的摩擦力与推力是一对平衡力,平衡力大小相等,即推力等于摩擦力,C正确;
D.0~2s,物体静止,推力等于静摩擦力;物体在2~4s做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,物体受到的推力大于滑动摩擦力;在4~6s物体做匀速直线运动,推力等于滑动摩擦力,且压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;所以
,推力的大小是变化的,D错误。
故选C。
2.B
解析:
B
【详解】
卫星运动到远地点时,其速度不为零,方向是沿远地点切线的,所以当此时所有外力消失,卫星会保持原来的运动状态不变,即沿远地点切线方向做匀速直线运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
解析:
D
【详解】
A.pa段人在下落过程中只受到重力的作用,力与物体运动方向相同,因此做加速运动,故正确,不符合题意;
B.由题意知,人最终停在b位置,即b位置时人的重力与绳的拉力二力平衡,合力为零,在ab段,人的重力始终大于绳的拉力,因此合力与人运动方向相同,做加速运动,故正确,不符合题意;
C.bc段绳的拉力大于人的重力,因此合力方向与人运动的方向相反,做减速运动,故正确,不符合题意;
D.由上述分析可知物体下落过程中,pb段不断加速,bc段不断减速,因此b位置时速度最大,故错误,符合题意。
故选D。
4.A
解析:
A
【详解】
假设装置是向西南方向运动的,某时刻装置突然停止,小球由于惯性,还会继续向西南方向运动,这与图乙的运动相符合,所以该装置向西南方向运动符合题意,故选A。
5.D
解析:
D
【解析】
【详解】
A.在a处弹簧形变量为零,因此没有弹力;
B.弹簧的弹性形变量越大,弹性势能就越大,c位置时形变量最大,因此c点的弹性势能最大;
C.由图像乙可知从a到c过程中,小球的速度先变大后减小;
D.小球从a到b的过程中,受竖直向上的弹簧的弹力,竖直向下的重力,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大.随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当小球到达b点时,弹力与重力相等,两力是一对平衡力,合力为零.
6.D
解析:
D
【解析】
解答:
开始购物车在8N的水平推力作用下作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以购物车受到的是平衡力,经分析可知,此时水平方向上只存在两个力:
水平向前的推力和水平向后的摩擦力,它们大小相等,即8N,当小红发现前面有人,用17N的水平向后的力拉小车,使小车减速运动,因小车减速运动,所以小车受的不是平衡力故C错误;因为小车对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变化所以小车受到的摩擦力不变仍是8N,故A错误;在此过程中有关小车受力的购物车突然减速时,水平方向仍然存在两个力:
水平向后的拉力17N和水平向后的阻力8N,因两者方向相同,所以,合力为17N+8N=25N.故B不正确,D正确.
7.C
解析:
C
【详解】
A.天花板对弹簧的拉力,受力物是弹簧;弹簧对天花板的拉力,受力物是天花板;二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力,故A错误;
B.球对弹簧的拉力,受力物是弹簧;弹簧对球的拉力,受力物是球;二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力,故B错误;
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力,符合二力平衡的条件,符合题意,故C正确;
D.球对弹簧的拉力,受力物是弹簧;球受到的重力,受力物是球,二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8.B
解析:
B
【解析】
试题分析:
力是物体对物体的作用,相互作用的物体可能相互接触也可能不需要相互接触,如重力和磁力就不需要相互接触。
A选项说法不正确;力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,不是只由力的大小决定,B选项说法正确,选填B;弹力是由于物体受到外力作用发生弹性形变时产生的要恢复物体原来形状的力,物体受到地球吸引而产生的力叫做重力,C选项说法不正确;当压力大小与重力的大小有关时,摩擦力的大小才与物体的重力有关,否则无关,D选项说法不正确。
答案:
B
考点:
力的作用特点;影响力的作用效果的因素;弹力、重力概念辨析;影响摩擦力大小的因素
9.C
解析:
C
【详解】
A.惯性大小只与物体本身质量有关,汽车减速时惯性不会发生变化,A错误;
B.系好安全带,是防止汽车刹车时,人因为具有惯性会向前倾从而带来危害,B错误;
C.拍打衣服时,衣服受到力的作用由静止开始运动,灰尘因为具有惯性,保持其原来的静止状态,从而和衣服分离,C正确;
D.跳远运动员助跑是为了起跳前获得较大的动能,惯性大小只与物体本身质量有关,D错误。
故选C。
10.B
解析:
B
【详解】
A.地面对机器人的摩擦力在水平方向上,机器人的重力在竖直方向上,二力不在同一直线上,所以不是平衡力,故A不符合题意;
B.地面对机器人的支持力和机器人的重力满足二力平衡的四个条件,属于平衡力,故B符合题意;
C.机器人对地面的压力和机器人的重力,二力的方向相同,且作用在不同的物体上,所以不是平衡力,故C不符合题意;
D.地面对机器人的摩擦力和机器人对地面的压力,这两个力不在同一直线上,所以不是平衡力,故D不符合题意。
故选B。
11.C
解析:
C
【详解】
AD.在挤压两核桃的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,故A、D错误;
B.力可以改变物体的形状,甲对乙的作用力会使乙核桃发生不明显的弹性形变,这样才能产生弹力,故B错误;
C.甲对乙的力与乙对甲的力,都属于弹力,两核桃都会发生弹性形变,从而产生弹力,只是最终甲发生的形变超过了自身的弹性形变极限,产生了破碎,更加明显。
故C正确。
故选C。
12.D
解析:
D
【详解】
A.重力的方向总是竖直向下的,所以在斜面上向下滚动的小球所受的重力方向仍是竖直向下的,故A正确;
B.地球附近的物体都受重力作用,与物体所处的运动状态无关,故B正确;
C.因为重力的方向总是竖直向下的,因此物体在失去支持时,物体最终是要落回地面的,故C正确;
D.物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,也可能在物体之外,比如均匀圆环的重心在环心,故D错误.
二、填空题
13.相互运动状态人与车的总重力
【分析】
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)力的作用效果有两个:
①力可以改变物体的形状即使物体发生
解析:
相互运动状态人与车的总重力
【分析】
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)力的作用效果有两个:
①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.
(3)静止的物体受到平衡力作用,其大小相等、方向相反.
【详解】
(1)用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是相互的.
(2)如果不再蹬地,由于摩擦阻力,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的运动状态.
(3)滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与“人与车的总重力”大小相等,方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力.
14.5×104变小
【详解】
[1]救灾货物的汽车沿济青高速公路向西行驶,受到牵引力和阻力的作用,因汽车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡;力阻力与牵引力的大小相等,方向相反,即阻力大
解析:
5×104变小
【详解】
[1]救灾货物的汽车沿济青高速公路向西行驶,受到牵引力和阻力的作用,因汽车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡;力阻力与牵引力的大小相等,方向相反,即阻力大小为2.5×104N,方向水平向东。
[2]当到达灾区某救助站卸下一半物资后,汽车继续前进,虽然汽车前进的速度与进站前的速度大小相同,但汽车的质量减小,动能减小,所以汽车的动能与进站前相比减小。
15.8光滑
【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
解析:
8光滑
【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
即
[2]比较第2、第4图知,压力相同时,B与木板接触时所需要的拉力小,据二力平衡原理得,此时的摩擦力也小,即B的表面比A的表面光滑。
16.静止3040匀速直线运动
【详解】
[1]由图可知,第1秒内物体的运动速度为0,说明第1秒内物体处于静止状态。
[2]第1秒内物体处于静止状态,物体在水平方向上受到拉
解析:
静止3040匀速直线运动
【详解】
[1]由图可知,第1秒内物体的运动速度为0,说明第1秒内物体处于静止状态。
[2]第1秒内物体处于静止状态,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,所以物体受到的摩擦力等于推力30N。
[3]第1秒内物体匀速运动,此时拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,则物体滑动摩擦力为40N,第2秒内,物体加速运动,但物体对地面压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力等于匀速运动时的摩擦力,所以第2秒内物体所受摩擦力为40N。
[4]由牛顿第一定律可知,若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持匀速直线运动状态。
17.变小
【详解】
[1]由题意可知,这个雨滴速度在慢慢变大,所受的空气阻力也在变大,阻力方向竖直向上,自身重力不变,那么所受合力大小在变小;
[2]设这两个雨滴的半径分别是、,质量分别
解析:
变小
【详解】
[1]由题意可知,这个雨滴速度在慢慢变大,所受的空气