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_______。
22.如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中.
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做________运动.当弹簧测力计的示数如图甲所示,则物体受到的滑动摩擦力的大小为_______N;
(2)在探究滑动摩擦力与压力的关系时,不改变物体和接触面的粗糙程度,将得到的实验数据记录在表格中,根据表格中数据,在坐标轴中描点做出f-F图_______________;
(3)由此实验可得出结论:
____________;
(4)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.他由此得出:
滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他实验合理吗?
________;请说明理由:
_____________.
23.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码(所有钩码规格相同)。
(1)实验中根据小卡片是否________来判断作用于小卡片上的两个力是否平衡。
(2)如图甲所示发现拉线不在同一直线上,卡片也能平衡,于是他得出:
二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是_________。
(3)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象,为了探究大小不等的两个力是否平衡,小明将通过改变_______来改变拉力的大小,观察________(选填“松手瞬间”或“最终”)卡片是否平衡。
(4)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小明的实验优于小华的实验。
其主要原因是_______(选填序号)。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转
24.小明在探究“二力平衡的条件”的实验中,选择了如图所示的实验装置进行操作。
(1)他把小车放在较光滑的水平桌面上,向左右两端的小盘里加减砝码,当两盘中砝码质量____(填“相等”或“不相等”)时,小车静止,说明相互平衡的两个力大小____(填“相等”或“不相等”),方向_______(填“相同”或“相反”);
(2)保持两盘砝码质量相等,把小车扭转一个角度,使拉力F1和F2不在一条直线上,观察到木块会发生________。
当木块重新恢复到原来静止状态时,拉力F1、F2作用在同一直线上。
说明这两个力还必须满足作用在___________上,才能相互平衡;
(3)本次实验中,小明选择小车而不是木块作为研究对象是因为_____(选填“小车”或“木块”)跟桌面的摩擦力太大,会影响实验效果。
25.
(1)如图所示,小华在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,出现的操作错误是______.纠正错误后,他应拉动弹簧测力计使木块作______运动.实验中从弹簧测力计上的读数便可知道滑动摩擦力的大小,这是运用了物理学的____________原理.
(2)若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,根据弹簧测力计的读数可知,________(铜块/木块)的下表面更光滑.
(4)实验前,个别同学在竖直方向上手钩圆环对弹簧测力计校零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力________(大于/等于/小于)实际摩擦力.
(5)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.他由此得出:
滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题是________________.请你帮他提出改进措施:
________________________。
(6)大量实验进一步证明:
在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比.在丁图中水平面上的物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起以2m/s的速度匀速前进,此时弹簧测力计示数F1=10N,此运动过程中,物块B受到的摩擦力为____N,将B放下如图戊,用力F2推着AB以5m/s的速度匀速前进,则B对A的作用力为____N,方向________________。
四、解答计算题
26.如图所示,一物体A静止在斜面上,请画出物体A所受到的摩擦力.
(______)
27.如图所示,货物A随小车B一起向右做匀速直线运动,请在图中作出货物A所受力的示意图.
(____)
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一、选择题
1.C
解析:
C
【详解】
A.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,受重力的作用要向下运动,故A错误;
B.小球到达B点的瞬间,速度不为0,若受到的力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动,故B错误;
CD.小球到达C点的瞬间,速度为0,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态,不会继续运动,故C正确,D错误。
故选C。
2.D
解析:
D
【解析】
【详解】
AD.力可以改变物体的运动状态,由牛顿第一定律知,物体运动不需要力来维持;物体的运动状态改变,说明一定受到了力的作用。
故A错误,D正确;
B.没有力的作用,原来运动的物体会一直做匀速直线运动。
故B错误;
C.当平衡力作用在物体上时,物体可能做匀速直线运动,也可能处于静止,故C错误。
3.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.
4.B
解析:
B
【详解】
A.一辆汽车在平衡力的作用下,可能做匀速直线运动,也可能静止,故A错误;
B.若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力,根据力和运动的关系知,人获得向上的加速度,运动员就能从地上跳起来,故B正确;
C.鸡蛋掉到地面上,地面对蛋壳的作用力与蛋壳对地面的作用力是一对相互作用力,所以二力大小相等,故C错误;
D.一袋重500N的米放在地面上,用300N的力竖直向上提它,地面对米的支持力变小,但米受力仍然平衡,所以这袋米受到的合力为0N,保持静止,故D错误;
故选B.
【点睛】
关键是平衡状态的判断,理解当静止或匀速直线运动时,物体受力一定平衡,物体受到的合力为零.
5.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。
6.D
解析:
D
【详解】
A.物体B对物体A的支持力与物体A对物体B的压力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
故A错误;
B.物体A受到的重力与物体A受到物体B的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故B错误;
C.物体B受到的重力与水平地面对物体B的支持力,大小不相等既不是相互作用力,也不是平衡力,故C错误;
D.物体B对水平地面的压力与水平地面对物体B的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
7.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。
8.C
解析:
C
【分析】
根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【详解】
电灯原来静止,当它受到的力突然全部消失时,根据牛顿第一定律可知,将悬挂电灯的绳索剪断后它将保持静止。
故选C。
9.D
解析:
D
【详解】
A.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受的重力是一对平衡力,故A错;
B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是一对相互作用力,故B错;
C.瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于重力,故C错;
D.根据牛顿第一定律可知,如果瓶子受到的所有力同时消失,它将仍留在原位保持原来的静止状态,故D正确.
10.B
解析:
B
【详解】
系好安全带是为了防止突然刹车时,车停止了,人由于惯性还要往前冲带来的伤害,故ACD都不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
11.8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。
12.水平向右为零
【详解】
[1]输送带是向右匀速运动的,煤块刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以煤块受到水平向右的摩擦力的作用而改变运动状态。
[2]煤块向右
解析:
水平向右为零
【详解】
[1]输送带是向右匀速运动的,煤块刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以煤块受到水平向右的摩擦力的作用而改变运动状态。
[2]煤块向右匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力,即此时煤块所受的摩擦力为零。
【点睛】
13.减小0
【详解】
[1]受到水平向右100N推力时,恰好作匀速直线运动,是平衡状态,受平衡力的作用,即摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力是100N。
[2]在木箱下垫上几
解析:
减小0
【详解】
[1]受到水平向右100N推力时,恰好作匀速直线运动,是平衡状态,受平衡力的作用,即摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力是100N。
[2]在木箱下垫上几根圆木后仍然匀速水平向右推,此时以滚动摩擦代替了滑动摩擦,可以大大减小摩擦力。
[3]改滑动为滚动后,木箱在水平方向依然做匀速直线运动,在水平方向受到一对大小相等、方向相反的一对平衡力作用,所以在水平方向上木箱受到的合力为0。
14.竖直向上3
【分析】
本题考察静摩擦力的计算问题,主要运用二力平衡对物体进行受力分析得解。
【详解】
[1]因为装水的瓶子静止,可对其做受力分析,竖直方向上的重力和摩擦力平衡,重力方
解析:
竖直向上3
【分析】
本题考察静摩擦力的计算问题,主要运用二力平衡对物体进行受力分析得解。
【详解】
[1]因为装水的瓶子静止,可对其做受力分析,竖直方向上的重力和摩擦力平衡,重力方向竖直向下,故摩擦力方向竖直向上。
[2]增大握力时,瓶子仍然静止,因此重力与摩擦力仍平衡,摩擦力
【点睛】
对静止物体要联想到,通过进行受力分析,由平衡力大小相等得出所求力的大小。
15.左88
【详解】
[1]长木板B的上表面受到的摩擦力是A重的0.3倍,即
f=0.3G=0.2mg=0.3×2kg×10N/kg=6N;
[2]物块A水平向左运动,受到水平向
解析:
左88
【详解】
[1]长木板B的上表面受到的摩擦力是A重的0.3倍,即
f=0.3G=0.2mg=0.3×2kg×10N/kg=6N;
[2]物块A水平向左运动,受到水平向右的摩擦力,由相互作用力可知,A对B的摩擦力的方向水平向左;
[3]由图可知,木板B匀速向右运动时,物体A将匀速向左运动,所以,绳对A的拉力等于摩擦力等于6N;又因为该绳跨过定滑轮,所以B受绳的拉力大小也等于6N;以B为研究对象,B受A对其水平向左的6N摩擦力,B受绳对其水平向左的6N拉力,B还受地面对其水平向左的摩擦力和水平向右的拉力F,F为20N;根据力的平衡条件可得:
fA对B+F绳+f地=F;
所以,木板B下表面受到的摩擦力:
f地=F-fA对B-F绳=20N-6N-6N=8N;
[4]不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,叠放和平放时对水平面的压力是相等的,与地面的接触面的粗糙程度也是一定的,所以摩擦力相等.而物体做匀速直线运动,由力的平衡得到推力F1的大小
F1=f地=8N.
16.5.5
【解析】
【分析】
(1)根据题意判断物体所受摩擦力的种类;注意影响滑动摩擦力的因素:
压力大小和接触面的粗糙程度;由丙图确定物块在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙
解析:
5.5
【解析】
【分析】
(1)根据题意判断物体所受摩擦力的种类;注意影响滑动摩擦力的因素:
压力大小和接触面的粗糙程度;由丙图确定物块在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小.
(2)根据
算出10s~14s内的平均速度.
【详解】
(1)由图丙知,12s~18s内物块在相同时间内通过的路程相等,所以此时间内物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知此时的拉力F=6N,由二力平衡条件可得,滑动摩擦力
;由图丙可知,6~10s内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即6s~12s内物块所受摩擦力仍等于6N;
(2)由图丙知,10s~14s内物块的平均速度:
故答案为6;5.5.
【点睛】
本题是有关力和图像的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据丙图确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小.
17.改变物体的形状平衡力增大竖直向下
【分析】
(1)力的作用效果有两个,力可