学年沪科版八年级物理 力与运动模块摩擦力的三要素训练.docx
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学年沪科版八年级物理力与运动模块摩擦力的三要素训练
2018-2019学年沪科版八年级物理力与运动模块-摩擦力的三要素训练
一、单选题
1.如图所示,用24N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑).下列说法不正确的是( )
A. 物体A受到地面的摩擦力是12N
B. 物体B所到水平向左的摩擦力是5N
C. 水平拉力F的功率是2.4W
D. 在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
2.用弹簧测力计在水平方向拉一个置于水平地面上的物体,使它做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为6N;过了一会儿它的示数为9N,这时物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A. 6N B. 3N C. 9N D. 15N
3.为了探究滑动摩擦力,张文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯旧,对这一实验的分析错误的是( )
A. 刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大
B. 牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C. 牙刷受到的摩擦力大小跟接触面的粗糙程度无关
D. 从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
4.如图所示,放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体,分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,可以确定
A. 桌面M一定比桌面N粗糙 B. P的速度一定大于Q的速度
C. P的质量一定大于Q的质量
D. P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
5.如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端勾住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板水平向左做直线运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小.在木板运动过程中,以下说法正确的是( )
A. 木块A受到的是静摩擦力
B. 木块A受到的摩擦力水平向左
C. 拉动木板运动的速度变大时,弹簧测力计示数也变大
D. 如果在木板底部加装滚珠轴承,弹簧测力计示数将变小
6.如图所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确是( )
A. 地面受到的摩擦力为12N
B. 滑轮移动的速度为0.4m/s
C. 水平拉力F的功率为4.8W
D. 在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
7.如图所示,用5N的水平推力F去推一个水平面上重为50N的物体,物体静止不动;用10N的水平推力F取推它时,物体做匀速直线运动.则用15N的水平推力F去推此物体时,物体与地面之间的摩擦力的大小是( )
A. 5N
B. 10N
C. 15N
D. 50N
8.如图所示,将木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,水平拉动木块,在木块加速运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力不变
B. 木块受到的摩擦力越来越大
C. 弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
D. 弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
9.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A. f丙>f甲=f丁>f乙
B. f乙>f甲=f丁>f丙
C. f乙>f丁>f甲>f丙
D. f乙>f丙>f丁>f甲
10.如图所示,重物受到30牛的水平向右拉力作用,在水平地面上作匀速直线运动,下列用力的图示法正确表示物体所受摩擦力f的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
11.踢出去后在草地上水平向右运动的足球受到________的作用,方向________.
12.一辆汽车质量为2t,在水平路面上向右做匀速直线运动,此时摩擦力为重力的0.2倍,则车受到的摩擦力为________ N,方向________.当加大油门,汽车所受牵引力突然增大时,车受到的摩擦力大小________.(填“变大”“不变”、或“变小”)
13.木块在10N水平向右拉力F的作用下,沿粗糙水平面做匀速直线运动,该木块受到的摩擦力为________N,将水平拉力F增大到20N,该木块受到的摩擦力为________N.撤去拉力,木块继续向右运动,这是由于木块具有________.
14.如图所示,在一水平地面上,木箱重500N,用F=150N的力拉动木箱做匀速直线运动(不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦),木箱受到的摩擦力为________ N,方向向________.
15. 如图所示,在玻璃杯里装上大半杯米,把一根筷子插在中间,将米压紧并使筷子直立,再往杯内加少许水,过一会儿拿起筷子,可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来。
这是因为米吸水后发涨发涩,既增大了米对筷子和米对玻璃杯的________,又增大了它们接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦力。
若米重2N,玻璃杯重1N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为________N。
三、解答题
16.请在图中画出沿斜面向上运动的物体受到的摩擦力f的示意图。
四、作图题
17.如图所示,一木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力和斜面对它的滑动摩擦力的示意图。
18.如图所示,物块在粗糙水平面上向右运动,请画出物块受摩擦力的示意图。
五、综合题
19.如图所示,A物体重40N,B物体重12N.求:
(1)A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,A物体受到桌面的摩擦力大小和方向?
(2)如果要使A物体匀速向左运动,应给它施加一个多大的水平向左的拉力?
20.如图所示,体重是50kg的小明顺着竖直的杆匀速下滑.
(1)小明在沿比杆粗糙的绳匀速下滑,其沿绳受到的摩擦力为f绳、沿杆下滑受到的摩擦力为f杆,则f绳________ f杆(选填“>”,“=”,“<”).
(2)若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向________ ,摩擦力的大小是________ .
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、因为F=24N,所以对A的拉力为
×24N=12N,弹簧测力计的示数恒为5N,则物体B对A的摩擦力为5N,方向向右,所以地面对A的摩擦力为12N﹣5N=7N,所以A说法错误;
B、B始终静止,所以f=F=5N,B说法正确;
C、P=
=
=Fv=24N×0.1m/s=2.4W,所以C说法正确;
D、绳子的拉力是12N,2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m,所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J,D说法正确.
故选A.
【分析】A、要判断出A所受的摩擦力,首先根据拉力F和动滑轮的特点,计算出绳子对A的拉力,对A进行受力分析,根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力;
B、根据平衡力的知识进行分析;
C、根据公式P=
=
=Fv计算出拉力F的功率;
D、绳子对物体A做的功即克服物体B和地面的摩擦力做的功.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:
(1)当弹簧测力计的示数为6N时,在水平方向拉动水平地面上的物体做匀速直线运动,所以拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,因此此时摩擦力等于6N;
(2)当弹簧测力计的示数为9N时,由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变,所以拉力变化后摩擦力大小并不会变化,故f=6N.
故选A.
【分析】
(1)物体受水平拉力做匀速直线运动时,拉力与摩擦力二力平衡,大小相等;
(2)物体运动时受的摩擦力只与接触面粗糙程度、压力大小两个因素有关,与拉力大小无关.
3.【答案】C
【解析】【解答】当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显;选项A正确,不合题意;
研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上,选项B正确,不合题意;
摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关,选项C错误,符合题意;
在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左,选项D正确,不合题意;
故选C。
【分析】由于摩擦力的大小、方向无法直接测量出来,因此可运用转换法,通过刷毛的弯曲程度和方向来间接的进行判断。
4.【答案】D
【解析】【分析】
(1)二力平衡的条件:
两个力等大、反向、同直线、同物体.
(2)匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,物体P、Q分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,物体P、Q受到的摩擦力分别是5N、3N.
(3)摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关.摩擦力大,可能是压力相同,接触面粗糙造成的;可能是接触面粗糙程度相同,压力大造成的;可能是压力大,接触面粗糙造成的.
【解答】
(1)物体P、Q分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,根据二力平衡条件得,物体P、Q受到的摩擦力分别是5N、3N.P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力.故D符合题意.
(2)P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力,摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,P受到的摩擦力大,可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的;可能是P的质量大,重力大,对桌面的压力大造成的.故A和C不符合题意.
(3)摩擦力大小跟物体的运动速度无关.故B不符合题意.
故选:
D.
【点评】
(1)掌握二力平衡条件.根据二力平衡条件判断力的大小.
(2)掌握摩擦力大小的影响因素.
(3)掌握匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、如图所示,物体A与木板之间发生相对滑动,所以它受到的是滑动摩擦力,故A错误;B、木块A相对于木板向右运动,所以其所受的摩擦力水平向左,故B正确;
C、摩擦力的大小受压力和接触面粗糙程度的影响,与运动速度无关,拉动木板运动的速度变大时,弹簧测力计示数不变,故C错误;
D、如果在木板底部加装滚珠轴承,木板与地面间的摩擦力会变小,但木块与木板间的摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变,故D错误.
故选B.
【分析】
(1)静摩擦力是指两个物体间有相对运动趋势时,在接触面所产生的摩擦力;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;(3)摩擦力的大小受压力和接触面粗糙程度的影响,与运动速度无关;(4)在压力相同时,滚动摩擦要小于滑动摩擦.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力f地面加上B的摩擦力fB,F左面=
F=
×24N=12N,而fB=5N,所以f地面=F左﹣fB=12N﹣5N=7N,故A错误;
B、滑轮移动的速度v轮=
v物=
×0.2m/s=0.1m/s,故B错误;
C、拉力做功功率P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W,故C错误;
D、s=vt=0.2m/s×2s=0.4m,对A做功:
W=F左s=12N×0.4m=4.8J,故D正确.
故选D.
【分析】
(1)物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,B对A的摩擦力等于弹簧测力计的示数,据此求地面受到的摩擦力;
(2)滑轮为动滑轮,滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一;
(3)利用P=Fv求拉力做功功率;
(4)利用速度公式求物体A在2s移动的距离,利用W=F左s求做功大小.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:
当用5N的水平推力推物体时,物体静止,处于平衡状态,此时的摩擦力为5N;
用10N的水平向右推力使物体刚好做匀速直线运动,属于平衡状态,所以二力相等,则摩擦力等于推力等于10N,方向与推力方向相反,则方向水平向左;
则用15N的水平推力F去推此物体时,此时物体对地面的压力没有变,接触面的粗糙程度没有变,所以摩擦力不变,故此时的摩擦力仍然为10N.
故选B.
【分析】
(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;平衡力的条件:
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;摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:
AB、木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,压力一定,接触面的粗糙程度一定,摩擦力大小不变,故A正确,B错误.
C、木块做加速运动,拉力大于摩擦力,拉力与摩擦力不是平衡力,故C错误.
D、弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力,作用在同一物体上,不是相互作用力;测力计对木块的拉力与木块对测力计的拉力是相互作用力,故D错误.
故选A.
【分析】影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,物体做加速运动,拉力大于摩擦力.
绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等,方向相反,在同一条直线上,绳对木块的拉力作用在木块上,木块对绳的拉力作用在绳上,是作用力与反作用力.
9.【答案】B
【解析】【解答】
(1)甲、丁两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丁两图摩擦力大小相等,即f甲=f丁;
(2)甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;
(3)甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即f甲>f丙.
故这四个图摩擦力大小顺序是:
f乙>f甲=f丁>f丙
故答案为:
B.
【分析】
(1)在接触面材料、接触面的粗糙程度相同的情况下,物体间的正压力越小,物体受到的摩擦力越小.
(2)在压力相等的情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、重物在水平地面上作匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力f=F=30N,拉力水平向右,摩擦力方向水平向左,图中摩擦力方向画错了.故A错误;
BC、重物在水平地面上作匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力f=F=30N,拉力水平向右,摩擦力方向水平向左,但表示摩擦力f的线段的长度必须与标度统一起来.图中摩擦力f的线段的长度与标度不统一.故BC错误;
D、重物在水平地面上作匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力f=F=30N,拉力水平向右,摩擦力方向水平向左,但表示摩擦力f的线段的长度必须与标度统一起来.图中摩擦力f的线段的长度恰为标度的2倍.故D正确.
故选D.
【分析】物体在水平地面上作匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,摩擦力的大小等于物体匀速运动时的拉力,摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,作用点在接触面上,据此可以画出物体受到摩擦力的图示.
二、填空题
11.【答案】摩擦力;水平向左
【解析】【解答】解:
踢出去的足球在草地上滚动,会慢慢停下来,是由于受到摩擦力的作用,因为力是改变物体运动状态的原因,摩擦力的方向与足球的运动方向相反,即水平向左.故答案为:
摩擦力;水平向左.
【分析】由牛顿第一定律可知,当物体不受力的作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态.而如果物体的运动状态发生了改变,则一定是受到了力的作用.
12.【答案】4×103;向左;不变
【解析】【解答】解:
(1)G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N;
由于汽车相对于地面向右运动,摩擦力的方向是与其相对运动的方向相反,所以摩擦力的方向向左;
(2)当加油门时汽车所受牵引力突然增大时,由于接触面的粗糙程度以及车对地面的压力大小都不变;所以车受到的摩擦力大小不变.
故答案为:
4×103;向左;不变.
【分析】
(1)先根据G=mg求出重力的大小,在根据摩擦力为重力的0.2倍即可求出摩擦力的大小;
(2)根据影响摩擦力大小的因素:
压力的大小以及接触面的粗糙程度即可解答.
13.【答案】10;10;惯性
【解析】【解答】解:
木块在拉力F作用下沿水平面向右做匀速直线运动,所以受到的拉力与摩擦力平衡,则F=f=10N;如果水平拉力F增大到20N,此时木块水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以,物体受到的摩擦力不变,仍为10N;
撤去拉力,木块由于惯性继续向右运动.
故答案为:
10;10;惯性.
【分析】
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用;
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;(3)根据牛顿第一定律,如果物体不受力,将保持静止状态或匀速直线运动状态不变.
14.【答案】300;右
【解析】【解答】解:
由图可知滑轮组有2段绳子,因为用滑轮组拉动物体向左做匀速直线运动,所以F=
f摩,则f摩=2F=2×150N=300N;摩擦力的方向向右.
故答案为:
300;右.
【分析】
(1)此题为滑轮组拉动物体前进,要克服物体与地面间的摩擦力,因为两段绳子拉着物体,所以F=
f摩;
(2)根据二力平衡条件,一对平衡力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上.
15.【答案】压力;3
【解析】【解答】 米吸水后发涨,体积变大,就会增大米对筷子和米对玻璃杯的压力。
当筷子提着米在空中静止时,在竖直方向米和玻璃杯的总重力与筷子对米的摩擦力是一对平衡力。
【分析】米发胀后体积增大会增大对筷子的挤压,增大米对筷子的压力;作用与同一物体的一对平衡力大小相等,方向相反。
三、解答题
16.【答案】如图:
【解析】【解答】物体沿斜面向上运动,物体受到的向下的摩擦力,摩擦力作用在接触面上,从摩擦力的作用点(可以画在物体重心),沿摩擦力的方向作有向线段,即可作出摩擦力,摩擦力如图所示:
【分析】掌握摩擦力的示意图的作法。
四、作图题
17.【答案】解:
如图所示:
【解析】【分析】物体所受重力竖直向下,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都可以画在物体重心上.
18.【答案】解:
如图所示:
【解析】【分析】过物体与地面的接触点沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,并用f表示.
五、综合题
19.【答案】
(1)解:
物体B通过定滑轮拉着物体A向右进行匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向右12N的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力是f=12N,方向水平向左
(2)解:
对A物体施加一个水平向左的拉力F,使物体B匀速上升,物体A向左进行匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向左的拉力F、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力F′=GB,水平向左的拉力F与水平向右的拉力F′、滑动摩擦力是平衡力,所以F=F′+f=12N+12N=24N
【解析】【分析】
(1)分析物体A受到的力,物体A向右进行匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断摩擦力大小.物体A无论水平向左还是水平向右进行匀速直线运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变.
(2)对物体A施加一个水平向左的力时,物体A向左进行匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力大小.
20.【答案】
(1)=
(2)竖直向上;500N
【解析】【解答】解:
①小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G(G=mg=50kg×10N/kg=500N)和竖直向上的摩擦力f;
由题意可知,小明始终是匀速下滑,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同.因此f绳=f杆;
②小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,大小等于500N,此处相对运动趋势方向是竖直向下,因此摩擦力方向为竖直向上.
故答案为:
①=;②竖直向上;500N.
【分析】对小明进行受力分析,明确其在竖直方向上受到的力,再根据小明的运动状态,判断两个力的大小关系.
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