11. 在探究滑动摩擦力的影响因素时,小王利用同一木块进行了如图8.3-3所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块沿水平放置木板做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F₁、F₂、F₃,则F₁、F₂、F₃大小关系正确的是(

A.F₁>F₂>F₃
B.F₁<F₂<F₃
C.F₁=F₂=F₃
D.F₁>F₂=F₃
A
)。A.F₁>F₂>F₃
B.F₁<F₂<F₃
C.F₁=F₂=F₃
D.F₁>F₂=F₃
答案
11. A
解析
解:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
比较F₁与F₂:压力相同,F₁接触面为毛巾(粗糙),F₂为木板(光滑),故F₁>F₂;
比较F₂与F₃:接触面粗糙程度相同,F₂压力大于F₃(F₂有砝码),故F₂>F₃;
综上,F₁>F₂>F₃。
A
比较F₁与F₂:压力相同,F₁接触面为毛巾(粗糙),F₂为木板(光滑),故F₁>F₂;
比较F₂与F₃:接触面粗糙程度相同,F₂压力大于F₃(F₂有砝码),故F₂>F₃;
综上,F₁>F₂>F₃。
A
12. 将物体放置在静止不动的水平传送带上。用水平拉力F向右拉动物体,使其做向右的匀速直线运动时,受到的滑动摩擦力为$F_{f1}$。当传送带在转轴的带动下向左运动时,再用水平向右的力拉动该物体,使其仍做向右的运动,如图8.3-4所示,此时物体受到的滑动摩擦力为$F_{f2}$。关于$F_{f1}$和$F_{f2}$的大小关系,下列说法正确的是(

$A. F_{f1}>F_{f2}$
$B. F_{f1}<F_{f2}$
$C. F_{f1}=F_{f2}$
D. 无法判断
C
)。$A. F_{f1}>F_{f2}$
$B. F_{f1}<F_{f2}$
$C. F_{f1}=F_{f2}$
D. 无法判断
答案
12. C
解析
解:滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度,公式为$F_f = μ F_N$。
两种情况下,物体均在水平传送带上,对传送带的压力$F_N$等于物体的重力,大小不变;接触面的粗糙程度也未改变,即动摩擦因数$μ$不变。
因此,$F_{f1} = μ F_N$,$F_{f2} = μ F_N$,可得$F_{f1} = F_{f2}$。
答案:C
两种情况下,物体均在水平传送带上,对传送带的压力$F_N$等于物体的重力,大小不变;接触面的粗糙程度也未改变,即动摩擦因数$μ$不变。
因此,$F_{f1} = μ F_N$,$F_{f2} = μ F_N$,可得$F_{f1} = F_{f2}$。
答案:C
13. 为了测量木块在水平木板上运动过程中所受滑动摩擦力的大小,小红设计了如图8.3-5所示的实验装置。小红将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面垫一块长木板。实验中小红拉着长木板沿水平地面向右运动,当弹簧测力计示数稳定时,下列说法正确的是(
A.木块相对于桌面是运动的
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木块所受的滑动摩擦力的方向水平向左
D.弹簧测力计的示数等于木块所受的滑动摩擦力的大小
D
)。A.木块相对于桌面是运动的
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木块所受的滑动摩擦力的方向水平向左
D.弹簧测力计的示数等于木块所受的滑动摩擦力的大小
答案
13. D 解析 木块相对于桌面位置保持不变,所以是静止的。木块受的滑动摩擦力大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关,和是否做匀速直线运动无关。木块相对于木板是向左运动的,因此所受滑动摩擦力的方向水平向右。木块在水平方向上受滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力,此时木块静止,所以受力平衡,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
解析
【分析】
我们可以通过逐个分析选项来解答此题:首先判断木块相对于桌面的运动状态,依据是位置是否发生变化;接着分析木板的运动要求,结合木块的静止状态判断是否需要木板匀速;然后根据木块与木板的相对运动方向确定滑动摩擦力的方向;最后利用二力平衡的知识判断弹簧测力计示数与滑动摩擦力的关系。
【解析】
选项A:木块相对于桌面的位置没有发生改变,因此木块相对于桌面是静止的,A错误。
选项B:实验中,无论木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力始终是一对平衡力,所以不需要木板做匀速直线运动,B错误。
选项C:木板向右运动,木块相对于木板向左运动,根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可知木块所受滑动摩擦力的方向水平向右,C错误。
选项D:木块静止,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,所以弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的方向、二力平衡、运动与静止的相对性
【点评】
本题考查滑动摩擦力测量实验的相关知识,重点在于理解木块的受力平衡状态,明确相对运动与摩擦力方向的关系,易错点是对木块相对运动状态的判断及摩擦力方向的确定。
【难度系数】
0.6
我们可以通过逐个分析选项来解答此题:首先判断木块相对于桌面的运动状态,依据是位置是否发生变化;接着分析木板的运动要求,结合木块的静止状态判断是否需要木板匀速;然后根据木块与木板的相对运动方向确定滑动摩擦力的方向;最后利用二力平衡的知识判断弹簧测力计示数与滑动摩擦力的关系。
【解析】
选项A:木块相对于桌面的位置没有发生改变,因此木块相对于桌面是静止的,A错误。
选项B:实验中,无论木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力始终是一对平衡力,所以不需要木板做匀速直线运动,B错误。
选项C:木板向右运动,木块相对于木板向左运动,根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可知木块所受滑动摩擦力的方向水平向右,C错误。
选项D:木块静止,在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,所以弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的方向、二力平衡、运动与静止的相对性
【点评】
本题考查滑动摩擦力测量实验的相关知识,重点在于理解木块的受力平衡状态,明确相对运动与摩擦力方向的关系,易错点是对木块相对运动状态的判断及摩擦力方向的确定。
【难度系数】
0.6
14. 如图8.3-6所示,当右端挂5N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为(
A.水平向左,5N
B.水平向右,5N
C.水平向左,10N
D.水平向右,10N
C
)。A.水平向左,5N
B.水平向右,5N
C.水平向左,10N
D.水平向右,10N
答案
14. C 解析 当物体 B 向右做匀速直线运动时,A 在竖直方向二力平衡,绳对 A 竖直向上的拉力等于 A 的重力,物体 B 受到的水平向右的拉力等于水平向左的滑动摩擦力,因此滑动摩擦力等于 5N。当物体 B 水平向左做匀速直线运动时,物体 B 受到的水平向左的拉力跟水平向右的滑动摩擦力与绳水平向右的拉力之和平衡,而两次滑动摩擦力大小不变,因此水平向左的拉力大小等于滑动摩擦力 5N 与拉力 5N 之和,即 10N。
解析
【分析】
首先分析物体B向右匀速直线运动时的受力情况:物体A的重力为5N,绳子对B的拉力等于A的重力,即5N,由于B匀速,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力,为5N,方向向左。接着分析B向左匀速直线运动时的受力:此时滑动摩擦力方向变为向右(阻碍相对运动),大小仍为5N(压力和接触面粗糙程度不变),同时绳子对B的拉力仍为5N,方向向右。为使B向左匀速,向左的拉力需要平衡向右的摩擦力和拉力之和,即5N+5N=10N,方向水平向左。
【解析】
当物体B向右做匀速直线运动时,物体A在竖直方向二力平衡,绳对A的拉力等于A的重力5N,因此绳对B的水平向右拉力为5N。由于B做匀速直线运动,水平方向受力平衡,所以B受到的水平向左的滑动摩擦力$ f = 5N $。
当物体B向左做匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,因此滑动摩擦力大小仍为5N,方向变为水平向右(阻碍B向左的相对运动)。此时B受到水平向右的力有滑动摩擦力5N和绳的拉力5N,合力为$ 5N + 5N = 10N $。根据二力平衡条件,要使B向左匀速运动,需对B施加水平向左的拉力,大小等于10N。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题的关键是准确分析不同运动状态下物体B的受力情况,需注意滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,其大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,不受运动方向影响,要结合二力平衡条件计算所需施加的力。
【难度系数】
0.5
首先分析物体B向右匀速直线运动时的受力情况:物体A的重力为5N,绳子对B的拉力等于A的重力,即5N,由于B匀速,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力,为5N,方向向左。接着分析B向左匀速直线运动时的受力:此时滑动摩擦力方向变为向右(阻碍相对运动),大小仍为5N(压力和接触面粗糙程度不变),同时绳子对B的拉力仍为5N,方向向右。为使B向左匀速,向左的拉力需要平衡向右的摩擦力和拉力之和,即5N+5N=10N,方向水平向左。
【解析】
当物体B向右做匀速直线运动时,物体A在竖直方向二力平衡,绳对A的拉力等于A的重力5N,因此绳对B的水平向右拉力为5N。由于B做匀速直线运动,水平方向受力平衡,所以B受到的水平向左的滑动摩擦力$ f = 5N $。
当物体B向左做匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,因此滑动摩擦力大小仍为5N,方向变为水平向右(阻碍B向左的相对运动)。此时B受到水平向右的力有滑动摩擦力5N和绳的拉力5N,合力为$ 5N + 5N = 10N $。根据二力平衡条件,要使B向左匀速运动,需对B施加水平向左的拉力,大小等于10N。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题的关键是准确分析不同运动状态下物体B的受力情况,需注意滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,其大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,不受运动方向影响,要结合二力平衡条件计算所需施加的力。
【难度系数】
0.5
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