4. 如图所示,某同学在同一水平桌面上分别以甲、乙两种方式用弹簧测力计拉同一物块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计的示数分别为$F_1$、$F_2$。已知物块各侧面粗糙程度均相同,则$F_1$

=
(填“<”“=”或“>”)$F_2$。答案
4.=
解析
【分析】要判断$F_1$和$F_2$的大小,需结合滑动摩擦力的影响因素和二力平衡的知识。滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定,与接触面积无关;当物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。本题中是同一物块,对桌面的压力等于其重力,两次压力相同;物块各侧面粗糙程度相同,所以接触面粗糙程度相同,因此两次滑动摩擦力大小相等,进而拉力大小相等。
【解析】物块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,故$F_1=f_1$,$F_2=f_2$。滑动摩擦力公式为$f=μ N$,其中$μ$是接触面粗糙程度,$N$是压力。本题中,同一物块放在同一水平桌面,压力$N$等于物块重力,两次压力相同;物块各侧面粗糙程度相同,因此$μ$相同,可得$f_1=f_2$,所以$F_1=F_2$。
【答案】=
【知识点】滑动摩擦力、二力平衡
【点评】本题考查滑动摩擦力的影响因素及二力平衡的应用,核心是明确滑动摩擦力与接触面积无关,难度适中,需准确掌握相关概念。
【难度系数】0.5
【解析】物块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,故$F_1=f_1$,$F_2=f_2$。滑动摩擦力公式为$f=μ N$,其中$μ$是接触面粗糙程度,$N$是压力。本题中,同一物块放在同一水平桌面,压力$N$等于物块重力,两次压力相同;物块各侧面粗糙程度相同,因此$μ$相同,可得$f_1=f_2$,所以$F_1=F_2$。
【答案】=
【知识点】滑动摩擦力、二力平衡
【点评】本题考查滑动摩擦力的影响因素及二力平衡的应用,核心是明确滑动摩擦力与接触面积无关,难度适中,需准确掌握相关概念。
【难度系数】0.5
5.“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗难、室外擦窗难的问题。如图所示,“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,以下描述正确的是
(

A.不受摩擦力
B.受摩擦力,方向竖直向上
C.受摩擦力,方向竖直向下
D.无法判断
(
B
)A.不受摩擦力
B.受摩擦力,方向竖直向上
C.受摩擦力,方向竖直向下
D.无法判断
答案
5.B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确擦窗机器人的运动状态:向下匀速直线运动,属于平衡状态,受力平衡。再结合摩擦力产生的条件,分析竖直方向的受力,判断摩擦力的方向。
【解析】
自动擦窗机器人向下做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力为平衡力。在竖直方向,机器人受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件,必须有一个竖直向上的力与重力平衡。由于机器人与竖直玻璃板接触、挤压,且存在相对运动,接触面粗糙,因此会受到玻璃板的摩擦力,该摩擦力方向竖直向上,与重力平衡,故选项B正确,A、C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、摩擦力方向
【点评】
本题结合生活中的智能电器实例,考查二力平衡的应用和摩擦力方向的判断,属于基础题,需要学生掌握平衡状态的受力特点,以及摩擦力产生的条件和方向判断方法。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确擦窗机器人的运动状态:向下匀速直线运动,属于平衡状态,受力平衡。再结合摩擦力产生的条件,分析竖直方向的受力,判断摩擦力的方向。
【解析】
自动擦窗机器人向下做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力为平衡力。在竖直方向,机器人受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件,必须有一个竖直向上的力与重力平衡。由于机器人与竖直玻璃板接触、挤压,且存在相对运动,接触面粗糙,因此会受到玻璃板的摩擦力,该摩擦力方向竖直向上,与重力平衡,故选项B正确,A、C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、摩擦力方向
【点评】
本题结合生活中的智能电器实例,考查二力平衡的应用和摩擦力方向的判断,属于基础题,需要学生掌握平衡状态的受力特点,以及摩擦力产生的条件和方向判断方法。
【难度系数】
0.6
6.(双选)下列现象中为了增大摩擦力的是(

A.用滚木运送巨石
B.鞋底有复杂花纹

C.冰壶运动刷冰
D.用力捏自行车闸
BD
)A.用滚木运送巨石
B.鞋底有复杂花纹
C.冰壶运动刷冰
D.用力捏自行车闸
答案
6.BD
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度),以及改变摩擦力的常见方法:增大摩擦的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度;减小摩擦的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离等。接下来逐个分析选项,判断每个选项是增大还是减小摩擦力,最终选出符合题意的增大摩擦力的选项。
【解析】
A选项:用滚木运送巨石,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,目的是减小摩擦力,不符合题意;
B选项:鞋底有复杂花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,符合题意;
C选项:冰壶运动刷冰,使冰面更光滑,减小了接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,不符合题意;
D选项:用力捏自行车闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,符合题意。
综上,答案为BD。
【答案】
BD
【知识点】
增大摩擦力的方法、减小摩擦力的方法
【点评】
本题考查摩擦力改变的实际应用,核心是掌握影响摩擦力大小的因素,能准确区分增大和减小摩擦的实例,属于基础题型,需要学生结合生活经验分析每个选项。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度),以及改变摩擦力的常见方法:增大摩擦的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度;减小摩擦的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离等。接下来逐个分析选项,判断每个选项是增大还是减小摩擦力,最终选出符合题意的增大摩擦力的选项。
【解析】
A选项:用滚木运送巨石,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,目的是减小摩擦力,不符合题意;
B选项:鞋底有复杂花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,符合题意;
C选项:冰壶运动刷冰,使冰面更光滑,减小了接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,不符合题意;
D选项:用力捏自行车闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,符合题意。
综上,答案为BD。
【答案】
BD
【知识点】
增大摩擦力的方法、减小摩擦力的方法
【点评】
本题考查摩擦力改变的实际应用,核心是掌握影响摩擦力大小的因素,能准确区分增大和减小摩擦的实例,属于基础题型,需要学生结合生活经验分析每个选项。
【难度系数】
0.5
7.小明爸爸用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息的情景如图所示,请画出向下滑动过程中手指受到的摩擦力$f$的示意图。(设$O$点是摩擦力$f$的作用点)

答案
7.如图所示。
解析
【分析】要确定手指受到的摩擦力方向,需明确滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。手指向下滑动时,相对于手机屏幕有向下的相对运动,因此屏幕对手指的摩擦力方向与相对运动方向相反,即向上,作用点为O点,据此可画出摩擦力示意图。
【解析】当手指向下滑动时,手指相对于手机屏幕向下运动,根据滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反的规律,可知手指受到的摩擦力方向向上,作用点在O点,据此画出箭头向上的摩擦力示意图。
【答案】如图所示。
【知识点】滑动摩擦力、摩擦力方向判断
【点评】本题考查滑动摩擦力方向的判断,核心是理解摩擦力阻碍相对运动,方向与相对运动方向相反,属于基础力学题,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】当手指向下滑动时,手指相对于手机屏幕向下运动,根据滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反的规律,可知手指受到的摩擦力方向向上,作用点在O点,据此画出箭头向上的摩擦力示意图。
【答案】如图所示。
【知识点】滑动摩擦力、摩擦力方向判断
【点评】本题考查滑动摩擦力方向的判断,核心是理解摩擦力阻碍相对运动,方向与相对运动方向相反,属于基础力学题,难度较低。
【难度系数】0.6
8. 在学习过滑动摩擦力的相关知识后,小聪同学发现实验室里有如图所示的底面积相同的木块和铝块,他想比较一下木块和铝块表面的粗糙程度。于是,他进行了如下实验。

(1)要比较两者表面的粗糙程度,在同一水平桌面上做实验时,应保持物体对桌面的
(2)先将木块叠放在铝块上,用弹簧测力计沿直线匀速拉动铝块,测力计的示数如图所示,为
(3)然后,他将
(4)比较两次弹簧测力计示数可知,
(1)要比较两者表面的粗糙程度,在同一水平桌面上做实验时,应保持物体对桌面的
压力
不变。在物理学中,这种方法叫做控制变量
法。(2)先将木块叠放在铝块上,用弹簧测力计沿直线匀速拉动铝块,测力计的示数如图所示,为
3.3
N。(3)然后,他将
铝块叠放在木块上
,重复上述过程。这次他测得的摩擦力为4.0 N。(4)比较两次弹簧测力计示数可知,
木块
表面的粗糙程度大一些。答案
8.(1)压力 控制变量 (2)3.3 (3)铝块叠放在木块上 (4)木块
解析
【分析】
要比较木块和铝块表面的粗糙程度,需依据滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度),采用控制变量法:控制压力不变,只改变接触面,通过滑动摩擦力大小判断粗糙程度。需先掌握弹簧测力计读数方法,再通过改变叠放方式调整接触面,最终根据摩擦力大小得出结论。
【解析】
(1) 滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,比较粗糙程度时需控制压力不变,这种方法是控制变量法。
(2) 弹簧测力计分度值为0.1N,指针指向3.3N,故示数为3.3N。
(3) 为保持压力不变、改变接触面,需将铝块叠放在木块上重复实验。
(4) 压力相同时,滑动摩擦力越大则接触面越粗糙。第一次摩擦力3.3N,第二次4.0N,第二次摩擦力更大,说明木块表面更粗糙。
【答案】
(1)压力;控制变量 (2)3.3 (3)铝块叠放在木块上 (4)木块
【知识点】
滑动摩擦力;控制变量法;弹簧测力计读数
【点评】
本题考查滑动摩擦力实验的核心方法(控制变量法)与应用,需掌握弹簧测力计读数,理解摩擦力与粗糙程度的关系,属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
要比较木块和铝块表面的粗糙程度,需依据滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度),采用控制变量法:控制压力不变,只改变接触面,通过滑动摩擦力大小判断粗糙程度。需先掌握弹簧测力计读数方法,再通过改变叠放方式调整接触面,最终根据摩擦力大小得出结论。
【解析】
(1) 滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,比较粗糙程度时需控制压力不变,这种方法是控制变量法。
(2) 弹簧测力计分度值为0.1N,指针指向3.3N,故示数为3.3N。
(3) 为保持压力不变、改变接触面,需将铝块叠放在木块上重复实验。
(4) 压力相同时,滑动摩擦力越大则接触面越粗糙。第一次摩擦力3.3N,第二次4.0N,第二次摩擦力更大,说明木块表面更粗糙。
【答案】
(1)压力;控制变量 (2)3.3 (3)铝块叠放在木块上 (4)木块
【知识点】
滑动摩擦力;控制变量法;弹簧测力计读数
【点评】
本题考查滑动摩擦力实验的核心方法(控制变量法)与应用,需掌握弹簧测力计读数,理解摩擦力与粗糙程度的关系,属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
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