8. 小亮与小华在课后利用黑板擦
对滑动摩擦力进行探究。如图所
示,先让黑板擦平整的一面轻触
竖直黑板面,松手后黑板擦沿着
黑板面竖直下落(忽略空气阻
力)。黑板擦在下落过程中()

A.黑板擦受4个力
B.黑板对黑板擦的摩擦力向上
C.黑板擦对黑板的摩擦力向下
D.黑板擦只受重力
对滑动摩擦力进行探究。如图所
示,先让黑板擦平整的一面轻触
竖直黑板面,松手后黑板擦沿着
黑板面竖直下落(忽略空气阻
力)。黑板擦在下落过程中()
A.黑板擦受4个力
B.黑板对黑板擦的摩擦力向上
C.黑板擦对黑板的摩擦力向下
D.黑板擦只受重力
答案
D
解析
【分析】
首先明确滑动摩擦力的产生条件:相互接触、有弹力(挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动。先判断黑板擦与黑板间的相互作用:黑板擦“轻触”黑板面,说明两者间无挤压(无弹力),不满足滑动摩擦力的产生条件,因此不受摩擦力。再结合忽略空气阻力的条件,分析黑板擦的受力情况,进而逐一判断选项:
1. 确定受力:忽略空气阻力,无摩擦力,所以黑板擦只受重力;
2. 分析选项:A选项说受4个力,明显错误;B、C选项涉及摩擦力,但实际无摩擦力,所以错误;D选项正确。
【解析】
滑动摩擦力的产生需要满足四个条件:相互接触、发生弹性形变(存在弹力)、接触面粗糙、发生相对滑动。
本题中黑板擦“轻触”竖直黑板面,说明黑板擦与黑板之间没有挤压,不存在弹力,因此不满足滑动摩擦力的产生条件,黑板擦不受摩擦力作用。又因为忽略空气阻力,所以黑板擦在下落过程中只受重力。
对各选项分析:
A. 黑板擦只受1个力,并非4个,A错误;
B. 黑板擦不受摩擦力,因此不存在“黑板对黑板擦的摩擦力向上”的情况,B错误;
C. 同理,黑板擦与黑板间无摩擦力,该选项错误;
D. 黑板擦只受重力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的产生条件;受力分析
【点评】
本题的易错点是误以为“轻触”黑板面就存在压力,从而错误判断存在摩擦力。解题的关键是准确把握滑动摩擦力的产生条件,尤其是“弹力(挤压)”这一必要前提,结合受力分析的方法判断物体的受力情况。
【难度系数】
0.5
首先明确滑动摩擦力的产生条件:相互接触、有弹力(挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动。先判断黑板擦与黑板间的相互作用:黑板擦“轻触”黑板面,说明两者间无挤压(无弹力),不满足滑动摩擦力的产生条件,因此不受摩擦力。再结合忽略空气阻力的条件,分析黑板擦的受力情况,进而逐一判断选项:
1. 确定受力:忽略空气阻力,无摩擦力,所以黑板擦只受重力;
2. 分析选项:A选项说受4个力,明显错误;B、C选项涉及摩擦力,但实际无摩擦力,所以错误;D选项正确。
【解析】
滑动摩擦力的产生需要满足四个条件:相互接触、发生弹性形变(存在弹力)、接触面粗糙、发生相对滑动。
本题中黑板擦“轻触”竖直黑板面,说明黑板擦与黑板之间没有挤压,不存在弹力,因此不满足滑动摩擦力的产生条件,黑板擦不受摩擦力作用。又因为忽略空气阻力,所以黑板擦在下落过程中只受重力。
对各选项分析:
A. 黑板擦只受1个力,并非4个,A错误;
B. 黑板擦不受摩擦力,因此不存在“黑板对黑板擦的摩擦力向上”的情况,B错误;
C. 同理,黑板擦与黑板间无摩擦力,该选项错误;
D. 黑板擦只受重力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的产生条件;受力分析
【点评】
本题的易错点是误以为“轻触”黑板面就存在压力,从而错误判断存在摩擦力。解题的关键是准确把握滑动摩擦力的产生条件,尤其是“弹力(挤压)”这一必要前提,结合受力分析的方法判断物体的受力情况。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示,重10 N的B物体匀速下落。
如果对重为50 N的A物体施加一个力
F,使B物体匀速上升,下列关于F的说
法中,正确的是()

A.水平向左,大小为
10 N
B.水平向左,大小为
20 N
C.竖直向上,大小为30 N
D.水平向上,大小为60 N
如果对重为50 N的A物体施加一个力
F,使B物体匀速上升,下列关于F的说
法中,正确的是()
A.水平向左,大小为
10 N
B.水平向左,大小为
20 N
C.竖直向上,大小为30 N
D.水平向上,大小为60 N
答案
B
解析
【分析】
首先分析B匀速下落时A的受力状态:A向右匀速运动,水平方向受到绳子的拉力(等于B的重力10N)和滑动摩擦力,二力平衡,可得出滑动摩擦力的大小为10N。
再分析B匀速上升时的情况:此时A向左匀速运动,绳子对A的拉力仍为10N(方向向右),滑动摩擦力因A向左运动,方向变为向右,且大小不变(压力和接触面粗糙程度不变)。根据二力平衡,A水平方向向左的力F需等于向右的拉力与摩擦力之和,从而计算出F的大小和方向,进而判断正确选项。
【解析】
1. 当B匀速下落时,A向右匀速直线运动,水平方向受力平衡:
绳子对A的拉力 $ T = G_B = 10\,\mathrm{N} $,根据二力平衡条件,滑动摩擦力 $ f = T = 10\,\mathrm{N} $,方向水平向左。
2. 当B匀速上升时,A向左匀速直线运动,水平方向受力平衡:
此时绳子对A的拉力 $ T' = G_B = 10\,\mathrm{N} $(方向水平向右);由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,压力(等于A的重力)和接触面粗糙程度均不变,故滑动摩擦力大小 $ f' = f = 10\,\mathrm{N} $,方向水平向右(阻碍A向左运动)。
3. 根据二力平衡,水平向左的力 $ F $ 需与向右的总力平衡:
$ F = T' + f' = 10\,\mathrm{N} + 10\,\mathrm{N} = 20\,\mathrm{N} $,方向水平向左。
因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力的特性
【点评】
本题结合滑轮特点,综合考查二力平衡条件和滑动摩擦力的应用,关键在于准确分析两种运动状态下物体的受力情况,尤其是滑动摩擦力的方向和大小的判断,需明确滑动摩擦力的影响因素,避免因摩擦力方向判断错误导致结果出错。
【难度系数】
0.5
首先分析B匀速下落时A的受力状态:A向右匀速运动,水平方向受到绳子的拉力(等于B的重力10N)和滑动摩擦力,二力平衡,可得出滑动摩擦力的大小为10N。
再分析B匀速上升时的情况:此时A向左匀速运动,绳子对A的拉力仍为10N(方向向右),滑动摩擦力因A向左运动,方向变为向右,且大小不变(压力和接触面粗糙程度不变)。根据二力平衡,A水平方向向左的力F需等于向右的拉力与摩擦力之和,从而计算出F的大小和方向,进而判断正确选项。
【解析】
1. 当B匀速下落时,A向右匀速直线运动,水平方向受力平衡:
绳子对A的拉力 $ T = G_B = 10\,\mathrm{N} $,根据二力平衡条件,滑动摩擦力 $ f = T = 10\,\mathrm{N} $,方向水平向左。
2. 当B匀速上升时,A向左匀速直线运动,水平方向受力平衡:
此时绳子对A的拉力 $ T' = G_B = 10\,\mathrm{N} $(方向水平向右);由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,压力(等于A的重力)和接触面粗糙程度均不变,故滑动摩擦力大小 $ f' = f = 10\,\mathrm{N} $,方向水平向右(阻碍A向左运动)。
3. 根据二力平衡,水平向左的力 $ F $ 需与向右的总力平衡:
$ F = T' + f' = 10\,\mathrm{N} + 10\,\mathrm{N} = 20\,\mathrm{N} $,方向水平向左。
因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件、滑动摩擦力的特性
【点评】
本题结合滑轮特点,综合考查二力平衡条件和滑动摩擦力的应用,关键在于准确分析两种运动状态下物体的受力情况,尤其是滑动摩擦力的方向和大小的判断,需明确滑动摩擦力的影响因素,避免因摩擦力方向判断错误导致结果出错。
【难度系数】
0.5
10. 如图甲所示,完全相同的木块A和B
被紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌
面上,在12 N的水平推力$F_{1}$作用下,木块
A、B一起做匀速直线运动。若将木块A、B
叠放在该桌面上,用水平力$F_{2}$拉木块B,使
木块A、B一起匀速运动(如图乙所示),则拉

力$F_{2}=$N,此时木块A所受的摩擦
力为N。
被紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌
面上,在12 N的水平推力$F_{1}$作用下,木块
A、B一起做匀速直线运动。若将木块A、B
叠放在该桌面上,用水平力$F_{2}$拉木块B,使
木块A、B一起匀速运动(如图乙所示),则拉
力$F_{2}=$N,此时木块A所受的摩擦
力为N。
答案
12
0
0
解析
【分析】
首先分析甲图,A、B一起匀速直线运动,根据二力平衡可知,此时整体受到的滑动摩擦力等于拉力$F_1$。再看乙图,A、B叠放时,整体对桌面的压力与甲图中整体的压力相等(总重力不变),且桌面粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小不变。由于乙图中A、B一起匀速运动,拉力$F_2$与滑动摩擦力平衡,故$F_2$等于甲图的$F_1$。对于木块A,A与B一起匀速运动,二者无相对运动或相对运动趋势,所以A不受摩擦力。
【解析】
1. 甲图中,木块A、B一起做匀速直线运动,水平方向上拉力$F_1$与整体受到的滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可得,滑动摩擦力$f = F_1 = 12\ \mathrm{N}$。
2. 乙图中,木块A、B叠放时,整体对水平桌面的压力等于甲图中A、B的总重力(总压力不变),且桌面粗糙程度相同,根据滑动摩擦力的影响因素,此时整体受到的滑动摩擦力大小仍为$12\ \mathrm{N}$。
3. 乙图中A、B一起匀速运动,水平方向上拉力$F_2$与滑动摩擦力是一对平衡力,因此$F_2 = f = 12\ \mathrm{N}$。
4. 对于木块A,A与B一起匀速直线运动,A和B之间没有相对运动或相对运动趋势,所以木块A所受的摩擦力为$0\ \mathrm{N}$。
【答案】
12;0
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素;摩擦力的判断
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的影响因素,关键是明确滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,同时要准确判断物体间是否存在摩擦力。
【难度系数】
0.6
首先分析甲图,A、B一起匀速直线运动,根据二力平衡可知,此时整体受到的滑动摩擦力等于拉力$F_1$。再看乙图,A、B叠放时,整体对桌面的压力与甲图中整体的压力相等(总重力不变),且桌面粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小不变。由于乙图中A、B一起匀速运动,拉力$F_2$与滑动摩擦力平衡,故$F_2$等于甲图的$F_1$。对于木块A,A与B一起匀速运动,二者无相对运动或相对运动趋势,所以A不受摩擦力。
【解析】
1. 甲图中,木块A、B一起做匀速直线运动,水平方向上拉力$F_1$与整体受到的滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可得,滑动摩擦力$f = F_1 = 12\ \mathrm{N}$。
2. 乙图中,木块A、B叠放时,整体对水平桌面的压力等于甲图中A、B的总重力(总压力不变),且桌面粗糙程度相同,根据滑动摩擦力的影响因素,此时整体受到的滑动摩擦力大小仍为$12\ \mathrm{N}$。
3. 乙图中A、B一起匀速运动,水平方向上拉力$F_2$与滑动摩擦力是一对平衡力,因此$F_2 = f = 12\ \mathrm{N}$。
4. 对于木块A,A与B一起匀速直线运动,A和B之间没有相对运动或相对运动趋势,所以木块A所受的摩擦力为$0\ \mathrm{N}$。
【答案】
12;0
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素;摩擦力的判断
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的影响因素,关键是明确滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,同时要准确判断物体间是否存在摩擦力。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示,物块正水平向左滑动并压
缩弹簧,请在O点画出物块在水平方向上
受力的示意图。
缩弹簧,请在O点画出物块在水平方向上
受力的示意图。
答案
解析
【分析】
首先对物块进行水平方向的受力分析:物块向左滑动并压缩弹簧,弹簧因被压缩要恢复原状,会对物块产生水平向右的弹力;同时物块在水平面上向左滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以物块还受到水平向右的滑动摩擦力。接下来在O点画出这两个力的示意图,作用点都在O点,方向均水平向右。
【解析】
1. 确定受力:水平方向上,物块受到两个力:
弹簧的弹力:方向水平向右,作用点在O点,用符号$ F_{弹} $表示;
滑动摩擦力:方向水平向右,作用点在O点,用符号$ f $表示。
2. 绘制示意图:在O点分别沿水平向右的方向画出带箭头的线段,标注对应的力的符号,示意图如下:

【答案】
如上述解析中的受力示意图所示
【知识点】
1. 弹力方向判断
2. 滑动摩擦力方向判断
3. 力的示意图绘制
【点评】
本题属于力学基础作图题,重点考查水平方向的受力分析,需要结合弹簧形变特点和物体相对运动状态判断力的方向,能帮助强化对弹力、滑动摩擦力的理解,提升受力分析的基本能力。
【难度系数】
0.7
首先对物块进行水平方向的受力分析:物块向左滑动并压缩弹簧,弹簧因被压缩要恢复原状,会对物块产生水平向右的弹力;同时物块在水平面上向左滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以物块还受到水平向右的滑动摩擦力。接下来在O点画出这两个力的示意图,作用点都在O点,方向均水平向右。
【解析】
1. 确定受力:水平方向上,物块受到两个力:
弹簧的弹力:方向水平向右,作用点在O点,用符号$ F_{弹} $表示;
滑动摩擦力:方向水平向右,作用点在O点,用符号$ f $表示。
2. 绘制示意图:在O点分别沿水平向右的方向画出带箭头的线段,标注对应的力的符号,示意图如下:

【答案】
如上述解析中的受力示意图所示
【知识点】
1. 弹力方向判断
2. 滑动摩擦力方向判断
3. 力的示意图绘制
【点评】
本题属于力学基础作图题,重点考查水平方向的受力分析,需要结合弹簧形变特点和物体相对运动状态判断力的方向,能帮助强化对弹力、滑动摩擦力的理解,提升受力分析的基本能力。
【难度系数】
0.7
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