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10. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时，经验丰富的司机往往慢速平稳通过，若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉，且安全隐患很大，爱探究的小明设计了如图所示的实验装置，让小球分别从$A$、$B$、$C$、$D$四点由静止滚下，弧面支架下方电子秤的示数如下表. 则速度越大，车与凸起路面之间竖直方向的相互作用力越
小
. 进一步推理：当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大，结合本实验判断是否可以紧急刹车避让前车并说明理由：不可以
，理由是压力太小，摩擦力太小，刹不住车
.答案
小
不可以
压力太小，摩擦力太小，刹不住车
不可以
压力太小，摩擦力太小，刹不住车
解析
【分析】
首先分析实验数据：小球从越高的点滚下，到达凸起顶部的速度越大，电子秤示数越小，说明小球与凸起支架的相互作用力越小，由此可推知速度越大，车与凸起路面之间竖直方向的相互作用力越小。再思考紧急刹车的问题：刹车依靠摩擦力使车减速，而摩擦力大小与压力有关，当汽车速度足够大时，车与凸起路面的压力极小，摩擦力会变得很小，无法有效让车减速，因此不能紧急刹车。
【解析】
1. 由实验现象可知，小球滚下的高度越高，到达凸起顶部的速度越大，电子秤的示数越小，即小球与凸起支架的相互作用力越小，因此速度越大，车与凸起路面之间竖直方向的相互作用力越小。
2. 紧急刹车的原理是利用车轮与路面的摩擦力使汽车减速，而摩擦力的大小与压力大小有关。当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时，车与路面的压力会变得很小，导致摩擦力太小，无法有效使汽车减速，所以不可以紧急刹车避让前车。
【答案】
小；不可以；压力太小，摩擦力太小，刹不住车
【知识点】
摩擦力的影响因素；力与运动的关系
【点评】
本题结合实验探究与生活实际，考查对摩擦力影响因素、力与运动关系的理解，要求学生通过实验数据推理物理规律，并将规律应用到实际场景中，培养了科学推理能力和物理知识的应用意识。
【难度系数】
0.6
首先分析实验数据：小球从越高的点滚下，到达凸起顶部的速度越大，电子秤示数越小，说明小球与凸起支架的相互作用力越小，由此可推知速度越大，车与凸起路面之间竖直方向的相互作用力越小。再思考紧急刹车的问题：刹车依靠摩擦力使车减速，而摩擦力大小与压力有关，当汽车速度足够大时，车与凸起路面的压力极小，摩擦力会变得很小，无法有效让车减速，因此不能紧急刹车。
【解析】
1. 由实验现象可知，小球滚下的高度越高，到达凸起顶部的速度越大，电子秤的示数越小，即小球与凸起支架的相互作用力越小，因此速度越大，车与凸起路面之间竖直方向的相互作用力越小。
2. 紧急刹车的原理是利用车轮与路面的摩擦力使汽车减速，而摩擦力的大小与压力大小有关。当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时，车与路面的压力会变得很小，导致摩擦力太小，无法有效使汽车减速，所以不可以紧急刹车避让前车。
【答案】
小；不可以；压力太小，摩擦力太小，刹不住车
【知识点】
摩擦力的影响因素；力与运动的关系
【点评】
本题结合实验探究与生活实际，考查对摩擦力影响因素、力与运动关系的理解，要求学生通过实验数据推理物理规律，并将规律应用到实际场景中，培养了科学推理能力和物理知识的应用意识。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示，小明在测量滑动摩擦力时，将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计水平向右拉A，使其始终做匀速直线运动，经过区域1和区域2时，弹簧测力计的示数分别为$1.2\ \mathrm{N}$和$1.8\ \mathrm{N}$，两区域示数不同的原因是
A.在区域1中A对木板的压力更大
B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大
D.木板上区域2的粗糙程度更大
理由：
D
(填字母).A.在区域1中A对木板的压力更大
B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大
D.木板上区域2的粗糙程度更大
理由：
物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知,物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2,$两区域物体对水平面的压力相同，则区域2 的接触面更粗糙
.答案
D
物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙
物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙
解析
【分析】
首先，物块A始终做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。已知区域1和区域2的拉力分别为$1.2\ \mathrm{N}$和$1.8\ \mathrm{N}$，说明区域2的滑动摩擦力更大。滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物块A在两个区域时，对木板的压力都等于自身重力，压力大小相同，因此摩擦力的差异只能是接触面粗糙程度不同，摩擦力大的区域接触面更粗糙，所以区域2的粗糙程度更大，应选D。
【解析】
1. 因为物块A做匀速直线运动，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小，所以：
$f_1 = F_1 = 1.2\ \mathrm{N}$，$f_2 = F_2 = 1.8\ \mathrm{N}$，可得$f_1 ＜ f_2$。
2. 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物块A在两个区域时，对木板的压力都等于自身重力，压力大小相同。
3. 在压力相同的情况下，滑动摩擦力越大，说明接触面的粗糙程度越大，因此区域2的粗糙程度更大，故选D。
理由：物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙。
【答案】
D；物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡条件的应用
【点评】
本题结合二力平衡条件考查滑动摩擦力的影响因素，解题的关键是明确压力相同时，滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度决定，需熟练掌握相关力学规律并能灵活应用。
【难度系数】
0.7
首先，物块A始终做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。已知区域1和区域2的拉力分别为$1.2\ \mathrm{N}$和$1.8\ \mathrm{N}$，说明区域2的滑动摩擦力更大。滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物块A在两个区域时，对木板的压力都等于自身重力，压力大小相同，因此摩擦力的差异只能是接触面粗糙程度不同，摩擦力大的区域接触面更粗糙，所以区域2的粗糙程度更大，应选D。
【解析】
1. 因为物块A做匀速直线运动，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小，所以：
$f_1 = F_1 = 1.2\ \mathrm{N}$，$f_2 = F_2 = 1.8\ \mathrm{N}$，可得$f_1 ＜ f_2$。
2. 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，物块A在两个区域时，对木板的压力都等于自身重力，压力大小相同。
3. 在压力相同的情况下，滑动摩擦力越大，说明接触面的粗糙程度越大，因此区域2的粗糙程度更大，故选D。
理由：物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙。
【答案】
D；物体A在区域1和区域2都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A在区域1和区域2所受的摩擦力$f_1＜f_2$，两区域物体对水平面的压力相同，则区域2的接触面更粗糙
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡条件的应用
【点评】
本题结合二力平衡条件考查滑动摩擦力的影响因素，解题的关键是明确压力相同时，滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度决定，需熟练掌握相关力学规律并能灵活应用。
【难度系数】
0.7
12. 按要求作图.
（1）在图中的$A$点画出箱子在水平向左滑行的过程中受到摩擦力的示意图.
（2）如图甲所示，光滑斜面$AB$和光滑小圆弧$BC$与粗糙的水平桌面$CDE$相连，且$DE$段比$CD$段更粗糙. 现将一物块P从$A$点由静止释放，物块沿斜面滑下，到达$E$点刚好静止，试在图乙中画出物块下滑过程中，摩擦力随时间变化的大致图像. ($t_B$、$t_C$、$t_D$、$t_E$分别表示物块经过$B$、$C$、$D$、$E$点的时刻）
（1）在图中的$A$点画出箱子在水平向左滑行的过程中受到摩擦力的示意图.
（2）如图甲所示，光滑斜面$AB$和光滑小圆弧$BC$与粗糙的水平桌面$CDE$相连，且$DE$段比$CD$段更粗糙. 现将一物块P从$A$点由静止释放，物块沿斜面滑下，到达$E$点刚好静止，试在图乙中画出物块下滑过程中，摩擦力随时间变化的大致图像. ($t_B$、$t_C$、$t_D$、$t_E$分别表示物块经过$B$、$C$、$D$、$E$点的时刻）
答案
解析
【分析】
（1）画摩擦力示意图：首先确定摩擦力方向，箱子水平向左滑行，相对水平面向左运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，即水平向右；作用点在A点，因此从A点出发画水平向右的带箭头线段，标注f即可。
（2）画摩擦力随时间变化的图像：分阶段分析物块运动时的摩擦力情况：
①0~t_C（AB、BC段）：斜面和圆弧光滑，无摩擦力，此阶段摩擦力为0；
②t_C~t_D（CD段）：在粗糙水平桌面运动，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小恒定，此阶段摩擦力为定值，图像为水平线段；
③t_D~t_E（DE段）：DE段更粗糙，压力不变，滑动摩擦力变大，此阶段摩擦力为更大的定值，图像为更高的水平线段；
④t_E时刻：物块刚好静止，滑动摩擦力消失，摩擦力变为0。
根据各阶段特点即可画出大致图像。
【解析】
（1）摩擦力示意图：过A点沿水平向右方向画一条带箭头的线段，标注符号$f$，示意图如参考答案第一幅图所示。
（2）摩擦力-时间图像：
①$0∼ t_C$：摩擦力$f=0$，图像为与时间轴重合的线段；
②$t_C∼ t_D$：摩擦力为恒定值$f_1$，图像为平行于时间轴的水平线段；
③$t_D∼ t_E$：摩擦力为更大的恒定值$f_2(f_2＞f_1)$，图像为平行于时间轴且位置更高的水平线段；
④$t_E$时刻：摩擦力降为0，图像在$t_E$点处与时间轴相交，图像如参考答案第二幅图所示。
【答案】
（1）摩擦力示意图见参考答案第一幅图；
（2）摩擦力随时间变化的图像见参考答案第二幅图。
【知识点】
1. 摩擦力示意图绘制
2. 滑动摩擦力影响因素
3. 物理图像绘制
【点评】
本题结合运动过程考查摩擦力的判断与图像绘制，需要分阶段分析不同路段的摩擦力有无及大小变化，既考查了摩擦力的基础知识点，也考查了对物理过程的分析能力和图像表达能力。
【难度系数】
0.6
（1）画摩擦力示意图：首先确定摩擦力方向，箱子水平向左滑行，相对水平面向左运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，即水平向右；作用点在A点，因此从A点出发画水平向右的带箭头线段，标注f即可。
（2）画摩擦力随时间变化的图像：分阶段分析物块运动时的摩擦力情况：
①0~t_C（AB、BC段）：斜面和圆弧光滑，无摩擦力，此阶段摩擦力为0；
②t_C~t_D（CD段）：在粗糙水平桌面运动，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小恒定，此阶段摩擦力为定值，图像为水平线段；
③t_D~t_E（DE段）：DE段更粗糙，压力不变，滑动摩擦力变大，此阶段摩擦力为更大的定值，图像为更高的水平线段；
④t_E时刻：物块刚好静止，滑动摩擦力消失，摩擦力变为0。
根据各阶段特点即可画出大致图像。
【解析】
（1）摩擦力示意图：过A点沿水平向右方向画一条带箭头的线段，标注符号$f$，示意图如参考答案第一幅图所示。
（2）摩擦力-时间图像：
①$0∼ t_C$：摩擦力$f=0$，图像为与时间轴重合的线段；
②$t_C∼ t_D$：摩擦力为恒定值$f_1$，图像为平行于时间轴的水平线段；
③$t_D∼ t_E$：摩擦力为更大的恒定值$f_2(f_2＞f_1)$，图像为平行于时间轴且位置更高的水平线段；
④$t_E$时刻：摩擦力降为0，图像在$t_E$点处与时间轴相交，图像如参考答案第二幅图所示。
【答案】
（1）摩擦力示意图见参考答案第一幅图；
（2）摩擦力随时间变化的图像见参考答案第二幅图。
【知识点】
1. 摩擦力示意图绘制
2. 滑动摩擦力影响因素
3. 物理图像绘制
【点评】
本题结合运动过程考查摩擦力的判断与图像绘制，需要分阶段分析不同路段的摩擦力有无及大小变化，既考查了摩擦力的基础知识点，也考查了对物理过程的分析能力和图像表达能力。
【难度系数】
0.6
