3. 下列关于弹力和摩擦力的说法中,正确的是()
A.静止的物体一定不受摩擦力
B.相互接触的物体之间必有弹力
C.相互有摩擦力的物体之间一定有弹力
D.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
A.静止的物体一定不受摩擦力
B.相互接触的物体之间必有弹力
C.相互有摩擦力的物体之间一定有弹力
D.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确弹力和摩擦力的产生条件:
1. 弹力产生条件:相互接触且发生弹性形变;
2. 摩擦力产生条件:相互接触挤压(存在弹力)、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。
接下来逐个分析选项:
对于A选项,思考静止物体是否存在相对运动趋势,若有则受静摩擦力;
对于B选项,判断接触的物体是否满足弹力的两个产生条件;
对于C选项,根据摩擦力的产生条件,分析弹力与摩擦力的依存关系;
对于D选项,区分“物体运动方向”和“相对运动/相对运动趋势方向”,明确摩擦力方向的判断依据。
【解析】
A. 静止的物体若有相对运动趋势,会受到静摩擦力,例如静止在斜面上的物体,由于有沿斜面下滑的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力,故A错误;
B. 相互接触的物体之间,若没有发生弹性形变,则不会产生弹力,比如两个并排放在水平桌面上、仅接触但未挤压的正方体之间,不存在弹力,故B错误;
C. 摩擦力的产生必须满足“相互接触挤压(即存在弹力)”这一条件,因此相互有摩擦力的物体之间一定有弹力,故C正确;
D. 摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,而非与物体的运动方向相反。例如人向前走路时,脚向后蹬地,脚有向后的相对运动趋势,受到的静摩擦力方向向前,与人的运动方向相同,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
弹力产生条件、摩擦力产生条件、摩擦力方向判断
【点评】
本题考查弹力与摩擦力的基础概念及相互关系,重点在于区分“运动方向”与“相对运动/相对运动趋势方向”,理解摩擦力对弹力的依存性,是对力学基础概念的典型考查,易混淆点为静摩擦力的存在场景及两种力的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确弹力和摩擦力的产生条件:
1. 弹力产生条件:相互接触且发生弹性形变;
2. 摩擦力产生条件:相互接触挤压(存在弹力)、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。
接下来逐个分析选项:
对于A选项,思考静止物体是否存在相对运动趋势,若有则受静摩擦力;
对于B选项,判断接触的物体是否满足弹力的两个产生条件;
对于C选项,根据摩擦力的产生条件,分析弹力与摩擦力的依存关系;
对于D选项,区分“物体运动方向”和“相对运动/相对运动趋势方向”,明确摩擦力方向的判断依据。
【解析】
A. 静止的物体若有相对运动趋势,会受到静摩擦力,例如静止在斜面上的物体,由于有沿斜面下滑的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力,故A错误;
B. 相互接触的物体之间,若没有发生弹性形变,则不会产生弹力,比如两个并排放在水平桌面上、仅接触但未挤压的正方体之间,不存在弹力,故B错误;
C. 摩擦力的产生必须满足“相互接触挤压(即存在弹力)”这一条件,因此相互有摩擦力的物体之间一定有弹力,故C正确;
D. 摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,而非与物体的运动方向相反。例如人向前走路时,脚向后蹬地,脚有向后的相对运动趋势,受到的静摩擦力方向向前,与人的运动方向相同,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
弹力产生条件、摩擦力产生条件、摩擦力方向判断
【点评】
本题考查弹力与摩擦力的基础概念及相互关系,重点在于区分“运动方向”与“相对运动/相对运动趋势方向”,理解摩擦力对弹力的依存性,是对力学基础概念的典型考查,易混淆点为静摩擦力的存在场景及两种力的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
4. 把一木制小桌子放在地面上拖动,按如图8-3-3所示的两种拖法,桌面和桌腿的粗糙程度相同,桌子所受的摩擦力大小相比较是()

A.相等
B.甲大
C.乙大
D.无法比较
A.相等
B.甲大
C.乙大
D.无法比较
答案
A
解析
【分析】
要比较两种拖法下桌子受到的摩擦力大小,需回忆滑动摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,公式为$f=μ N$,其中$μ$是接触面的粗糙程度,$N$是压力。首先判断两种情况的压力和粗糙程度是否相同:两种拖法中,桌子对地面的压力都等于桌子的重力,压力大小相等;且桌面和桌腿的粗糙程度相同,即$μ$相同。滑动摩擦力与接触面积无关,因此两种情况下摩擦力大小相等。
【解析】
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定,公式为$f=μ N$。
1. 压力分析:两种拖法中,桌子对地面的压力$N$都等于桌子自身的重力,因此压力大小相等;
2. 粗糙程度分析:题目明确桌面和桌腿的粗糙程度相同,即接触面的粗糙程度$μ$相同;
3. 摩擦力比较:滑动摩擦力与接触面积无关,结合上述分析可知$f_{甲}=f_{乙}$。
【答案】
A
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查滑动摩擦力影响因素的应用,易错点是误以为接触面积会影响滑动摩擦力大小,实际滑动摩擦力仅与压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,需牢记这一核心知识点。
【难度系数】
0.8
要比较两种拖法下桌子受到的摩擦力大小,需回忆滑动摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,公式为$f=μ N$,其中$μ$是接触面的粗糙程度,$N$是压力。首先判断两种情况的压力和粗糙程度是否相同:两种拖法中,桌子对地面的压力都等于桌子的重力,压力大小相等;且桌面和桌腿的粗糙程度相同,即$μ$相同。滑动摩擦力与接触面积无关,因此两种情况下摩擦力大小相等。
【解析】
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定,公式为$f=μ N$。
1. 压力分析:两种拖法中,桌子对地面的压力$N$都等于桌子自身的重力,因此压力大小相等;
2. 粗糙程度分析:题目明确桌面和桌腿的粗糙程度相同,即接触面的粗糙程度$μ$相同;
3. 摩擦力比较:滑动摩擦力与接触面积无关,结合上述分析可知$f_{甲}=f_{乙}$。
【答案】
A
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查滑动摩擦力影响因素的应用,易错点是误以为接触面积会影响滑动摩擦力大小,实际滑动摩擦力仅与压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,需牢记这一核心知识点。
【难度系数】
0.8
5. 如图8-3-4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.水平向左,大小为60 N
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.水平向左,大小为60 N
答案
B
解析
【分析】
首先分析B匀速下落时的受力状态:B匀速下落,处于平衡状态,绳子拉力等于B的重力,即10N。此时A随B匀速向右运动,水平方向受向右的拉力和向左的滑动摩擦力,二力平衡,故滑动摩擦力大小为10N,且滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,大小不变。
当B匀速上升时,B仍平衡,绳子对A的拉力仍为10N(向右)。此时A需匀速运动以保证B匀速上升,A向左运动时,滑动摩擦力方向变为向右,大小仍为10N。对A水平方向受力分析:向右的拉力和摩擦力总和为20N,为使A匀速,需施加向左的力F,大小等于向右的合力,即20N。
【解析】
1. 分析B匀速下落时的受力与A的摩擦力:
当B匀速下落时,B处于平衡状态,根据二力平衡条件,绳子对B的拉力:
$ F_{\mathrm{拉}} = G_B = 10\ \mathrm{N} $
此时A随B匀速向右运动,A也处于平衡状态,水平方向上,向右的拉力与向左的滑动摩擦力二力平衡,因此滑动摩擦力:
$ f = F_{\mathrm{拉}} = 10\ \mathrm{N} $
由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,因此当A运动方向改变时,滑动摩擦力大小保持10N不变。
2. 分析B匀速上升时A的受力,求解力$ F $:
当B匀速上升时,B仍处于平衡状态,绳子对B的拉力仍为10N,因此绳子对A的拉力$ F_{\mathrm{拉}}' = 10\ \mathrm{N} $,方向向右。
此时A要匀速运动(保证B匀速上升),A相对于水平面向左运动,滑动摩擦力方向变为向右,大小仍为$ f = 10\ \mathrm{N} $。
对A水平方向受力分析,A受到向右的拉力$ F_{\mathrm{拉}}' $和向右的滑动摩擦力$ f $,为使A匀速向左运动,需施加水平向左的力$ F $,根据平衡条件:
$ F = F_{\mathrm{拉}}' + f = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $
因此$ F $水平向左,大小为20N,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用和滑动摩擦力的特点,解题关键是分两次分析物体的受力状态,明确滑动摩擦力的大小和方向变化,再结合平衡条件计算所需力的大小和方向。
【难度系数】
0.6
首先分析B匀速下落时的受力状态:B匀速下落,处于平衡状态,绳子拉力等于B的重力,即10N。此时A随B匀速向右运动,水平方向受向右的拉力和向左的滑动摩擦力,二力平衡,故滑动摩擦力大小为10N,且滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,大小不变。
当B匀速上升时,B仍平衡,绳子对A的拉力仍为10N(向右)。此时A需匀速运动以保证B匀速上升,A向左运动时,滑动摩擦力方向变为向右,大小仍为10N。对A水平方向受力分析:向右的拉力和摩擦力总和为20N,为使A匀速,需施加向左的力F,大小等于向右的合力,即20N。
【解析】
1. 分析B匀速下落时的受力与A的摩擦力:
当B匀速下落时,B处于平衡状态,根据二力平衡条件,绳子对B的拉力:
$ F_{\mathrm{拉}} = G_B = 10\ \mathrm{N} $
此时A随B匀速向右运动,A也处于平衡状态,水平方向上,向右的拉力与向左的滑动摩擦力二力平衡,因此滑动摩擦力:
$ f = F_{\mathrm{拉}} = 10\ \mathrm{N} $
由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,因此当A运动方向改变时,滑动摩擦力大小保持10N不变。
2. 分析B匀速上升时A的受力,求解力$ F $:
当B匀速上升时,B仍处于平衡状态,绳子对B的拉力仍为10N,因此绳子对A的拉力$ F_{\mathrm{拉}}' = 10\ \mathrm{N} $,方向向右。
此时A要匀速运动(保证B匀速上升),A相对于水平面向左运动,滑动摩擦力方向变为向右,大小仍为$ f = 10\ \mathrm{N} $。
对A水平方向受力分析,A受到向右的拉力$ F_{\mathrm{拉}}' $和向右的滑动摩擦力$ f $,为使A匀速向左运动,需施加水平向左的力$ F $,根据平衡条件:
$ F = F_{\mathrm{拉}}' + f = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $
因此$ F $水平向左,大小为20N,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用和滑动摩擦力的特点,解题关键是分两次分析物体的受力状态,明确滑动摩擦力的大小和方向变化,再结合平衡条件计算所需力的大小和方向。
【难度系数】
0.6
6. 如图8-3-5甲,在水平桌面上放两辆能自由移动的玩具车,打开玩具车的电动机驱动后轮,然后慢慢往下放,当玩具车与两辆小车上表面接触时,两辆小车的运动方向如图8-3-5乙中箭头所示。则玩具车的后轮()

A.逆时针转动,受到摩擦力方向向右
B.逆时针转动,受到摩擦力方向向左
C.顺时针转动,受到摩擦力方向向右
D.顺时针转动,受到摩擦力方向向左
A.逆时针转动,受到摩擦力方向向右
B.逆时针转动,受到摩擦力方向向左
C.顺时针转动,受到摩擦力方向向右
D.顺时针转动,受到摩擦力方向向左
答案
B
解析
【分析】
首先根据小车的运动方向判断玩具车后轮对小车的摩擦力方向,再利用力的作用是相互的,得出小车对后轮的摩擦力方向;接着结合摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,判断后轮的转动方向:
1. 由图乙可知,左侧小车向左运动、右侧小车向右运动,说明玩具车后轮对左侧小车的摩擦力向左,对右侧小车的摩擦力向右;
2. 根据力的作用是相互的,可推出小车对玩具车后轮的摩擦力方向:左侧小车对后轮的摩擦力向右,右侧小车对后轮的摩擦力向左;
3. 结合驱动轮的运动特点,后轮逆时针转动时,后轮下端相对于小车有向右的相对运动趋势,会受到向左的摩擦力,与上述推导一致,符合图中的运动现象。
【解析】
1. 分析小车运动的受力原因:
左侧小车向左运动,说明玩具车后轮对左侧小车的摩擦力向左;右侧小车向右运动,说明玩具车后轮对右侧小车的摩擦力向右。
2. 利用力的相互性推导后轮受到的摩擦力:
根据物体间力的作用是相互的,小车对玩具车后轮的摩擦力方向为:左侧小车对后轮的摩擦力向右,右侧小车对后轮的摩擦力向左。
3. 判断后轮转动方向:
玩具车后轮为驱动轮,当后轮逆时针转动时,后轮下端相对于小车有向右的相对运动趋势,因此小车对后轮的摩擦力向左,同时后轮对小车的摩擦力会使左侧小车向左、右侧小车向右运动,与图乙现象完全匹配。
综上,玩具车的后轮逆时针转动,受到摩擦力方向向左,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
摩擦力方向判断、力的相互性
【点评】
本题需要逆向推导,通过小车的运动状态分析受力,再结合力的相互性和摩擦力的判断方法确定驱动轮的转动方向,明确驱动轮与接触面的相对运动趋势是解题的核心。
【难度系数】
0.6
首先根据小车的运动方向判断玩具车后轮对小车的摩擦力方向,再利用力的作用是相互的,得出小车对后轮的摩擦力方向;接着结合摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,判断后轮的转动方向:
1. 由图乙可知,左侧小车向左运动、右侧小车向右运动,说明玩具车后轮对左侧小车的摩擦力向左,对右侧小车的摩擦力向右;
2. 根据力的作用是相互的,可推出小车对玩具车后轮的摩擦力方向:左侧小车对后轮的摩擦力向右,右侧小车对后轮的摩擦力向左;
3. 结合驱动轮的运动特点,后轮逆时针转动时,后轮下端相对于小车有向右的相对运动趋势,会受到向左的摩擦力,与上述推导一致,符合图中的运动现象。
【解析】
1. 分析小车运动的受力原因:
左侧小车向左运动,说明玩具车后轮对左侧小车的摩擦力向左;右侧小车向右运动,说明玩具车后轮对右侧小车的摩擦力向右。
2. 利用力的相互性推导后轮受到的摩擦力:
根据物体间力的作用是相互的,小车对玩具车后轮的摩擦力方向为:左侧小车对后轮的摩擦力向右,右侧小车对后轮的摩擦力向左。
3. 判断后轮转动方向:
玩具车后轮为驱动轮,当后轮逆时针转动时,后轮下端相对于小车有向右的相对运动趋势,因此小车对后轮的摩擦力向左,同时后轮对小车的摩擦力会使左侧小车向左、右侧小车向右运动,与图乙现象完全匹配。
综上,玩具车的后轮逆时针转动,受到摩擦力方向向左,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
摩擦力方向判断、力的相互性
【点评】
本题需要逆向推导,通过小车的运动状态分析受力,再结合力的相互性和摩擦力的判断方法确定驱动轮的转动方向,明确驱动轮与接触面的相对运动趋势是解题的核心。
【难度系数】
0.6
7. 如图8-3-6甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12 N的水平拉力$F_{1}$作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力$F_{2}$推A使它们一起匀速运动(如图8-3-6乙),则推力$F_{2}=$ N,接下来若增大推力$F_{2}$,则A和B受到的摩擦力将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案
0
12
不变
12
不变
解析
【分析】
1. 分析甲图中木块B的受力:A、B一起匀速直线运动,B与A间无相对运动或相对运动趋势,故B不受摩擦力。
2. 甲图中A、B整体匀速,拉力与滑动摩擦力平衡,可得滑动摩擦力大小;乙图中整体对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,匀速时推力等于滑动摩擦力。
3. 滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,增大推力时这两个因素不变,故摩擦力不变。
【解析】
1. 甲图中,A、B一起做匀速直线运动,木块B与A之间没有相对运动,也无相对运动趋势,因此木块B所受的摩擦力为$\boldsymbol{0}$N。
2. 甲图中,A、B整体匀速直线运动,水平方向拉力$F_1$与滑动摩擦力平衡,即整体受到的滑动摩擦力$f=F_1=12\ \mathrm{N}$。
乙图中,A、B紧靠着放置,整体对桌面的压力、接触面粗糙程度与甲图相同,滑动摩擦力大小不变,仍为$12\ \mathrm{N}$;由于A、B一起匀速运动,推力$F_2$与滑动摩擦力平衡,故$F_2=12\ \mathrm{N}$。
3. 增大推力$F_2$时,A、B对桌面的压力和接触面粗糙程度均未改变,根据滑动摩擦力的影响因素,A和B受到的摩擦力将$\boldsymbol{不变}$。
【答案】
0;12;不变
【知识点】
滑动摩擦力判断,二力平衡,滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题结合二力平衡考查滑动摩擦力的相关知识,需明确滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积、运动状态无关,同时要掌握受力分析的方法。
【难度系数】
0.7
1. 分析甲图中木块B的受力:A、B一起匀速直线运动,B与A间无相对运动或相对运动趋势,故B不受摩擦力。
2. 甲图中A、B整体匀速,拉力与滑动摩擦力平衡,可得滑动摩擦力大小;乙图中整体对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,匀速时推力等于滑动摩擦力。
3. 滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,增大推力时这两个因素不变,故摩擦力不变。
【解析】
1. 甲图中,A、B一起做匀速直线运动,木块B与A之间没有相对运动,也无相对运动趋势,因此木块B所受的摩擦力为$\boldsymbol{0}$N。
2. 甲图中,A、B整体匀速直线运动,水平方向拉力$F_1$与滑动摩擦力平衡,即整体受到的滑动摩擦力$f=F_1=12\ \mathrm{N}$。
乙图中,A、B紧靠着放置,整体对桌面的压力、接触面粗糙程度与甲图相同,滑动摩擦力大小不变,仍为$12\ \mathrm{N}$;由于A、B一起匀速运动,推力$F_2$与滑动摩擦力平衡,故$F_2=12\ \mathrm{N}$。
3. 增大推力$F_2$时,A、B对桌面的压力和接触面粗糙程度均未改变,根据滑动摩擦力的影响因素,A和B受到的摩擦力将$\boldsymbol{不变}$。
【答案】
0;12;不变
【知识点】
滑动摩擦力判断,二力平衡,滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题结合二力平衡考查滑动摩擦力的相关知识,需明确滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积、运动状态无关,同时要掌握受力分析的方法。
【难度系数】
0.7
8. 如图8-3-7所示,小春在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,操作的错误是。纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案
拉力不在水平方向上
匀速直线
变大
匀速直线
变大
解析
【分析】
首先回忆滑动摩擦力的测量原理:需利用二力平衡,让拉力与滑动摩擦力大小相等。观察图中操作,弹簧测力计斜拉木块,拉力不在水平方向,此时拉力与摩擦力不在同一直线,无法通过二力平衡准确测量摩擦力,这是操作错误。纠正后,根据二力平衡条件,只有拉动木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,才能通过测力计示数读出摩擦力大小。再结合滑动摩擦力的影响因素:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,当在木块上加砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力会变大。
【解析】
1. 操作错误判断:由图可见,弹簧测力计的拉力不在水平方向上,此时拉力与滑动摩擦力不是一对平衡力,无法准确测量滑动摩擦力的大小,这是操作的错误之处。
2. 正确操作要求:根据二力平衡的条件,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动,此时木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
3. 滑动摩擦力的变化:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,当在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,木块对接触面的压力变大,因此木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
【答案】
拉力不在水平方向上;匀速直线;变大
【知识点】
滑动摩擦力测量、二力平衡应用、滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题考查“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验的操作细节、实验原理及影响滑动摩擦力的核心因素,属于基础实验题,需熟练掌握实验逻辑与相关规律。
【难度系数】
0.8
首先回忆滑动摩擦力的测量原理:需利用二力平衡,让拉力与滑动摩擦力大小相等。观察图中操作,弹簧测力计斜拉木块,拉力不在水平方向,此时拉力与摩擦力不在同一直线,无法通过二力平衡准确测量摩擦力,这是操作错误。纠正后,根据二力平衡条件,只有拉动木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,才能通过测力计示数读出摩擦力大小。再结合滑动摩擦力的影响因素:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,当在木块上加砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力会变大。
【解析】
1. 操作错误判断:由图可见,弹簧测力计的拉力不在水平方向上,此时拉力与滑动摩擦力不是一对平衡力,无法准确测量滑动摩擦力的大小,这是操作的错误之处。
2. 正确操作要求:根据二力平衡的条件,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动,此时木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
3. 滑动摩擦力的变化:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,当在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,木块对接触面的压力变大,因此木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
【答案】
拉力不在水平方向上;匀速直线;变大
【知识点】
滑动摩擦力测量、二力平衡应用、滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题考查“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验的操作细节、实验原理及影响滑动摩擦力的核心因素,属于基础实验题,需熟练掌握实验逻辑与相关规律。
【难度系数】
0.8
9. 如图8-3-8所示,物体A沿粗糙斜面下滑,在重心O点处画出物体A受到的重力G和摩擦力f的示意图。

答案
解析
【分析】
要画出物体A受到的重力G和摩擦力f的示意图,需按以下思路分析:
1. 确定力的作用点:重力和摩擦力的作用点均可画在物体的重心O点;
2. 判断力的方向:
重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态、所处位置无关;
物体沿粗糙斜面下滑,相对斜面向下运动,因此摩擦力的方向沿斜面向上,用于阻碍物体的相对运动;
3. 按照力的示意图的规范画法,从作用点出发,沿对应力的方向画带箭头的线段,并标注力的符号。
【解析】
1. 绘制重力G:以重心O为作用点,竖直向下画一条带箭头的线段,在线段末端标注符号“G”;
2. 绘制摩擦力f:以重心O为作用点,沿斜面向上画一条带箭头的线段,在线段末端标注符号“f”。
示意图如下:

【答案】
如上述解析中的示意图所示,重力G竖直向下作用于O点,摩擦力f沿斜面向上作用于O点。
【知识点】
重力的方向、摩擦力的方向、力的示意图绘制
【点评】
本题考查力的示意图的绘制,核心是准确判断两个力的方向:重力方向始终竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,需结合物体的运动状态分析,属于力学基础作图题。
【难度系数】
0.8
要画出物体A受到的重力G和摩擦力f的示意图,需按以下思路分析:
1. 确定力的作用点:重力和摩擦力的作用点均可画在物体的重心O点;
2. 判断力的方向:
重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态、所处位置无关;
物体沿粗糙斜面下滑,相对斜面向下运动,因此摩擦力的方向沿斜面向上,用于阻碍物体的相对运动;
3. 按照力的示意图的规范画法,从作用点出发,沿对应力的方向画带箭头的线段,并标注力的符号。
【解析】
1. 绘制重力G:以重心O为作用点,竖直向下画一条带箭头的线段,在线段末端标注符号“G”;
2. 绘制摩擦力f:以重心O为作用点,沿斜面向上画一条带箭头的线段,在线段末端标注符号“f”。
示意图如下:
【答案】
如上述解析中的示意图所示,重力G竖直向下作用于O点,摩擦力f沿斜面向上作用于O点。
【知识点】
重力的方向、摩擦力的方向、力的示意图绘制
【点评】
本题考查力的示意图的绘制,核心是准确判断两个力的方向:重力方向始终竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,需结合物体的运动状态分析,属于力学基础作图题。
【难度系数】
0.8
10. 小松在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
他利用实验器材设计如图8-3-9所示的装置进行实验。

(1)在测量摩擦力前,应将弹簧测力计在(选填“水平”或“竖直”)方向调零。根据原理,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做运动时,木块所受滑动摩擦力的大小拉力大小。如果在竖直方向上对弹簧测力计调零,则测出的摩擦力(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力。
(2)如果小松要验证猜想①,他应该选择两图所示的实验来操作;如果小松要验证猜想②,他应该选择两图所示的实验来操作。
(3)比较甲、丙两次实验可得出结论:滑动摩擦力的大小跟有关。
(4)比较两次实验可得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
他利用实验器材设计如图8-3-9所示的装置进行实验。
(1)在测量摩擦力前,应将弹簧测力计在(选填“水平”或“竖直”)方向调零。根据原理,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做运动时,木块所受滑动摩擦力的大小拉力大小。如果在竖直方向上对弹簧测力计调零,则测出的摩擦力(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力。
(2)如果小松要验证猜想①,他应该选择两图所示的实验来操作;如果小松要验证猜想②,他应该选择两图所示的实验来操作。
(3)比较甲、丙两次实验可得出结论:滑动摩擦力的大小跟有关。
(4)比较两次实验可得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
答案
(1)水平
二力平衡
匀速直线
等于
小于
(2)甲、丙
甲、乙
(3)压力大小
(4)甲、乙
二力平衡
匀速直线
等于
小于
(2)甲、丙
甲、乙
(3)压力大小
(4)甲、乙
解析
【分析】
本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验题,解题思路如下:
1. 对于摩擦力的测量,需明确弹簧测力计的调零方向要与使用方向一致,利用二力平衡原理,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等;若竖直调零,弹簧自身重力会导致水平测量时示数偏小。
2. 验证猜想时需运用控制变量法:验证猜想①(滑动摩擦力与压力有关),要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小;验证猜想②(滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关),要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。
3. 分析实验结论时,对比两次实验的变量和不变量,根据拉力大小(即摩擦力大小)的变化得出结论。
【解析】
(1) 实验中弹簧测力计沿水平方向使用,因此测量摩擦力前应将弹簧测力计在水平方向调零。根据二力平衡原理,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力大小。若在竖直方向调零,弹簧自身有重力,水平使用时弹簧的初始伸长量会被计入,导致测出的摩擦力小于实际摩擦力。
(2) 验证猜想①(滑动摩擦力与压力大小有关),需控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,因此选择甲、丙两图实验;验证猜想②(滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关),需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,因此选择甲、乙两图实验。
(3) 甲、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力大小不同,因此可得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小有关。
(4) 要得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关的结论,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,因此比较甲、乙两次实验。
【答案】
(1) 水平;二力平衡;匀速直线;等于;小于
(2) 甲、丙;甲、乙
(3) 压力大小
(4) 甲、乙
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用;控制变量法
【点评】
本题围绕探究滑动摩擦力的影响因素展开,核心考查控制变量法和二力平衡原理的应用,要求学生明确实验的控制变量与变量,理解滑动摩擦力的测量原理,是力学实验中的基础题型,有助于加深对摩擦力相关知识的理解。
【难度系数】
0.7
本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验题,解题思路如下:
1. 对于摩擦力的测量,需明确弹簧测力计的调零方向要与使用方向一致,利用二力平衡原理,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等;若竖直调零,弹簧自身重力会导致水平测量时示数偏小。
2. 验证猜想时需运用控制变量法:验证猜想①(滑动摩擦力与压力有关),要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小;验证猜想②(滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关),要控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。
3. 分析实验结论时,对比两次实验的变量和不变量,根据拉力大小(即摩擦力大小)的变化得出结论。
【解析】
(1) 实验中弹簧测力计沿水平方向使用,因此测量摩擦力前应将弹簧测力计在水平方向调零。根据二力平衡原理,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力大小。若在竖直方向调零,弹簧自身有重力,水平使用时弹簧的初始伸长量会被计入,导致测出的摩擦力小于实际摩擦力。
(2) 验证猜想①(滑动摩擦力与压力大小有关),需控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,因此选择甲、丙两图实验;验证猜想②(滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关),需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,因此选择甲、乙两图实验。
(3) 甲、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力大小不同,因此可得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小有关。
(4) 要得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关的结论,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,因此比较甲、乙两次实验。
【答案】
(1) 水平;二力平衡;匀速直线;等于;小于
(2) 甲、丙;甲、乙
(3) 压力大小
(4) 甲、乙
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用;控制变量法
【点评】
本题围绕探究滑动摩擦力的影响因素展开,核心考查控制变量法和二力平衡原理的应用,要求学生明确实验的控制变量与变量,理解滑动摩擦力的测量原理,是力学实验中的基础题型,有助于加深对摩擦力相关知识的理解。
【难度系数】
0.7
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