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3. 如图所示，用 F=6 N 水平向右的拉力匀速拉动物块 A 时，物块 B 静止不动，此时弹簧测力计的示数为 4 N，则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为()
A.4 N 向左
B.4 N 向右
C.6 N 向右
D.6 N 向左
A.4 N 向左
B.4 N 向右
C.6 N 向右
D.6 N 向左
答案
B
解析
【分析】
首先确定研究对象为物块B，物块B处于静止状态，说明其在水平方向受力平衡。先分析水平方向的力：弹簧测力计对B的拉力向左，大小为4N；由于B静止，根据二力平衡的条件，必然存在一个与该拉力平衡的摩擦力，这个摩擦力由物块A对B施加。根据二力平衡“大小相等、方向相反”的特点，可判断出摩擦力的大小和方向。
【解析】
1. 对物块B进行受力分析：物块B静止，处于平衡状态，在水平方向上受到两个力的作用——弹簧测力计向左的拉力$ F_{\mathrm{拉}} = 4\ \mathrm{N} $，以及物块A对B的摩擦力$ f $。
2. 根据二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。因此摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即$ f = F_{\mathrm{拉}} = 4\ \mathrm{N} $。
3. 由于弹簧拉力方向向左，所以摩擦力方向与拉力相反，即水平向右。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、摩擦力的方向判断
【点评】
本题考查平衡状态下的受力分析，核心是利用二力平衡条件判断摩擦力的大小与方向，解题时需明确研究对象的运动状态，准确分析其受力情况，同时注意相对运动趋势对摩擦力方向的影响。
【难度系数】
0.7
首先确定研究对象为物块B，物块B处于静止状态，说明其在水平方向受力平衡。先分析水平方向的力：弹簧测力计对B的拉力向左，大小为4N；由于B静止，根据二力平衡的条件，必然存在一个与该拉力平衡的摩擦力，这个摩擦力由物块A对B施加。根据二力平衡“大小相等、方向相反”的特点，可判断出摩擦力的大小和方向。
【解析】
1. 对物块B进行受力分析：物块B静止，处于平衡状态，在水平方向上受到两个力的作用——弹簧测力计向左的拉力$ F_{\mathrm{拉}} = 4\ \mathrm{N} $，以及物块A对B的摩擦力$ f $。
2. 根据二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。因此摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即$ f = F_{\mathrm{拉}} = 4\ \mathrm{N} $。
3. 由于弹簧拉力方向向左，所以摩擦力方向与拉力相反，即水平向右。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡、摩擦力的方向判断
【点评】
本题考查平衡状态下的受力分析，核心是利用二力平衡条件判断摩擦力的大小与方向，解题时需明确研究对象的运动状态，准确分析其受力情况，同时注意相对运动趋势对摩擦力方向的影响。
【难度系数】
0.7
4. 如图甲所示，用弹簧测力计水平拉同一木块两次，使木块在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是()
A.图甲中木块受到的拉力为 3.2 N
B.木块第一次和第二次的速度之比为 1∶2
C.木块两次受到的滑动摩擦力之比为 1∶2
D.木块两次受到的滑动摩擦力之比为 1∶1
A.图甲中木块受到的拉力为 3.2 N
B.木块第一次和第二次的速度之比为 1∶2
C.木块两次受到的滑动摩擦力之比为 1∶2
D.木块两次受到的滑动摩擦力之比为 1∶1
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要分步骤分析每个选项：
1. 对于选项A，先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数；
2. 对于选项B，根据图乙的s-t图像，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$分别计算两次的速度，再求比值；
3. 对于选项C、D，根据滑动摩擦力的影响因素（压力大小和接触面粗糙程度），结合木块做匀速直线运动时拉力与摩擦力平衡的特点，判断两次摩擦力的关系。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向3.4N，因此木块受到的拉力为3.4N，A错误；
选项B：由图乙可知，第一次10s内木块通过的路程为50cm，速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{50cm}{10s}=5cm/s$；第二次10s内木块通过的路程为20cm，速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{20cm}{10s}=2cm/s$，则两次速度之比$v_1:v_2=5cm/s:2cm/s=5:2$，B错误；
选项C、D：木块两次都做匀速直线运动，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；且两次实验中，木块对木板的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，根据滑动摩擦力的影响因素，滑动摩擦力大小不变，因此两次受到的滑动摩擦力之比为1:1，C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
弹簧测力计读数、速度计算、滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题综合考查了弹簧测力计的使用、速度的计算以及滑动摩擦力的影响因素，需要结合图像和二力平衡的知识进行分析，关键是明确滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要分步骤分析每个选项：
1. 对于选项A，先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数；
2. 对于选项B，根据图乙的s-t图像，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$分别计算两次的速度，再求比值；
3. 对于选项C、D，根据滑动摩擦力的影响因素（压力大小和接触面粗糙程度），结合木块做匀速直线运动时拉力与摩擦力平衡的特点，判断两次摩擦力的关系。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向3.4N，因此木块受到的拉力为3.4N，A错误；
选项B：由图乙可知，第一次10s内木块通过的路程为50cm，速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{50cm}{10s}=5cm/s$；第二次10s内木块通过的路程为20cm，速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{20cm}{10s}=2cm/s$，则两次速度之比$v_1:v_2=5cm/s:2cm/s=5:2$，B错误；
选项C、D：木块两次都做匀速直线运动，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；且两次实验中，木块对木板的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，根据滑动摩擦力的影响因素，滑动摩擦力大小不变，因此两次受到的滑动摩擦力之比为1:1，C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
弹簧测力计读数、速度计算、滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题综合考查了弹簧测力计的使用、速度的计算以及滑动摩擦力的影响因素，需要结合图像和二力平衡的知识进行分析，关键是明确滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关。
【难度系数】
0.6
5. 细心的小鹏同学发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示的两种。当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，摩擦力作用；当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，摩擦力作用。(两空均选填“受”或“不受”)
答案
不受
受
受
解析
【分析】
要判断是否受摩擦力，需依据摩擦力产生的条件：相互接触的物体间有挤压、发生相对运动或存在相对运动趋势。先分析甲电梯上顾客的受力状态：顾客站在台阶式电梯上匀速上升，脚与台阶之间无相对运动也无相对运动趋势，因此不受摩擦力；再分析乙电梯上顾客的受力状态：顾客站在斜坡式电梯上匀速上升，身体有沿电梯下滑的趋势，满足摩擦力产生的条件，因此受摩擦力。
【解析】
1. 甲电梯情况：当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，顾客与电梯台阶之间既没有相对运动，也不存在相对运动的趋势，不满足摩擦力产生的条件，所以不受摩擦力作用。
2. 乙电梯情况：当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，顾客有沿电梯向下滑动的相对运动趋势，此时电梯对顾客会产生沿电梯向上的摩擦力，来平衡顾客的下滑趋势，维持匀速运动状态，所以受摩擦力作用。
【答案】
不受；受
【知识点】
摩擦力产生条件；二力平衡
【点评】
本题结合生活中的电梯场景，考查对摩擦力产生条件的理解与应用，需要学生结合实际运动状态分析物体间的相对运动趋势，区分不同场景下的受力情况，注重物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
要判断是否受摩擦力，需依据摩擦力产生的条件：相互接触的物体间有挤压、发生相对运动或存在相对运动趋势。先分析甲电梯上顾客的受力状态：顾客站在台阶式电梯上匀速上升，脚与台阶之间无相对运动也无相对运动趋势，因此不受摩擦力；再分析乙电梯上顾客的受力状态：顾客站在斜坡式电梯上匀速上升，身体有沿电梯下滑的趋势，满足摩擦力产生的条件，因此受摩擦力。
【解析】
1. 甲电梯情况：当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，顾客与电梯台阶之间既没有相对运动，也不存在相对运动的趋势，不满足摩擦力产生的条件，所以不受摩擦力作用。
2. 乙电梯情况：当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，顾客有沿电梯向下滑动的相对运动趋势，此时电梯对顾客会产生沿电梯向上的摩擦力，来平衡顾客的下滑趋势，维持匀速运动状态，所以受摩擦力作用。
【答案】
不受；受
【知识点】
摩擦力产生条件；二力平衡
【点评】
本题结合生活中的电梯场景，考查对摩擦力产生条件的理解与应用，需要学生结合实际运动状态分析物体间的相对运动趋势，区分不同场景下的受力情况，注重物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
6. “探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置如图所示。
(1)小刚发现同一辆汽车刹车后在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。由此小刚猜想滑动摩擦力的大小可能与有关。
(2)实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块 A，目的是。
(3)分析两次实验数据可以验证小刚的猜想。
(4)图丙实验中在木块 A 上放一个钩码 B 是为了改变，由甲、丙两次实验数据可以得出的结论是。
(5)小华猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关，利用现有器材如何进行实验探究，写出你的方案：。
(1)小刚发现同一辆汽车刹车后在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。由此小刚猜想滑动摩擦力的大小可能与有关。
(2)实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块 A，目的是。
(3)分析两次实验数据可以验证小刚的猜想。
(4)图丙实验中在木块 A 上放一个钩码 B 是为了改变，由甲、丙两次实验数据可以得出的结论是。
(5)小华猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关，利用现有器材如何进行实验探究，写出你的方案：。
答案
接触面的粗糙程度
使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等
甲、乙
接触面所受压力的大小
接触面
粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大
分别将
木块A平放、侧放在同一水平面上，用
弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小
使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等
甲、乙
接触面所受压力的大小
接触面
粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大
分别将
木块A平放、侧放在同一水平面上，用
弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小
解析
【分析】
1. 第(1)问：柏油马路和冰雪路面的核心区别是接触面粗糙程度不同，汽车在两种路面上刹车的难易程度不同，由此可猜想滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
2. 第(2)问：当木块做水平匀速直线运动时，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，这样就能通过弹簧测力计的示数间接得到滑动摩擦力的大小。
3. 第(3)问：验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度。观察实验可知，甲、乙两次实验压力相同（均为木块A的重力），接触面粗糙程度不同，符合控制变量法的要求。
4. 第(4)问：在木块A上添加钩码，会增大木块对接触面的压力；甲、丙两次实验接触面粗糙程度相同，压力不同，丙中压力更大，滑动摩擦力也更大，据此可得出对应结论。
5. 第(5)问：探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积。因此可通过改变木块的放置方式（平放、侧放）来改变接触面积，再比较测力计示数。
【解析】
(1) 柏油马路与冰雪路面的接触面粗糙程度存在差异，汽车在这两种路面上刹车效果不同，由此猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(2) 实验中水平匀速拉动木块A时，木块A在水平方向受拉力和滑动摩擦力作用，二者是一对平衡力，根据二力平衡条件，使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(3) 要验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制压力相同，改变接触面粗糙程度。甲、乙两次实验中，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，因此分析甲、乙两次实验数据可验证该猜想。
(4) 在木块A上放钩码B，增大了木块对接触面的压力，目的是改变接触面所受压力的大小；甲、丙两次实验接触面粗糙程度相同，压力不同，丙中压力更大，滑动摩擦力更大，由此得出结论：接触面粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大。
(5) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需控制压力和接触面粗糙程度相同，改变接触面积。实验方案：分别将木块A平放、侧放在同一水平面上，用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小。
【答案】
(1) 接触面的粗糙程度
(2) 使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等
(3) 甲、乙
(4) 接触面所受压力的大小；接触面粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大
(5) 分别将木块A平放、侧放在同一水平面上，用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小
【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】
本题围绕滑动摩擦力的影响因素探究展开，重点考查控制变量法的应用和二力平衡条件的利用，需明确实验的核心原理，能根据控制变量法的要求分析实验、推导结论。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：柏油马路和冰雪路面的核心区别是接触面粗糙程度不同，汽车在两种路面上刹车的难易程度不同，由此可猜想滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
2. 第(2)问：当木块做水平匀速直线运动时，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，这样就能通过弹簧测力计的示数间接得到滑动摩擦力的大小。
3. 第(3)问：验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度。观察实验可知，甲、乙两次实验压力相同（均为木块A的重力），接触面粗糙程度不同，符合控制变量法的要求。
4. 第(4)问：在木块A上添加钩码，会增大木块对接触面的压力；甲、丙两次实验接触面粗糙程度相同，压力不同，丙中压力更大，滑动摩擦力也更大，据此可得出对应结论。
5. 第(5)问：探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积。因此可通过改变木块的放置方式（平放、侧放）来改变接触面积，再比较测力计示数。
【解析】
(1) 柏油马路与冰雪路面的接触面粗糙程度存在差异，汽车在这两种路面上刹车效果不同，由此猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(2) 实验中水平匀速拉动木块A时，木块A在水平方向受拉力和滑动摩擦力作用，二者是一对平衡力，根据二力平衡条件，使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(3) 要验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制压力相同，改变接触面粗糙程度。甲、乙两次实验中，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，因此分析甲、乙两次实验数据可验证该猜想。
(4) 在木块A上放钩码B，增大了木块对接触面的压力，目的是改变接触面所受压力的大小；甲、丙两次实验接触面粗糙程度相同，压力不同，丙中压力更大，滑动摩擦力更大，由此得出结论：接触面粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大。
(5) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需控制压力和接触面粗糙程度相同，改变接触面积。实验方案：分别将木块A平放、侧放在同一水平面上，用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小。
【答案】
(1) 接触面的粗糙程度
(2) 使滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力相等
(3) 甲、乙
(4) 接触面所受压力的大小；接触面粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大
(5) 分别将木块A平放、侧放在同一水平面上，用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较弹簧测力计示数的大小
【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】
本题围绕滑动摩擦力的影响因素探究展开，重点考查控制变量法的应用和二力平衡条件的利用，需明确实验的核心原理，能根据控制变量法的要求分析实验、推导结论。
【难度系数】
0.7
7. 空间站内处于失重状态的航天员，抓住扶手用力向后拉时，可以前进，当他试图在空间站内直接行走，向后蹬地时(选填“可以”或“不可以”)前进，原因是。
答案
不可以
航天
员在空间站内处于失重状态，对地面无压力，则地面对航天员没有向前的摩擦力
航天
员在空间站内处于失重状态，对地面无压力，则地面对航天员没有向前的摩擦力
解析
【分析】
首先明确航天员前进的动力来源：在地面行走时，向后蹬地会获得地面对脚向前的摩擦力，该摩擦力是使人前进的动力。接着结合失重状态的特点和摩擦力产生的条件分析：摩擦力产生需要接触面粗糙、物体间有压力、存在相对运动或相对运动趋势，而空间站内失重状态下，航天员对地面没有压力，不满足摩擦力产生的必要条件，因此无法获得前进的动力。
【解析】
航天员在空间站内处于失重状态，此时航天员对空间站的地面没有压力。人行走前进依靠的是地面对脚的向前的静摩擦力，而摩擦力产生的必要条件之一是相互接触的物体间存在压力。由于失重时航天员对地面无压力，地面对航天员就没有向前的摩擦力，没有力能改变航天员的运动状态，所以他试图直接行走向后蹬地时不可以前进。
【答案】
不可以；航天员在空间站内处于失重状态，对地面无压力，则地面对航天员没有向前的摩擦力
【知识点】
摩擦力产生条件、力与运动的关系
【点评】
本题结合空间站失重的实际场景，考查对摩擦力产生条件及力与运动关系的理解，要求学生将物理知识与航天实际结合，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.4
首先明确航天员前进的动力来源：在地面行走时，向后蹬地会获得地面对脚向前的摩擦力，该摩擦力是使人前进的动力。接着结合失重状态的特点和摩擦力产生的条件分析：摩擦力产生需要接触面粗糙、物体间有压力、存在相对运动或相对运动趋势，而空间站内失重状态下，航天员对地面没有压力，不满足摩擦力产生的必要条件，因此无法获得前进的动力。
【解析】
航天员在空间站内处于失重状态，此时航天员对空间站的地面没有压力。人行走前进依靠的是地面对脚的向前的静摩擦力，而摩擦力产生的必要条件之一是相互接触的物体间存在压力。由于失重时航天员对地面无压力，地面对航天员就没有向前的摩擦力，没有力能改变航天员的运动状态，所以他试图直接行走向后蹬地时不可以前进。
【答案】
不可以；航天员在空间站内处于失重状态，对地面无压力，则地面对航天员没有向前的摩擦力
【知识点】
摩擦力产生条件、力与运动的关系
【点评】
本题结合空间站失重的实际场景，考查对摩擦力产生条件及力与运动关系的理解，要求学生将物理知识与航天实际结合，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.4
