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12. (★★)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为 【 】
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
A.与运动方向相同,小于重力
B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力
D.与运动方向相反,大于重力
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步逐步推导：
1. 判断摩擦力方向：根据摩擦力的核心性质，摩擦力是阻碍物体相对运动的力。运动员沿雪坡加速滑下时，相对雪坡的运动方向为沿斜面向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动员的运动方向相反，据此可直接排除A、C选项。
2. 比较摩擦力与重力的大小：将运动员的重力沿斜面和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分力为$G_1 = G\sinθ$（$θ$为雪坡倾角，且$0＜θ＜90°$）。由于运动员加速滑下，说明沿斜面向下的分力大于摩擦力（$f ＜ G_1$），而$\sinθ ＜ 1$，因此$G_1 ＜ G$，进而可推出$f ＜ G$，即摩擦力小于重力，排除D选项，最终确定正确选项。
【解析】
1. 摩擦力方向的判断：
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。运动员沿雪坡加速滑下时，相对雪坡的运动方向沿斜面向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动员的运动方向相反，排除A、C选项。
2. 摩擦力与重力的大小比较：
将运动员的重力$G$沿斜面和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分力为$G_1 = G\sinθ$（$θ$为雪坡倾角，$0＜θ＜90°$）。
因为运动员加速滑下，根据牛顿第二定律，沿斜面方向的合力沿斜面向下，即$G_1 ＞ f$（$f$为摩擦力）。
又因为$0＜\sinθ＜1$，所以$G_1 = G\sinθ ＜ G$，由此可得$f ＜ G$，即摩擦力小于重力，排除D选项。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
摩擦力方向判断、力的分解、牛顿第二定律
【点评】
本题考查摩擦力的基本性质及受力分析的综合应用，需要结合摩擦力方向的判断规则、力的分解和牛顿第二定律分析力的大小关系，侧重对基础概念与规律的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以分两步逐步推导：
1. 判断摩擦力方向：根据摩擦力的核心性质，摩擦力是阻碍物体相对运动的力。运动员沿雪坡加速滑下时，相对雪坡的运动方向为沿斜面向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动员的运动方向相反，据此可直接排除A、C选项。
2. 比较摩擦力与重力的大小：将运动员的重力沿斜面和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分力为$G_1 = G\sinθ$（$θ$为雪坡倾角，且$0＜θ＜90°$）。由于运动员加速滑下，说明沿斜面向下的分力大于摩擦力（$f ＜ G_1$），而$\sinθ ＜ 1$，因此$G_1 ＜ G$，进而可推出$f ＜ G$，即摩擦力小于重力，排除D选项，最终确定正确选项。
【解析】
1. 摩擦力方向的判断：
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。运动员沿雪坡加速滑下时，相对雪坡的运动方向沿斜面向下，因此雪坡对运动员的摩擦力方向与运动员的运动方向相反，排除A、C选项。
2. 摩擦力与重力的大小比较：
将运动员的重力$G$沿斜面和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分力为$G_1 = G\sinθ$（$θ$为雪坡倾角，$0＜θ＜90°$）。
因为运动员加速滑下，根据牛顿第二定律，沿斜面方向的合力沿斜面向下，即$G_1 ＞ f$（$f$为摩擦力）。
又因为$0＜\sinθ＜1$，所以$G_1 = G\sinθ ＜ G$，由此可得$f ＜ G$，即摩擦力小于重力，排除D选项。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
摩擦力方向判断、力的分解、牛顿第二定律
【点评】
本题考查摩擦力的基本性质及受力分析的综合应用，需要结合摩擦力方向的判断规则、力的分解和牛顿第二定律分析力的大小关系，侧重对基础概念与规律的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
13. (★★)校运会上正在进行跳高比赛,下列说法正确的是 【 】
A.运动员的鞋底刻有花纹是为了减小摩擦
B.运动员离地后继续向上运动是由于惯性
C.运动员下落过程中相对于地面是静止的
D.运动员在空中没有受到任何力的作用
A.运动员的鞋底刻有花纹是为了减小摩擦
B.运动员离地后继续向上运动是由于惯性
C.运动员下落过程中相对于地面是静止的
D.运动员在空中没有受到任何力的作用
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合对应的物理知识点逐个分析选项，理清判断思路：
1. 分析选项A时，回忆摩擦力的影响因素，增大摩擦力的方法包括增大接触面粗糙程度，鞋底刻花纹是为了增大摩擦，而非减小，因此A错误；
2. 分析选项B时，依据惯性的定义，物体具有保持原来运动状态的性质，运动员离地前向上运动，离地后由于惯性会继续保持向上的运动状态，因此B正确；
3. 分析选项C时，根据运动与静止的相对性，判断物体运动状态要看其相对于参照物的位置是否变化，运动员下落时相对于地面位置不断改变，是运动的，因此C错误；
4. 分析选项D时，结合受力分析，运动员在空中会受到重力作用，若考虑空气阻力还会受到空气阻力，并非不受力，因此D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：运动员鞋底刻有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，而非减小摩擦，该选项错误；
选项B：运动员离地前处于向上运动状态，离地后由于惯性，要保持原来的运动状态，所以会继续向上运动，该选项正确；
选项C：运动员下落过程中，相对于地面的位置不断发生变化，因此相对于地面是运动的，该选项错误；
选项D：运动员在空中始终受到重力的作用，若考虑空气阻力，还会受到空气阻力，并非不受任何力的作用，该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
惯性、摩擦力的影响因素、运动与静止的相对性
【点评】
本题是力学基础题，综合考查了惯性、摩擦力、运动相对性等核心知识点，重点考查对基本物理概念的理解与应用，需要学生准确区分易混淆的知识点，比如增大摩擦的方法、惯性的实际应用等，是对力学基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合对应的物理知识点逐个分析选项，理清判断思路：
1. 分析选项A时，回忆摩擦力的影响因素，增大摩擦力的方法包括增大接触面粗糙程度，鞋底刻花纹是为了增大摩擦，而非减小，因此A错误；
2. 分析选项B时，依据惯性的定义，物体具有保持原来运动状态的性质，运动员离地前向上运动，离地后由于惯性会继续保持向上的运动状态，因此B正确；
3. 分析选项C时，根据运动与静止的相对性，判断物体运动状态要看其相对于参照物的位置是否变化，运动员下落时相对于地面位置不断改变，是运动的，因此C错误；
4. 分析选项D时，结合受力分析，运动员在空中会受到重力作用，若考虑空气阻力还会受到空气阻力，并非不受力，因此D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：运动员鞋底刻有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，而非减小摩擦，该选项错误；
选项B：运动员离地前处于向上运动状态，离地后由于惯性，要保持原来的运动状态，所以会继续向上运动，该选项正确；
选项C：运动员下落过程中，相对于地面的位置不断发生变化，因此相对于地面是运动的，该选项错误；
选项D：运动员在空中始终受到重力的作用，若考虑空气阻力，还会受到空气阻力，并非不受任何力的作用，该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
惯性、摩擦力的影响因素、运动与静止的相对性
【点评】
本题是力学基础题，综合考查了惯性、摩擦力、运动相对性等核心知识点，重点考查对基本物理概念的理解与应用，需要学生准确区分易混淆的知识点，比如增大摩擦的方法、惯性的实际应用等，是对力学基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.7
14. (★★★)顺顺与利利同学在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,作了如下猜想:
A. 可能与接触面的粗糙程度有关;
B. 可能与所受压力的大小有关。
顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动,于是进行了如下设计:
(1)如图8-19甲所示,在小桶内装入适量的沙子,使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动,为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小,应测量的重力。
(2)如图8-19乙所示,在滑块上加砝码,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动。甲、乙两次实验验证了猜想(填“A”或“B”)是正确的。
(3)利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤,他这么做(填“能”或“不能”)达到目的。
A. 可能与接触面的粗糙程度有关;
B. 可能与所受压力的大小有关。
顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动,于是进行了如下设计:
(1)如图8-19甲所示,在小桶内装入适量的沙子,使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动,为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小,应测量的重力。
(2)如图8-19乙所示,在滑块上加砝码,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动。甲、乙两次实验验证了猜想(填“A”或“B”)是正确的。
(3)利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤,他这么做(填“能”或“不能”)达到目的。
答案
小桶和沙子
B
不能
B
不能
解析
【分析】
1. 第(1)问：当滑块做匀速直线运动时，水平方向上滑动摩擦力与绳子拉力是一对平衡力，大小相等。而绳子拉力等于小桶和沙子的总重力，因此要得到滑动摩擦力大小，需测量小桶和沙子的重力。
2. 第(2)问：甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同，乙中滑块增加砝码后压力变大，需更多沙子才能让滑块匀速，说明滑动摩擦力随压力增大而增大，对应猜想B，验证猜想B正确。
3. 第(3)问：钩码重力为固定值，无法像小桶加沙子那样逐步微调拉力大小，难以精准控制滑块恰好做匀速直线运动，因此不能用钩码代替。
【解析】
(1) 滑块在水平木板上做匀速直线运动时，滑动摩擦力与绳子拉力是平衡力，大小相等，而拉力等于小桶和沙子的总重力，因此应测量小桶和沙子的重力。
(2) 甲、乙实验中，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，验证了滑动摩擦力与压力大小有关，即猜想B正确。
(3) 钩码的重力是固定值，无法精准调整拉力使滑块恰好做匀速直线运动，因此用钩码代替小桶和沙子不能达到目的。
【答案】
(1) 小桶和沙子
(2) B
(3) 不能
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题通过创新实验装置探究滑动摩擦力的影响因素，考查二力平衡的应用与控制变量法的理解，同时需结合实验操作的可行性分析方案合理性。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：当滑块做匀速直线运动时，水平方向上滑动摩擦力与绳子拉力是一对平衡力，大小相等。而绳子拉力等于小桶和沙子的总重力，因此要得到滑动摩擦力大小，需测量小桶和沙子的重力。
2. 第(2)问：甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同，乙中滑块增加砝码后压力变大，需更多沙子才能让滑块匀速，说明滑动摩擦力随压力增大而增大，对应猜想B，验证猜想B正确。
3. 第(3)问：钩码重力为固定值，无法像小桶加沙子那样逐步微调拉力大小，难以精准控制滑块恰好做匀速直线运动，因此不能用钩码代替。
【解析】
(1) 滑块在水平木板上做匀速直线运动时，滑动摩擦力与绳子拉力是平衡力，大小相等，而拉力等于小桶和沙子的总重力，因此应测量小桶和沙子的重力。
(2) 甲、乙实验中，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，验证了滑动摩擦力与压力大小有关，即猜想B正确。
(3) 钩码的重力是固定值，无法精准调整拉力使滑块恰好做匀速直线运动，因此用钩码代替小桶和沙子不能达到目的。
【答案】
(1) 小桶和沙子
(2) B
(3) 不能
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题通过创新实验装置探究滑动摩擦力的影响因素，考查二力平衡的应用与控制变量法的理解，同时需结合实验操作的可行性分析方案合理性。
【难度系数】
0.6
15. (★★★)用图8-20甲所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图8-20甲所示,它的示数是N。
(3)改变木块上所加钩码的个数,多次实验,记录的数据如下表所示,请根据表中的数据,在图8-20乙中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。
(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图8-20甲所示,它的示数是N。
(3)改变木块上所加钩码的个数,多次实验,记录的数据如下表所示,请根据表中的数据,在图8-20乙中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。
(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成。
答案
平
衡力
1.6
正比
解析
【分析】
1. 第(1)问：当木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向仅受拉力和摩擦力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上，符合二力平衡条件，因此是一对平衡力，弹簧测力计示数等于摩擦力大小。
2. 第(2)问：先确定弹簧测力计的分度值为0.2N，再根据指针指向的刻度读出具体示数。
3. 第(3)问：以压力为横坐标、摩擦力为纵坐标，在坐标系中找到表格数据对应的点，用平滑直线将这些点依次连接，即可得到关系图像。
4. 第(4)问：观察图像为过原点的倾斜直线，说明接触面粗糙程度一定时，摩擦力与压力的比值恒定，二者成正比。
【解析】
(1) 拉动木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向的拉力与摩擦力满足二力平衡的条件，所以是一对平衡力。
(2) 由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指向1.6N刻度线，示数为1.6N。
(3) 根据表格数据，在图乙的坐标系中描出对应的数据点（如压力2.5N对应摩擦力0.5N、压力5N对应摩擦力1N等），然后用平滑的直线将这些点连接起来，得到的图像为过原点的倾斜直线（与参考答案图像一致）。
(4) 分析图像可知，当接触面粗糙程度一定时，摩擦力随压力增大而均匀增大，二者比值不变，因此摩擦力跟压力的大小成正比。
【答案】
(1) 平衡力
(2) 1.6
(3) （图像为过原点的倾斜直线，与参考答案一致）
(4) 正比
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 弹簧测力计读数
3. 滑动摩擦力与压力的关系
【点评】
本题围绕探究摩擦力与压力的关系展开，考查了二力平衡的应用、弹簧测力计读数、图像绘制及数据分析，突出了控制变量法的应用，帮助理解接触面粗糙程度一定时滑动摩擦力与压力的正比关系。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：当木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向仅受拉力和摩擦力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上，符合二力平衡条件，因此是一对平衡力，弹簧测力计示数等于摩擦力大小。
2. 第(2)问：先确定弹簧测力计的分度值为0.2N，再根据指针指向的刻度读出具体示数。
3. 第(3)问：以压力为横坐标、摩擦力为纵坐标，在坐标系中找到表格数据对应的点，用平滑直线将这些点依次连接，即可得到关系图像。
4. 第(4)问：观察图像为过原点的倾斜直线，说明接触面粗糙程度一定时，摩擦力与压力的比值恒定，二者成正比。
【解析】
(1) 拉动木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向的拉力与摩擦力满足二力平衡的条件，所以是一对平衡力。
(2) 由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指向1.6N刻度线，示数为1.6N。
(3) 根据表格数据，在图乙的坐标系中描出对应的数据点（如压力2.5N对应摩擦力0.5N、压力5N对应摩擦力1N等），然后用平滑的直线将这些点连接起来，得到的图像为过原点的倾斜直线（与参考答案图像一致）。
(4) 分析图像可知，当接触面粗糙程度一定时，摩擦力随压力增大而均匀增大，二者比值不变，因此摩擦力跟压力的大小成正比。
【答案】
(1) 平衡力
(2) 1.6
(3) （图像为过原点的倾斜直线，与参考答案一致）
(4) 正比
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 弹簧测力计读数
3. 滑动摩擦力与压力的关系
【点评】
本题围绕探究摩擦力与压力的关系展开，考查了二力平衡的应用、弹簧测力计读数、图像绘制及数据分析，突出了控制变量法的应用，帮助理解接触面粗糙程度一定时滑动摩擦力与压力的正比关系。
【难度系数】
0.6
