10.雨天,同学们进入教学楼之前合拢雨伞,用力向下甩一甩,会把伞上的水滴甩出去。请你用惯性知识解释这个现象。
答案
10.当甩动动作停止时,雨伞随手一起停止运动,而水滴由于惯性仍然继续运动,这时水滴就会被甩离雨伞
解析
【分析】要解释这个现象,需利用惯性的知识:首先明确惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。当用力甩雨伞时,雨伞和伞上的水滴都处于运动状态;当甩动动作停止时,雨伞的运动状态迅速改变(停止运动),而水滴由于具有惯性,要保持原来的运动状态继续运动,因此水滴会与雨伞分离,被甩出去。
【解析】当用力向下甩雨伞时,雨伞和伞上的水滴一起向下运动;当甩动动作突然停止时,雨伞随人手的动作迅速停止运动,而伞上的水滴由于具有惯性,要保持原来的向下运动状态继续运动,所以水滴就会被甩离雨伞。
【答案】当甩动动作停止时,雨伞随手一起停止运动,而水滴由于惯性仍然继续运动,这时水滴就会被甩离雨伞
【知识点】惯性现象
【点评】本题结合生活中的常见场景,考查对惯性概念的理解与应用,属于基础题型,要求学生能将物理知识与实际现象结合,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】当用力向下甩雨伞时,雨伞和伞上的水滴一起向下运动;当甩动动作突然停止时,雨伞随人手的动作迅速停止运动,而伞上的水滴由于具有惯性,要保持原来的向下运动状态继续运动,所以水滴就会被甩离雨伞。
【答案】当甩动动作停止时,雨伞随手一起停止运动,而水滴由于惯性仍然继续运动,这时水滴就会被甩离雨伞
【知识点】惯性现象
【点评】本题结合生活中的常见场景,考查对惯性概念的理解与应用,属于基础题型,要求学生能将物理知识与实际现象结合,难度适中。
【难度系数】0.6
11.在学习了摩擦力的相关知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果。他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,根据

(2)小明将运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,此时弹簧测力计的示数如图7甲所示,则拉力大小为
(3)小华思考后改进了小明的实验,让弹簧测力计和运动鞋保持静止,拉动运动鞋下的橡胶垫进行测量(如图7乙所示),此时运动鞋底受到的是
(4)小华测出的滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定比小明的防滑。这是因为:
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,根据
二力平衡
的条件可知,拉力与摩擦力大小相等。(2)小明将运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,此时弹簧测力计的示数如图7甲所示,则拉力大小为
2.8
N。若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则运动鞋所受摩擦力的大小不变
(选填“变化”或“不变”)。(3)小华思考后改进了小明的实验,让弹簧测力计和运动鞋保持静止,拉动运动鞋下的橡胶垫进行测量(如图7乙所示),此时运动鞋底受到的是
滑动
(选填“静”或“滑动”)摩擦力。第一次匀速拉动橡胶垫,弹簧测力计的示数为$F_1$,第二次加速拉动橡胶垫,弹簧测力计的示数为$F_2$,则$F_1$=
(选填“>”“=”或“<”)$F_2$。(4)小华测出的滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定比小明的防滑。这是因为:
摩擦力还受压力大小的影响
。答案
11.(1)二力平衡 (2)2.8 不变 (3)滑动 = (4)摩擦力还受压力大小的影响
解析
【分析】
本题围绕滑动摩擦力的测量与影响因素展开,解题思路如下:
(1) 测量滑动摩擦力时,需让物体做匀速直线运动,此时物体水平方向受力平衡,利用二力平衡条件,拉力大小等于滑动摩擦力大小,以此转换测量摩擦力。
(2) 读取弹簧测力计示数时,先明确分度值,再看指针位置;滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与运动状态无关,所以即使不匀速拉动,摩擦力大小不变。
(3) 判断摩擦力类型看是否有相对滑动,运动鞋与橡胶垫间有相对滑动,故为滑动摩擦力;运动鞋静止时受力平衡,弹簧测力计拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,因此F₁=F₂。
(4) 防滑效果由接触面粗糙程度决定,但滑动摩擦力还受压力影响,若鞋子对接触面的压力不同,摩擦力大的鞋不一定防滑更好。
【解析】
(1) 当运动鞋沿水平方向做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力和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,故此处填“二力平衡”。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.1N,图甲中指针指向2.8N,故拉力大小为2.8N;滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,所以即使没有匀速拉动,运动鞋所受摩擦力大小不变。
(3) 运动鞋与橡胶垫之间发生相对滑动,因此受到的是滑动摩擦力;当拉动橡胶垫时,运动鞋保持静止,受力平衡,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,两次拉动时这两个因素均不变,故滑动摩擦力大小不变,即F₁=F₂。
(4) 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度都有关,小华测出的滑动摩擦力大,可能是因为他的鞋对橡胶垫的压力更大,而防滑效果由接触面粗糙程度决定,所以不一定他的鞋更防滑。
【答案】
(1)二力平衡 (2)2.8;不变 (3)滑动;= (4)摩擦力还受压力大小的影响
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、弹簧测力计的使用
【点评】
本题是力学基础实验题,考查滑动摩擦力的测量原理、影响因素及摩擦力类型的判断,需理解二力平衡在实验中的应用,明确滑动摩擦力的决定因素,是对摩擦力知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
本题围绕滑动摩擦力的测量与影响因素展开,解题思路如下:
(1) 测量滑动摩擦力时,需让物体做匀速直线运动,此时物体水平方向受力平衡,利用二力平衡条件,拉力大小等于滑动摩擦力大小,以此转换测量摩擦力。
(2) 读取弹簧测力计示数时,先明确分度值,再看指针位置;滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与运动状态无关,所以即使不匀速拉动,摩擦力大小不变。
(3) 判断摩擦力类型看是否有相对滑动,运动鞋与橡胶垫间有相对滑动,故为滑动摩擦力;运动鞋静止时受力平衡,弹簧测力计拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,因此F₁=F₂。
(4) 防滑效果由接触面粗糙程度决定,但滑动摩擦力还受压力影响,若鞋子对接触面的压力不同,摩擦力大的鞋不一定防滑更好。
【解析】
(1) 当运动鞋沿水平方向做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力和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,故此处填“二力平衡”。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.1N,图甲中指针指向2.8N,故拉力大小为2.8N;滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,所以即使没有匀速拉动,运动鞋所受摩擦力大小不变。
(3) 运动鞋与橡胶垫之间发生相对滑动,因此受到的是滑动摩擦力;当拉动橡胶垫时,运动鞋保持静止,受力平衡,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,两次拉动时这两个因素均不变,故滑动摩擦力大小不变,即F₁=F₂。
(4) 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度都有关,小华测出的滑动摩擦力大,可能是因为他的鞋对橡胶垫的压力更大,而防滑效果由接触面粗糙程度决定,所以不一定他的鞋更防滑。
【答案】
(1)二力平衡 (2)2.8;不变 (3)滑动;= (4)摩擦力还受压力大小的影响
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、弹簧测力计的使用
【点评】
本题是力学基础实验题,考查滑动摩擦力的测量原理、影响因素及摩擦力类型的判断,需理解二力平衡在实验中的应用,明确滑动摩擦力的决定因素,是对摩擦力知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
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