2026年新课程实践与探究丛书八年级物理下册教科版第24页答案
3. 如图所示,在同一水平面上,小明将表
面粗糙程度相同、质量不同($m_{P}<m_{Q}$)的
两个木块分别按照甲、乙、丙、丁四种方式
放置,在水平力$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$和$F_{4}$的作用
下,它们分别做匀速直线运动,则下列关
系式正确的是(
)

A.$F_{1}>F_{2}$
B.$F_{3}=F_{4}$
C.$F_{3}>F_{4}$
D.$F_{2}>F_{3}$

答案

B

解析

【分析】
解题的核心是结合滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度)和二力平衡条件(匀速直线运动时拉力等于摩擦力)来判断拉力大小。首先回忆滑动摩擦力公式$ f=μ N $($μ$为接触面粗糙程度,$N$为压力),然后逐个分析四种情况:
1. 甲、乙对比:接触面粗糙程度相同,甲的压力是$ P $的重力,乙的压力是$ Q $的重力,因$ m_P<m_Q $,故甲的压力更小,滑动摩擦力更小,拉力$ F_1<F_2 $,A错误。
2. 丙、丁对比:两者总压力都是$ P $和$ Q $的总重力,接触面粗糙程度相同,且滑动摩擦力与接触面积无关,故滑动摩擦力相等,拉力$ F_3=F_4 $,B正确、C错误。
3. 乙、丙对比:乙的压力是$ Q $的重力,丙的压力是$ P $和$ Q $的总重力,丙的压力更大,滑动摩擦力更大,拉力$ F_2<F_3 $,D错误。
【解析】
1. 滑动摩擦力的规律:滑动摩擦力$ f=μ N $,其中$μ$为接触面粗糙程度,$N$为接触面受到的压力;当物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即$ F=f $。
2. 分析甲、乙:
甲的压力$ N_1=m_P g $,乙的压力$ N_2=m_Q g $,已知$ m_P<m_Q $,且接触面粗糙程度$μ$相同,因此$ f_1=μ N_1 < f_2=μ N_2 $,由二力平衡得$ F_1=f_1 $,$ F_2=f_2 $,故$ F_1<F_2 $,A选项错误。
3. 分析丙、丁:
丙的压力$ N_3=(m_P+m_Q)g $,丁的压力$ N_4=(m_P+m_Q)g $,接触面粗糙程度$μ$相同,且滑动摩擦力大小与接触面积无关,因此$ f_3=μ N_3=μ(m_P+m_Q)g $,$ f_4=μ N_4=μ(m_P+m_Q)g $,即$ f_3=f_4 $,由二力平衡得$ F_3=f_3 $,$ F_4=f_4 $,故$ F_3=F_4 $,B选项正确,C选项错误。
4. 分析乙、丙:
乙的压力$ N_2=m_Q g $,丙的压力$ N_3=(m_P+m_Q)g $,因$ m_P>0 $,故$ N_2<N_3 $,接触面粗糙程度$μ$相同,因此$ f_2=μ N_2 < f_3=μ N_3 $,由二力平衡得$ F_2=f_2 $,$ F_3=f_3 $,故$ F_2<F_3 $,D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡
【点评】
本题重点考查滑动摩擦力的影响因素,需注意滑动摩擦力仅与压力大小和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,这是易混淆点。同时结合二力平衡条件判断拉力大小,综合性较强,能有效考查学生对基础规律的理解与应用。
【难度系数】
0.6
4. 学习摩擦力时,老师做了如图所示的实
验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观
察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右
拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。

(1)老师无论是向左拉牙刷还是向右拉木
板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的
摩擦力方向都是向
(选填“左”或
“右”)的。
(2)当老师向右拉木板时,若以

为参照物,也可把牙刷看成在向左运
动,所以滑动摩擦力的方向与物体

方向相反。

答案


木板
相对运动

解析

【分析】
1. 对于第(1)问:刷毛的弯曲方向是摩擦力作用的直观体现,刷毛向右弯曲,说明摩擦力对刷毛的作用方向向右;结合两种拉动方式,无论是牙刷相对木板向左运动,还是木板相对牙刷向右运动,刷毛受到的摩擦力都阻碍相对运动,方向均向右。
2. 对于第(2)问:向右拉木板时,木板向右运动,以木板为参照物,牙刷的位置相对木板向左变化,可认为牙刷向左运动;由此能总结出滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【解析】
(1) 刷毛向右弯曲,说明刷毛受到的摩擦力使它产生向右的形变,因此摩擦力方向为向右;两种拉动方式下,刷毛与木板间的相对运动状态不同,但摩擦力始终阻碍相对运动,方向均向右。
(2) 向右拉动木板时,以木板为参照物,牙刷的位置相对于木板向左发生变化,所以可将牙刷看成向左运动;结合实验现象可知,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【答案】
(1) 右
(2) 木板;相对运动
【知识点】
滑动摩擦力方向;参照物判断
【点评】
本题通过生活化的实验考查滑动摩擦力和参照物的相关知识,核心是理解滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,以及参照物对物体运动状态判断的影响,需结合实验现象分析物理规律。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示,小明用弹簧测力计拉着木块
在水平桌面上做匀速直线运动,木块所受
摩擦力的大小为
N;若拉力增
大,木块所受的摩擦力将
(选填
“增大”“减小”或“不变”)

答案


2.8
不变

解析

【分析】
首先,木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,所以我们需要先读出弹簧测力计的示数,即可得到摩擦力的大小。其次,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,当拉力增大时,这两个因素都没有发生变化,所以摩擦力大小不变。
【解析】
1. 弹簧测力计的读数:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.8N,因此拉力大小为2.8N。
2. 因为木块做匀速直线运动,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力大小等于拉力大小,即摩擦力为2.8N。
3. 滑动摩擦力的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度,当拉力增大时,木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,所以木块所受的摩擦力将不变。
【答案】
2.8;不变
【知识点】
二力平衡的应用;弹簧测力计读数;滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题结合实验场景考查二力平衡条件的应用、弹簧测力计的读数以及滑动摩擦力的影响因素,属于基础题,需明确滑动摩擦力与拉力大小无关,只由压力和接触面粗糙程度决定。
【难度系数】
0.8
6. 如图所示,斜面上的物块A匀速下滑,请
画出下滑过程中物块A的受力示意图。

答案

解析

【分析】
首先,物块A匀速下滑,处于平衡状态,受力平衡。我们按步骤分析受力:
1. 重力:所有物体都受地球的重力,方向竖直向下,作用点在物块的重心;
2. 支持力:物块与斜面接触,斜面对物块有垂直于斜面向上的支持力,作用点在重心;
3. 滑动摩擦力:物块相对于斜面向下滑动,斜面会对物块施加阻碍相对运动的滑动摩擦力,方向沿斜面向上,作用点在重心。
明确受力后,即可画出对应的受力示意图。
【解析】
1. 找到物块A的几何中心(作为重心);
2. 从重心竖直向下绘制带箭头的线段,标注为重力$ G $;
3. 从重心垂直于斜面向上绘制带箭头的线段,标注为支持力$ F_{\mathrm{支}} $;
4. 从重心沿斜面向上绘制带箭头的线段,标注为滑动摩擦力$ f $。
(示意图中,可通过线段长度大致体现力的大小关系:重力的线段长度略长,支持力与摩擦力的线段长度根据重力的分力比例绘制)
【答案】
受力示意图:在物块的重心位置,分别画出竖直向下的$ G $、垂直斜面向上的$ F_{\mathrm{支}} $、沿斜面向上的$ f $。
【知识点】
受力分析;力的示意图;平衡状态受力
【点评】
本题考查平衡状态下物体的受力分析与力的示意图绘制,核心是明确匀速运动的物体受力平衡,需准确判断摩擦力(与相对运动方向相反)和支持力(垂直于接触面)的方向,同时注意力的作用点统一画在重心。
【难度系数】
0.7
7. 小宇要探究影响滑动摩擦力大小的因
素,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能
有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的
粗糙程度;C. 物体运动的速度。接下来,小
宇通过如图所示的实验操作进行了探究。
(1)小宇进行如图甲、乙、丙所示的实验
时,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物
体做
运动。
(2)要验证猜想B,小宇需按照

个图进行对比实验。
(3)比较甲、乙两图所示的实验,得到的实
验结论是


(4)本实验中运用的研究方法是转换法和

(5)小颖发现小宇的上述实验操作中弹簧测
力计的示数并不稳定,于是改进了实验装
置,如图丁所示。实验装置改进后,长木板
(选填“一定”或“不一定”)要做匀速
直线运动。

答案

匀速直线
甲、丙
当接触面粗糙程度相同时,压
力越大,物体所受的滑动摩擦力越大
控制变量法
不一定

解析

【分析】
1. 第(1)问:根据二力平衡原理,只有物体沿水平方向做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等,此时弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小,因此需拉物体做匀速直线运动。
2. 第(2)问:验证猜想B(接触面粗糙程度的影响),需控制压力大小和物体运动速度相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两图符合控制变量的要求,因此选这两个图对比。
3. 第(3)问:甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙图中物体压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,据此可得出实验结论。
4. 第(4)问:探究多个因素对滑动摩擦力的影响时,每次只改变一个因素,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法,与转换法共同用于本实验。
5. 第(5)问:丁图中木块固定,无论长木板是否匀速,木块始终静止,受到的滑动摩擦力与测力计拉力是平衡力,大小相等,因此长木板不一定要做匀速直线运动。
【解析】
(1) 当物体沿水平方向做匀速直线运动时,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,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,因此必须拉着物体做匀速直线运动。
(2) 验证猜想B,需控制压力大小和物体运动速度相同,改变接触面粗糙程度。甲、丙两图中物体对接触面的压力相同,接触面粗糙程度不同,符合要求,故选甲、丙。
(3) 甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙图中物体的压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此结论为:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,物体所受的滑动摩擦力越大。
(4) 本实验中用弹簧测力计示数反映滑动摩擦力大小,运用了转换法;探究多个影响因素时,每次只改变一个因素,控制其他因素不变,运用了控制变量法。
(5) 丁图装置中,木块固定不动,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,因此长木板不一定要做匀速直线运动。
【答案】
(1) 匀速直线
(2) 甲、丙
(3) 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,物体所受的滑动摩擦力越大
(4) 控制变量法
(5) 不一定
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、控制变量法、二力平衡原理
【点评】
本题是影响滑动摩擦力大小因素的经典探究实验,重点考查了二力平衡条件的应用、控制变量法与转换法的实验思想,同时涉及实验装置改进后的优势分析,是力学基础实验题,能帮助学生深化对滑动摩擦力相关知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7