第 3 节 摩擦力
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1.下面关于滑动摩擦力的说法中正确的是( ) A.滑动摩擦力一定是阻力
B. 只要物体相互接触,物体间就一定会产生摩擦力
C. 物体在接触部位受压力作用,则物体一定受到摩擦力作用D.如果物体受摩擦力作用,则在摩擦部位一定存在压力作用
1. 答案 D 滑动摩擦力也可能是使物体运动的动力,A 错误;两个物体相互接触,如果没有压力,不会产生摩擦力,B 错误; 两个物体间如果无相对运动趋势或相对运动,不会产生摩擦力,C 错误;如果物体受摩擦力作用,则说明物体间一定有压力,D 正确。综上所述,本题选 D。
2.
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如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为 0.03kg,“腹部”有吸盘,当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为遥控车( )
A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到空气对它向上托的力C.受到空气对它的压力 D.受到墙面对它向上的摩擦力
2. 答案 D 静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,处于平衡状态,受平衡力作用,在竖直方向上,摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于重力大小,方向与重力方向相反,竖直向上。故 A、B、C 错误,D 正确。故选 D。
3. 下列物体不受摩擦力作用的是( )
A.在铁轨上飞驰的火车 B.在草地上滚动的足球C.停在斜坡上的汽车 D.放在水平桌面上的书
3. 答案 D 书静止放在水平桌面上,虽然两个物体相互接触,但是没有相对运动的趋势,所以它们之间没有摩擦力,故 D
选项符合题意。
4. 在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减小摩擦力,如图所示的实例中,属于增大摩擦力的是( )
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4. 答案 B 自行车车轴装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,A 不合题意;运动鞋底表面刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,B 符合题意;在自行车车轮的齿轮处加注机油,是在压力一定时,通过
减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,C 不合题意;轮滑鞋的底部装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,D 不合题意。故选 B。
5. 分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是( )
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.①和②
5. 答案 A ①人走路时,使人前进的动力是地面对脚的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦。②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦。③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力,它将影响汽车的行驶速度,故属于有害摩擦。④皮带转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象。因此这两者之间的摩擦是有益的摩擦。综上所述,A 选项符合题意。
6.
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如图所示,叠放在一起的物体 A 和 B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A. 甲、乙两图中物体 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 F
B. 甲、乙两图中物体 B 所受摩擦力大小均为 F
C. 甲图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 0,物体 B 受到的摩擦力为 F
D. 乙图中物体 A 受到地面对它的摩擦力为 F,物体 B 受到的摩擦力为 0
6. 答案 A 以 A 和 B 整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力 F 摩和拉力 F,A 和 B 整体沿水平方向做匀速直线运动, 故这两个力相互平衡,则 F 摩=F,即两种情况下 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 F,A 选项正确。甲图中,A、B 同时向右做匀速直线运动,A、B 之间没有相对运动的趋势,故 B 物体不受摩擦力的作用,故 B、C 选项错误。乙图中,由以上分析知, 物体 A 受到的地面的摩擦力大小为 F,以 B 为研究对象,B 做匀速直线运动,所以受力平衡,因此 B 水平方向除受拉力 F 作 用外,还受水平向左的摩擦力作用,故 D 选项错误。
7. 为了防止鳝鱼从手中滑脱,可以采用如下的方法:将鳝鱼裹上一层土,并且用手使劲捏住鳝鱼。这样做的原理,前者是通过增大 来增大摩擦;后者是通过增大 来增大摩擦。
7. 答案 接触面的粗糙程度 压力
解析 将鳝鱼裹上一层土,可以使接触面变得粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;用手使劲捏住鳝鱼,是通过增大压力来增大摩擦。
8.
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如图所示,用手握住一根重为 G 的长直铁棒,使铁棒沿竖直方向静止时,铁棒受到的摩擦力大小 G(选填“大于”、“等于”或“小于”),方向是 。
8. 答 案 等于 竖直向上
解析 长直铁棒处于静止状态,竖直方向上的合力为零,即静摩擦力等于重力 G,方向竖直向上。
9. 如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当 B 受到 10N 的水平拉力时,三个物体一起向左做匀速直线运动,则 A 与 B 之间、B
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与 C 之间的摩擦力分别为 N 和 N。
9.答案 0 10
解析 三个物体一起向左做匀速运动,A 与 B 相对静止,且 A 无相对运动的趋势,故 A、B 之间没有摩擦力,即 A、B 之间的摩擦力为 0N;对 A、B 整体进行受力分析,受重力、C 对 A、B 整体的支持力、水平向左的拉力,以及 C 对 B 的摩擦力,由于三个物体一起向左做匀速运动,处于平衡状态,所以 B、C 之间的摩擦力等于拉力,即 f=F=10N。
10. 如图所示,在水平地面上快速运动的物体,当它遇到表面粗糙的斜坡时,它将冲上斜坡并滑行一段距离。请在图中画出该物体在斜坡上向上滑行时所受摩擦力 f 的示意图。
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10. 答案 如图所示
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解析 物体在粗糙的斜坡上向上滑行,则物体会受到斜面给它的摩擦力,摩擦力的方向与物体运动的方向相反,即沿斜面向下,作用点可画在物体的重心上。
11.
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小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中,所选器材:长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个,把长木板放在水平桌面上,依次进行实验。具体操作如下:
(1) 如图甲所示,小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为 N。
(2) 如图乙所示,小红将砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。
(3) 如图丙所示,小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动。在图乙、丙两次实验中,木块所受的滑动摩擦力分别为 f 乙、f 丙,则其大小关系为 f 乙 f 丙。
11.答案 (1)2.2 (2)越大 (3)>
解析 (1)图中弹簧测力计的分度值是 0.2N,故示数为 2.2N。(2)从甲、乙两图对比可以看出,乙图中测力计的示数增大为 2.6N,由此可得出结论。(3)丙图与乙图中木块与接触面的粗糙程度都相同,丙图中木块与接触面间的压力小于乙图中的压力,所以木块与接触面之间的滑动摩擦力 f 乙>f 丙。丙图中的测力计示数与乙图相同,是因为在丙图的实验中没有匀速拉动木块运动,所以拉力大小不等于滑动摩擦力。
12. 
如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,放有砝码的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行。小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。实验操作如下:
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甲
乙
①用弹簧测力计测出滑块的重力,滑块和砝码的总重记作 G。
②将放有砝码的滑块放到水平木板上,通过水平细线和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后, 读出示数 F。
③多次改变滑块上砝码的个数,并重复步骤②,记录相应数据如表所示。
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砝码个数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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滑块和砝码的总重 G/N |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
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弹簧测力计示数 F/N |
0.60 |
0.83 |
0.97 |
1.20 |
1.40 |
(1)此实验是根据 原理测出滑动摩擦力大小的。(2)根据表中数据在图乙中作出 F-G 图象。
经分析可得,滑块受到的滑动摩擦力 Ff 与压力 FN 的关系是 。(4)实验过程中,是否必须匀速拉动木板? 。
答案 (1)二力平衡(2)如图
成正比
否
解析 (1)由题意知,该实验中,拉动木板,滑块处于静止状态,受到的摩擦力与细线的拉力是一对平衡力,故通过二力平衡知识求得摩擦力大小。
摩擦力 Ff 等于测力计的示数 F,压力 FN 等于滑块和砝码的总重力 G,接触面的粗糙程度不变,由图象可知,摩擦力Ff 与压力 FN 成正比。
实验中不匀速拉动木板,滑块也会处于静止状态,受平衡力,所以没有必要匀速拉动木板。
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在猪八戒吃西瓜的故事中,猪八戒因踩在自己乱扔的西瓜皮上滑倒了好几次。请你用所学的物理知识解释踩在西瓜皮上比踩在地面上容易打滑的原因。
13.答案 西瓜皮与地面的接触面比猪八戒的脚与地面的接触面要光滑得多,在压力相等时,滑动摩擦力要小得多,所以踩在西瓜皮上容易打滑。
解析 从影响滑动摩擦力大小的角度进行分析解答。
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