北师大版八年级物理下册练习题：第七章 六学生实验：探究-摩擦力的大小与什么有关

六、学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关一、选择题1.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.相互紧压的粗糙物体之间总是有摩擦力B.一个物体只有跟另一个物体表面压紧且表面粗糙，并有相对运动趋势或发生相对运动时才能产生摩擦力C.发生相对运动的两个物体之间一定存在摩擦力D.静止的物体一定受到静摩擦力的作用【答案】B【知识点】摩擦力产生的条件是：①相互接触的粗糙表面；②要发生或已经发生相对运动【详解】因为摩擦力产生的条件是：①相互挤压的粗糙表面；②要发生或已经发生相对运动。且这两个条件是缺一不可的。故AC错误。只有静止的物体，才受到静摩擦力的作用，这句话不对，比如：行驶着的自行车，轮胎与地面接触点之间的摩擦力为静摩擦力，因为没有相对滑动。故D错误。故选B.2.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块（一块光滑，另一块粗糙），长方体木块一块（带有挂钩），钩码一盒，实验过程如图所示，下列说法错误的是（）A.测量摩擦力时，要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动B.通过图甲、乙所示的实验可以得出结论：在保持压力一定时，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大C.此实验中应用了一种重要的探究物理问题的方法一控制变量法D.图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动，摩擦力大小也不同【答案】D【解析】因为只有弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动时，物体在水平方向上才受到平衡力的作用，即拉力大小才等于摩擦力的大小，故A正确；比较甲乙两图知道，两图中对接触面的压力大小相同，乙接触面粗糙，乙测测力计示数大于甲的示数，所以，得出在保持压力一定时，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大，故B正确；此实验中影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，控制了压力不变，而探究与接触面的粗糙程度的关系，所以是应用了控制变量法，故B正确；因为影响滑动摩擦力大小的两个因素：压力大小和接触面的粗糙程度都不变，故图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动，摩擦力大小相同，故D错误，故选D。点睛：本题考查的是探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，考查了实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。3.如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，图甲木块竖放，图乙木块平放，图丙木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙。下列关系正确的是（）A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲<F乙＝F丙D.F甲＝F乙<F丙【答案】D【解析】试题分析：（1）木块无论是平放还是侧放，因为其重力不变，所以其对接触面的压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，变化的是接触面的大小，而摩擦力的大小与接触面的大小无关，所以这两种情况下的摩擦力相等，即F甲=F乙；（2）在木块上加放一个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变大；由以上分析可得：F甲=F乙＜F丙．故选D。考点：摩擦力大小的影响因素；压力及重力与压力的区别．点评：（1）此题考查了压力与重力的区别与联系、摩擦力大小的影响因素．（2）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，与接触面积的大小、物体运动的速度大小无关．4.小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲桌，结果没有推动(如图所示)，则下列说法正确的是（）A.讲桌不受摩擦力B.推力与讲桌的重力大小相等C.推力小于地面对讲桌的摩擦力D.推力与地面对讲桌的摩擦力大小相等【答案】D【解析】小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌，结果没有推动，则讲台桌仍处于静止状态，所以其受力平衡．在水平方向上，人对讲台的推力与地面对讲台的摩擦力是一对平衡力，大小相等．故选D5.下列摩擦属于滚动摩擦的是（）A.用圆珠笔写字时笔珠与纸面之间的摩擦B.花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦C.滑旱冰时旱冰鞋与地面间的摩擦D.用铅笔写字时笔尖与纸面之间的摩擦【答案】AC【解析】【详解】A.圆珠笔写字时，圆珠笔尖部的小球在纸面上滚动属于滚动摩擦；B.滑冰时冰刀与冰面间的摩擦属于滑动摩擦。C.滑旱冰时旱冰鞋与地面间的摩擦。此时旱冰鞋与地面之间并未直接接触，中间隔有可滚动的物体，这种摩擦为滚动摩擦。D.用铅笔写字时，笔尖与纸的摩擦。此时笔尖与纸之间已产生相对运动，且笔尖与纸直接接触，产生相对滑动，这种摩擦称为滑动摩擦。故选AC.6.如图所示实例中，为了增大摩擦的是（）A.旱冰鞋装有轮子B.给车轴加润滑油C.轮胎绕上防滑链D.轴承中安装钢珠【答案】C【解析】【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．（2）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦．【详解】A.旱冰鞋装有轮子，是用滚动代替滑动来减小摩擦。故A不合题意；B.给车轴加润滑油，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；故B不合题意；C.轮胎绕上防滑链，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。故C符合题意。D.轴承中安装钢珠，是用滚动代替滑动来减小摩擦。故D不合题意；故选C.7.校运动会爬杆比赛，小明第一个爬到杆顶。小明紧紧握住杆子保持静止，他受到的摩擦力为f1；片刻后，小明适度减小握杆子的力使自己匀速滑下，此时他受到的摩擦力为f2，则（）A.f1竖直向上，f2竖直向上，f1＞f2B.f1竖直向上，f2竖直向上，f1＝f2C.f1竖直向上，f2竖直向下，f1＞f2D.f1竖直向上，f2竖直向下，f1＝f2【答案】B【解析】小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知：fl的方向竖直向上,且f1＝G；匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2＝G,所以f1＝f2.故B正确。故选B.点睛：小明同学静止和匀速滑下的过程中，受力均平衡．静止时，其重力与静摩擦力平衡；匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡。8.在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体，如图所示，甲物体用细线与左侧竖直墙相连，现用力把乙物体从右端匀速直线拉出来，所用力F＝15N，则甲、乙两物体受到的摩擦力f甲、f乙是（）A.f甲＝f乙＝15N，f甲方向向右，f乙方向向左B.f甲＝f乙＝15N，f甲方向向左，f乙方向向右C.f甲＝f乙＝15N，方向都向左D.f甲＝0，f乙＝15N，方向都向左【答案】A【解析】【分析】乙的受力情况：乙向右匀速直线运动，水平方向受到拉力和摩擦力，拉力和摩擦力是一对平衡力，竖直方向上受到自身重力、甲的压力和地面的支持力．平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上．物体间力的作用是相互的，甲对乙的摩擦和乙对甲的摩擦是相互作用力，大小相等．【详解】乙向右匀速直线运动，地面是光滑的，乙和地面之间不存在摩擦力，所以甲对乙的摩擦力和乙受到的拉力是一对平衡力，拉力大小为15N，方向水平向右，根据平衡力的特点，甲对乙的摩擦：f=15N，水平向左。物体间力的作用是相互的，甲对乙的摩擦大小是15N，水平向左，乙对甲的摩擦大小是15N，方向水平向右。故选A.二、填空题9.汽车正常行驶时，车轮与路面间的摩擦是____摩擦，遇到紧急情况急刹车时，车轮与路面间的摩擦是____摩擦。(均选填“滑动”或“滚动”)【答案】(1).滚动(2).滑动【解析】【分析】解题时需要知道摩擦力的种类；1、滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦；2、滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦，据此分析解答。【详解】汽车正常行驶时，车轮在路面上滚动，所以它们之间的摩擦是滚动摩擦，遇到紧急情况急刹车时，车轮在路面上滑动，此时它们之间的摩擦是滑动摩擦10.小强用10N的水平推力匀速直线推动放在水平地面上的课桌，则课桌受到地面对它的摩擦力大小为____N；某同学将该课桌内的书包拿走后，把课桌沿原路用水平力推回的过程中，课桌受到地面对它的摩擦力____(选填“小于”“等于”或“大于”)10N。【答案】(1).10(2).小于【解析】【分析】（1）课桌匀速运动，受的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；（2）摩擦力大小的影响因素：压力和接触面的粗糙程度．【详解】（1）因为课桌匀速运动，受的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以课桌受到地面对它的摩擦力大小为f=F=10N；（2）同学将该课桌内的书包拿走后，课桌对地面的压力减小，把课桌沿原路用水平力推回的过程中，接触面的粗糙程度不变，压力减小，所以课桌受到地面对它的摩擦力会减小，小于10N．11.一个箱子重为100N，放在水平面上，受6N的水平推力，箱子未动，这时箱子受到的摩擦力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)6N。当水平推力增大到10N时，箱子恰好做匀速直线运动。当水平推力增大到20N时，箱子受到的摩擦力为_____N。【答案】(1).等于(2).10【解析】【分析】一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上；影响摩擦力大小的因素：压力和接触面的粗糙程度。【详解】箱子受6N的水平推力，箱子未动，说明箱子处于平衡状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于6N；当水平推力增大到10N时，箱子恰好做匀速运动，此时摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于10N；当水平推力增大到20N时，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为10N。12.如图甲所示，完全相同的两物块A、B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为____N，若将A、B两物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F2推A，使它们一起做匀速直线运动，则推力F2＝____N。【答案】(1).0(2).20【解析】【分析】此题应利用二力平衡的知识，求出摩擦力，并知道，摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关．【详解】在甲图中,物体A.B在20N的水平拉力F1作用下，一起作匀速直线运动，AB没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即摩擦力为0；以AB组成的整体为研究对象，AB做匀速直线运动，所以受到地面的摩擦力与拉力平衡，则摩擦力大小等于拉力的大小，为20N；在乙图中，若将A.B紧靠放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力的大小也为20N.13.如图所示，在水平拉力F1=10N作用下，木板甲在水平地面上匀速向右运动，同时物块乙相对于地面静止，已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=4N．则木板甲与地面间的摩擦力是_____N。【答案】6【解析】静止和匀速运动时，都为平衡状态，受力平衡。如图，甲、乙物体都为平衡状态，乙受到拉力F2和甲对乙的摩擦力，此二力平衡，所以甲对乙的摩擦力为：；甲受到向右的拉力F1，向左有两个力，地面对甲的摩擦力，乙对甲的摩擦力，此三个力平衡；其中乙对甲的摩擦力与甲对乙的摩擦力为相互作用力，二力相等即，可得：，解得：。点睛：重点是平衡状态的受力分析，要牢记匀速直线运动和静止时物体受力平衡，本题甲物体在三个力作用下平衡，即拉力与两个摩擦力平衡。三、作图题14.如图，是一名男生奔跑过程中左脚腾空，右脚着地的一瞬间．请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图(A点是作用点)．【答案】【解析】过鞋底与地面的接触点沿水平向右画一条带箭头的线段，在箭头附近用符号f表示摩擦力；过鞋底与地面的接触点沿竖直向右画一条带箭头的线段，在箭头附近用符号N，如下图所示：考点：力的示意图15.如图所示，货物随传送带一起加速斜向上运动，请画出货物所受摩擦力的示意图。【答案】【解析】试题分析：货物受竖直向下的重力，垂直于传送带向上的支持力，平行于传送带向上的摩擦力，根据力的示意图作法作出摩擦力的示意图．过货物重心画平行于传送带向上的摩擦力，如图所示：考点：摩擦力的示意图点评：此题考查了学生对物体所受力的分析，摩擦力是使物体向上运动的动力．四、实验探究题16.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，提出了以下几种猜想：A．与接触面积的大小有关；B．与物体受到的压力大小有关；C．与物体运动的速度有关；D．与接触面的粗糙程度有关。为了验证以上猜想是否正确，小组同学利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如下表所示：实验次数接触面木块数目及放置木块的运动速度弹簧测力计读数/N1木板表面一个、平放v1.82一个、平放1.5v1.83一个、侧放v1.84两个、平叠放v3.65毛巾表面一个、平放1.5v2.46两个、平叠放v4.8(1)由第1、2次实验，可验证猜想______是错误的。(2)由第1、3次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与物体_______。(3)由第1、4次实验，可得出结论：_______________________。(4)除第2、5次实验可以验证猜想D外，还有第______、______次实验也可验证猜想D。【答案】(1).C(2).接触面积的大小无关(3).在其他因素相同时，压力越大，滑动摩擦力越大(4).4(5).6【解析】【分析】在研究影响摩擦力大小因素的实验中体现了物理学中对多变量问题的研究方法，即当研究对象有多个变量时，可采用控制自变量个数的研究方法．【详解】(1)1和2次实验相比较，不变量是压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小，变量是木块的运动速度，因此研究的是摩擦力的大小与运动速度的关系，摩擦力大小相同说明与运动速度无关，故C