21重力与摩擦力（原卷版）

二十一、重力与摩擦力知识导航知识导航一、重力1、重力：（1）重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。（2）重力的施力物体是：地球。（3）重力大小的计算公式其中g=9.8N/kg。它表示质量为1kg的物体在地球上所受的重力为9.8N。补充说明：g的值随着地理位置、海拔高度的变化而变化。2、重力的方向：（1）竖直向下：即垂直于水平面，指向地球的球心竖直向下：“竖直”的意义：“水平“的意义：（2）应用:重垂线、水平仪，主要用途是检查墙壁是否竖直和平面是否水平以及物体的放置是否垂直于水平面。3、重力的等效作用点：（1）重心：①质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。②不规则物体的重心在它两次重垂线的交点上如何增大物体的稳度：①降低物体重心的位置；②增大物体的支承面积。4、假如失去重力将会出现的现象：①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流；③大气不会产生压强等等二、摩擦力1、摩擦力：（1）定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。（在摩擦过程中阻碍物体相对运动的力）（2）产生条件：(缺一不可)①接触面粗糙；②相互挤压：接触+压力；③相对运动（趋势）（3）分类：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滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦静摩擦：有相对运动趋势的静止物体之间的摩擦静摩擦力。思考：一个放桌面上的物体受到由0逐渐变大的推力时摩擦力的变化情况。（4）方向：与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用；大小：通过受力分析，结合二力平衡求得（5）滚动摩擦和滑动摩擦区别：在压力、接触面粗糙程度相同下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。2、滑动摩擦力的测量：（1）测量原理：二力平衡条件（2）测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。（3）结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。注：①该研究采用了控制变量法。②结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。③实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。知识点3、摩擦力的应用：（1）理论上增大摩擦力的方法有：①增大压力、②接触面变粗糙、③变滚动为滑动。理论上减小摩擦的方法有：①减小压力、②使接触面变光滑、③变滑动为滚动（滚动轴承）、④使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。重力的理解重力的理解1．下列有关重力的知识，说法正确的是（）A．物体的重心总是在物体上 B．物体的重力与它的质量无关 C．把物体带到月球上，其重力大小不变 D．利用重力的方向竖直向下可以检查相框是否挂正2．关于重力，下列说法正确的是（）A．由公式m＝可知，物体的质量跟它的重力成正比 B．用同一弹簧测力计测物重，在太空中和月球上是一样大 C．物体只有接触到地球，才会被地球吸引 D．“水往低处流”是由于重力作用的结果3．关于物体的质量和所受重力大小，下列说法中正确的是（）A．物体质量m跟重力大小G成正比 B．物体所受重力大小可根据G＝mg算出 C．物体所受重力大小与物体质量大小无关 D．物体质量和所受重力大小都不随物体的位置、形状、温度等的变化而改变4．如图所示，用硬纸片剪一个小丑模型，在它的两只手背上用橡皮泥固定两个金属螺帽。让绳子支撑着小丑的鼻子缺口，轻轻拨动小丑的脚，它来回摆动，但不会掉下来。下列说法正确的是（）A．装金属螺帽降低了小丑的重心 B．装金属螺帽升高了小丑的重心 C．小丑的重心一定在其几何中心上 D．小丑不掉下来是因为鼻子缺口处有胶水5．下列关于重心的说法，正确的是（）A．物体的重心一定在物体上 B．重心就是物体上最重的一点 C．任何有规则形状的物体，它的重心都在其几何中心上 D．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外6．A点为人的重心，O点为地心。下图中标出人的重力示意图正确的是（）A． B． C． D．7．关于重力，下列说法正确的是（）A．重力的方向总是垂直向下 B．物体的重心一定在物体上 C．不能用天平直接测量重力大小 D．一块岩石从月球上拿到地球上，质量与重力均不变8．图中关于重力的示意图正确的是（）A．正在上升的小球 B．挂在墙上的小球 C．斜抛向空中的铅球 D．斜面上静止的木块9．小明把汤匙支在手指上保持平衡，以下是同学们画出的汤匙重力的示意图，正确的是（）A． B． C． D．10．如图是关于物体M所受的重力的示意图，其中正确的是（）A． B． C． D．11．对下列物体所受重力大小的估计符合实际的是（）A．一个鸡蛋的重力约为2N B．一只铅笔的重力约为2N C．一册物理课本的重力约为25N D．一名中学生的重力约为500N12．下列各物体中，所受重力约为1N的是（）A．一张作业纸 B．质量为100g的石块 C．一个小孩 D．一只羊13．下列关于力的大小的说法中，正确的是（）A．蚂蚁的拉力约为10N B．一个鸡蛋的重约为0.5N C．中学生的体重约为100N D．长征系列运载火箭的推力约为1000N摩檫力的理解与运用摩檫力的理解与运用1．假如没有摩擦力，下列说法正确的是（）A．桌面上滚动的铅笔会停下来 B．徒手不能爬上直竿 C．人在地面上行走如飞 D．不影响老师在黑板上写字2．如图所示，物体放置的表面不是光滑的，下列现象中物体不受摩擦力的是（）A． B． C． D．3．下列关于力的说法正确的是（）A．相互挤压的物体之间一定有摩擦力 B．鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了而石头安然无恙，说明鸡蛋受到的力比石头受到的力大 C．同学在湖水中划船时，使船前进的力的施力物体是船桨 D．相互接触的两个物体不一定产生力的作用4．下列各种摩擦中，应该设法减小的是（）A．翻书时，手指与纸之间的摩擦 B．走路时，鞋底与地面之间的摩擦 C．机器工作时，运动的部件之间的摩擦 D．拧开瓶盖时，手指与瓶盖之间的摩擦5．以下实例中，属于有害摩擦的是（）A．人走路时鞋底与地面之间的摩擦 B．机器运转时轴承与滚珠之间的摩擦 C．拿东西时手与物品间的摩擦 D．写字时粉笔与黑板间的摩擦6．下列哪种情况中的摩擦力，是人们希望要减小的是（）A．在速滑比赛中，空气与人身体之间的摩擦 B．人跑步时，鞋底与地面之间的摩擦 C．系鞋带时，鞋带之间的摩擦 D．拿起酱油瓶时，手与瓶子之间的摩擦7．如图所示，长木板C在水平面上以速度v1开始向右运动，同时物块A在C的上表面以速度v2开始向右运动。下列判断正确的是（）A．若v1＝v2，A、C之间有摩擦力 B．若v1＞v2，A受到C所施加的向左的滑动摩擦力 C．若v1＜v2，C受到A所施加的向左的滑动摩擦力 D．若v1≠v2，A、C之间的摩擦力大小始终相等8．如图所示，重为G的物体A放在粗糙的斜面上并处于静止状态，若用一个方向始终沿斜面向上，大小从零开始逐渐增大的力F拉物体，使物体从静止逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中，对于物体A受到的摩擦力的情况，下列说法正确的是（）A．摩擦力方向始终沿斜面向下 B．摩擦力方向始终沿斜面向上 C．某时刻物体所受摩擦力大小可能为零 D．摩擦力方向先沿斜面向下，后沿斜面向上9．如图所示，放在水平地面上的物体a上放一物体b，a和b之间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a、b的受力分析正确的是（）A．a受到b对它向右的摩擦力 B．b受到a对它向右的摩擦力 C．a受到地面对它向右的摩擦力 D．a受到地面对它向左的摩擦力10．物体A与弹簧（不考虑弹簧的自重）连接，静止在粗糙的斜面上，关于A的摩擦力，下列说法正确的是（）A．A一定受到斜面的摩擦力 B．当A受到向上的摩擦力时，弹簧一定是伸长的 C．当A受到向下的摩擦力时，弹簧一定是压缩的 D．A一定没有受到斜面的摩擦力11．如图小车在水平路面上向右沿直线匀速运动，在密闭车厢的粗糙地板上放着一个木块，木块相对车厢静止不动。某一时刻，木块相对车厢向左滑动，则（）A．小车在减速 B．木块滑动时不受到摩擦力 C．木块滑动时受到地板水平向右的摩擦力 D．木块滑动时受到地板水平向左的摩擦力12．如图所示，人拉小车没拉动，请分别画出人和小车所受摩擦力的示意图。（摩擦力画在一个车轮和一只脚上）13．如图中，物块沿斜面向上滑，请画出物块对斜面的压力F、物块受到的摩擦力f的示意图。14．如图所示，物体在粗糙水平面上由于惯性向右运动，请作出该物体受到的滑动摩擦力和重力的示意图（作用点请画在物体的重心O上）。15．如图所示，把一木块用一水平力F压在竖直墙面上，木块静止不动。请画出木块所受摩擦力的示意图。（黑点为重心）16．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。（1）在甲、乙、丙、丁四次实验中，滑动摩擦力最小的是；若丙图中A匀速运动则物块A受到（填个数）力的作用；（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与有关；（以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”）；（3）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是（选填“正确”或“错误”）的；（4）小明要对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小明（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板，该实验主要用到的思想方法是。17．小明和小华在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用质量相等的两个长方体物块A、B在水平木板上进行实验，且B物块表面更粗糙。（1）小明按图甲用测力计匀速拉动物块A，则木板对物块的摩擦力大小为。（2）将物块A侧放，再次匀速拉动，则测力计示数将。接下来小明将物块B放在A上面继续匀速拉动A，则此时测力计示数将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）小华按照图乙设计了实验，觉得自己的更好，理由是。小华用A、B分别实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力分别为f1、f2，则f1f2。（选填“＞”、“＝”或“＜”）（4）图丙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后，测力计A的示数为3.5N，测力计B的示数为2.5N，则物块B受到的滑动摩擦力大小为N。若增大拉力，当测力计A的示数为4.5N时，测力计B的示数为N。18．在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，王宇和同学们提出了以下几种猜想：①与物体对接触面的压力的大小有关②与物体间的接触面积大小有关③与物体间接触面的粗糙面的粗糙程度有关实验室中提供了以下实验器材：一块较长且光滑程度一致的木板、一个弹簧测力计、一个带钩的长方体软木块、几个质量相同的砝码和一把能够切开软木块的小刀。（1）为了验证猜想①是否成立，王宇按照如图所示的方法进行实验。当他使软木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为F1；当他向软木块上放上一个砝码并拉动弹簧测力计使软木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为F2，若猜想①成立，则F1F2（选填“＞”“＜”或“＝”）。（2）王宇的同学从软木块上取下砝码，用小刀将软木块沿竖直方向截去一半后，拉动弹簧测力计，使截断后的软木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数为F3，结果他发现F3＜F1，于是该同学就认为猜想②是成立的。你认为他的做法是（选填“正确”或“不正确”）。因为。（3）若要验证猜想③是否成立，你认为上述实验器材中还缺少（选填“一块毛巾”或“一把刻度尺”）。加上该实验器材后，王宇拉动弹簧测力计使截断后的软木块做匀速直线运动，结果发现弹簧测力计的示数F4与F3不相等。由所学知识可判断，F4比F3（选填“大”或“小”）（4）下列现象中应用了猜想③实验所得结论的是。（选填字母）A．打羽毛球时用力握紧球拍B.足球守门员戴有防滑手套C.骑自行车刹车时用力捏车闸（5）但此实验的不足之处是很难控制木块的运动状态，若在如图木块的速度突然变大，则木块上面的重物会受到方向向的摩擦力。19．小星探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，他设计了如图所示两种方案：方案一：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块；方案二：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，通过细绳水平拉动木板；（1）方案一与方案二对比，方案二的优点是：；（2）按方案一操作，测力计要沿方向拉动木块做运动时，测力计的示数是2N，木块受到的摩擦力为N；（3）按方案一操作，研究滑动摩擦力的大小与压力的关系，为了改变木块与桌面间的压力，准备了4块完全相同的木块，每次将木块叠放，通过多次实验，他得到下表所示的实验数据：木块个数1234弹簧测力