专题08摩擦力（含重点实验探究）问题

用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百（全国通用）专题08摩擦力（含重点实验探究）问题1.（2022湖南长沙）如图所示，为保障市民安全出行，志愿者们正在清理道路冰雪，他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是（）A.戴防滑手套 B.在路面上铺防滑垫C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋 D.铲雪时握紧铲子，防止铲子滑落【答案】D【解析】A．戴防滑手套，手套上有花纹，采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故A不符合题意；B．在路面上铺防滑垫，防滑垫上有凹凸不平的花纹，采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故B不符合题意；C．穿鞋底粗糙的橡胶鞋，采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦，故C不符合题意；D．铲雪时握紧铲子，防止铲子滑落，采用增大压力的方法来增大摩擦，故D符合题意。故选D。2.（2022北京）小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小B.图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力C.甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关D.甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关【答案】C【解析】A．图甲所示实验中，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，由二力平衡可知，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，故A错误；B．图乙所示实验中，将铁块放在木块上，所以木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和，故B错误；CD．将铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变，所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关，故C正确，D错误。故选C。3.（2022甘肃兰州）如图所示，放在M、N两水平桌面上的A、B两物体，分别在F1=3N、F2=5N的水平拉力作用下做匀速直线运动，下列判断正确的是（）A.物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力B.桌面M一定比桌面N粗糙C.物体A的质量一定大于物体B的质量D.物体A的速度一定大于物体B的速度【答案】A【解析】A．对于物体A来讲，在拉力作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上受水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是一对平衡力，大小相等。拉力大小是3N，所以滑动摩擦力也是3N；对于物体B来讲，在拉力作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，拉力大小是5N，所以滑动摩擦力大小也是5N。因此物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力。故A正确；BC．滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，物体A受到的滑动摩擦力小于物体B受到的滑动摩擦力，物体A受到的滑动摩擦力小有可能是因为桌面N比桌面M粗糙造成的，也有可能是因为物体A的质量小于物体B的质量，物体B对桌面的压力较大造成的。故BC错误；D．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关。故D错误。故选A。4.（2022湖北天门）如图所示，水平桌面上的小车上放一木块，木块随小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.木块受到小车对它的摩擦力方向水平向左B.小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左C.木块对小车的压力和小车对木块的支持力是一对相互作用力D.小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力【答案】BC【解析】A．木块随小车做匀速直线运动，处于平衡状态，竖直方向上受重力和支持力，是一对平衡力，水平方向上不受力，小车对它没有摩擦力，故A错误；B．小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动，竖直方向上小车受重力、支持力、压力，三力平衡，水平方向上小车受到拉力、桌面对它的摩擦力，大小相等、方向相反，即小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左，故B正确；C．木块对小车的压力和小车对木块的支持力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用的物体上，是一对相互作用力，故C正确；D．小车受到的重力、木块对小车的压力和桌面对小车的支持力三个力是平衡力，故D错误。故选BC。5.（2022四川内江）如图所示的小实验，将书和直尺叠放在水平桌面上，一只手用力压住课本，另一只手抽出直尺。下列说法正确的是（）A.当手压课本的力增大时，抽出直尺的力将变大B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力C.书受到重力和直尺对书的支持力是一对平衡力D.当直尺水平向左抽出时，书受到直尺对它的摩擦力水平向右【答案】A【解析】A．当手压课本的力增大时，直尺与课本间的摩擦力会变大，抽出直尺的力将变大，故A正确；B．手对书的压力和书对手的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故B错误；C．书受到的重力和直尺对书的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；D．当直尺水平向左抽出时，书相对于直尺向右运动，书受到直尺对它的摩擦力水平向左，故D错误。故选A。6.（2022四川自贡）如图所示，用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动，物体B相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（）A.必须使木板A作匀速运动才能测出B受到的摩擦力B.A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向右C.B对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右D.地面对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右【答案】B【解析】A．在拉动A的过程中，B相对地面静止，它受到的摩擦力等于水平拉力，即弹簧测力计的示数，因为它们是一对平衡力，所以无论A是否作匀速运动，都可测得B受到的摩擦力，故A错误；BC．B对地面静止，在水平方向上所受的弹簧测力计的向左拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，所以A对B的摩擦力fAB=2N方向向右。而A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力，它们的大小相等，方向相反，所以B对A的摩擦力大小为2N，方向向左。故C错误，B正确；D．A受到水平向右的拉力的作用，匀速向右运动，地面对A的摩擦力向左，则A在水平方向上受到的向左的地面的摩擦力、B对A的摩擦力和向右的拉力作用处于平衡状态，所以地面对A的摩擦力fA=FfBA=5N2N=3N故D错误。故选B。7.（2022天津）下表中的物理知识与事例不相符的是（）序号事例物理知识①砌墙时用铅垂线重力的方向②鞋底刻有花纹减小摩擦③乘车时系安全带防范惯性危害④远离门轴推门力的作用点影响力的作用效果A.① B.② C.③ D.④【答案】B【解析】A．砌墙时用铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的，与事例相符，故A不符合题意；B．鞋底刻有花纹，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，与事例不符，故B符合题意；C．乘车时系安全带，一旦突然刹车，人由于惯性会继续前进，系安全带是为了防止惯性带来的伤害，与事例相符，故C不符合题意；D．远离门轴推门，离门轴越远，越容易推开门，说明力的作用效果与力的作用点有关，与事例相符，故D不符合题意。故选B。8．（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示，物体A和B叠放在一起放在水平地面上，在大小为F的恒力作用下，沿水平面做匀速直线运动，则下列结论错误的是（）A．甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F B．甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F C．甲图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为F D．乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它摩擦力为F【答案】AD【解析】A.甲图中，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用，根据二力平衡条件可知f＝F，即A物体所受的摩擦力大小为F；乙图中A物体与B相对静止，A物体在水平方向没有力的作用，A物体所受的摩擦力为0；故A错误；B.以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦力和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F，故B正确；C.甲图中以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用，且f＝F，故C正确；D.乙图中，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，故D错误。9．（2020齐齐哈尔）如图所示，一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上，对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，则此过程中木箱受到的摩擦力为N，方向水平向（选填“左”或“右”）。【答案】15；左。【解析】对木箱施加一个水平向右、大小为15N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，此时木箱处于平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为15N；木箱水平向右做匀速直线运动，则摩擦力的方向是水平向左的。10.（2020湖北襄阳）如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在12N的水平推力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动（如图乙所示），则拉力F2=______N；此时木块A所受的摩擦力为______N。【答案】120【解析】将A、B紧靠着放在水平桌面上，A、B一起作匀速直线运动，处于平衡状态，受到的推力和摩擦力是平衡力，所以摩擦力大小等于推力，即f=F1=12N将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动，接触面的粗糙程度不变，对桌面的压力也不变，因此B受到的摩擦力也不变，仍为12N，即f′=12N，AB整体处于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，所以拉力F2=f′=12NA、B一起作匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，木块A在水平方向不受拉力，AB之间没有相对运动趋势，因此A所受的摩擦力为0N。11．（2022四川达州）如图所示，用手握住装有水的杯子静止在空中，杯子（选填“具有”或“不具有”）惯性；杯子所受摩擦力的方向为；若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，则杯子所受摩擦力（选填“增大”“不变”或“减小”）。【答案】具有；竖直向上；减小。【解析】（1）因为一切物体都具有惯性，所以用手握住装有水的杯子静止在空中，杯子具有惯性；（2）杯子被握在手中，处于静止状态，杯子在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是平衡力，大小相等；（3）若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，仍是二力平衡，大小相等，杯子和水的重力减小，摩擦力减小。12.（2022贵阳）小芳从地面跨步到上行的自动扶梯时，身体适当前倾，这是为了防止由于_____而摔倒。如图所示，她倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上，护栏板会对她施加与电梯运行方向______（选填“相同”或“相反”）的摩擦力，使她有向后跌倒的危险。同学们乘坐自动扶梯时，严禁倚靠电梯！【答案】惯性相反【解析】小芳上扶梯前，以一定的速度向前运动，脚踏上电梯前的速度较小，踏上电梯时，脚随电梯快速运动，而人的上身由于惯性，要保持原来的低速运动，此时它容易后仰，因此小芳上扶梯时，身体适当前倾，这是为了防止由于惯性而摔倒。小芳倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上，她随扶梯一起上升，护栏板会对她施加与电梯运行方向相反的摩擦力。13.（2022广西贵港）如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在10N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动（如图乙所示），则拉力F2=_______N，此时木块A所受的摩擦力为______N。【答案】100【解析】图甲中，在10N的水平推力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，把AB看成一个整体，AB在水平方向上受到的推力和滑动摩擦力为一对平衡力，因此摩擦力等于推力等于10N；图乙中，压力大小和接触面的粗糙程度都没变，把AB看成一个整体，物体AB受到的摩擦力不变，等于10N，由于物体AB做匀速直线运动，故物体AB在水平方向上受平衡力作用，拉力F2和物体受到的滑动摩擦力是二力平衡，故F2=10N。A和B一起匀速运动，A和B没有相对运动趋势，不存在摩擦力的作用，故此时木块A所受的摩擦力为0。14.（2022江苏南通）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其Ft和vt图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是_____N，物体在1s处于_____（“静止”、“加速”、“匀速”）状态，当t=3s时，物体受到的摩擦力是_____N。【答案】3静止5【解析】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用，由图丙知，物体在t=1s时静止，处于平衡状态，由图乙知，在t=1s时物体受的拉力F=3N，由平衡条件得，摩擦力为f=F=3N由丙图知，在4s~6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力，由平衡条件得，滑动摩擦力为在t=3s时，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N。15.（2022辽宁营口）如图所示，木板B在F=5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数是2N，则木块A受到的摩擦力是_________N，方向是________；当F增大到7N时，木块A受到的摩擦力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】2水平向右不变【解析】木块相当于地面静止，弹簧测力计的拉力与摩擦力二力平衡，大小相等，方向相反，弹簧测力计拉力水平向左，大小为2N，所以木块A受到的摩擦力是水平向右的，大小为2N。当拉力F增大到7N时，木块A与长木板B之间的粗糙程度不变，压力不变，所以摩擦力不变，仍为2N。16.（2022广西北部湾）勤洗手是良好的卫生习惯。在七步洗手法“内、外、夹、弓、大、立、腕”字诀中，“夹”是指洗掌侧指缝时，掌心相对，双手交叉沿指缝相互揉搓，如图所示。当手指稍用力“夹”时，清洗效果会更好；洗手后为了让手快点干，文明的做法是双手靠拢并朝着洗手池用力甩。请用所学的物理知识分析说明上述两种做法的理由。【答案】见解析【解析】（1）“夹”是指洗掌侧指缝时，掌心相对，双手交叉沿指缝相互揉搓，当手指稍用力“夹”时，增大压力从而增大摩擦力，清洗效果会更好。（2）双手靠拢并朝着洗手池用力甩，利用水的惯性保持静止，水和手分开，而且双手靠拢，是增大了水的质量，从而增大了水的惯性，水和手更容易分离，手更容易甩干。17.（2022辽宁鞍山）小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。（1）将铁块放在长木板上，用弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲所示，则铁块受到滑动摩擦力的大小等于_______N；（2）如图乙所示，将两个铁块叠放在一起，重复上面的操作。比较甲、乙两次实验，可以得出：在接触面的粗糙程度相同时，_______越大，滑动摩擦力越_______；（3）小明又将两个铁块按照图丙所示的方式放在长木板上进行实验。比较乙、丙两次实验，可探究滑动摩擦力的大小与_______的关系；（4）实验后小明和同学交流讨论时发现：在实验中很难使铁块做匀速直线运动。于是小明设计了丁图所示的实验装置，该装置_______（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。当长木板的运动速度增大时，弹簧测力计的示数_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）1.2（2）压力大（3）接触面积大小（4）不需要不变【解析】（1）由图甲可知，弹簧测力计1N之间有5小格，每小格代表0.2N，故测力计分度值为0.2N，示数为1.2N；弹簧测力计水平拉动铁块进行匀速直线运动时，水平方向上铁块受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小，拉力大小即为测力计的示数，故铁块受到滑动摩擦力的大小等于1.2N。（2）比较甲、乙两次实验知接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，且压力越大，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力越大，故可以得出：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）比较乙、丙两次实验压力大小相同、接触面的粗糙程度相同，接触面积的大小不同，故可探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系。（4）图丁拉动长木板的过程中，铁块与木板之间是滑动摩擦力，而滑动摩擦力的大小与相对速度无关，所以不需要匀速抽动长木板，铁块所受的滑动摩擦力不变，故弹簧测力计的示数不变。18.（2022内蒙古通辽）为了测量滑动摩擦力的大小，甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，细绳水平拉动木块，使木块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）（1）实验中定滑轮的作用是___________；（2）为了测量木块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是___________；（3）小桶落地后，木块继续向前运动，这是由于木块具有___________，此时木块受到的滑动摩擦力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）把毛巾铺在木板上，想要测出图中木块在毛巾上受到的滑动摩擦力大小，下一步的操作是___________；（5）乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶，可以简化实验操作步骤，你觉得哪组的方法更好：_________（选填“甲组”或“乙组”）。【答案】（1）改变力的方向（2）小桶和沙子的总质量（3）惯性不变（4）往小桶中增加沙子，使木块做匀速直线运动（5）甲组【解析】（1）定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向。所以，实验中定滑轮的作用是改变拉力的方向。（2）小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。此时的拉力等于小桶和沙子的总重力。所以，为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是小桶和沙子的总质量。（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，小桶落地后，滑块由于惯性继续向前运动。[4]继续向前运动过程中，由于压力不变，接触面的粗糙程度不变，则滑块所受滑动摩擦力大小不变。（4）把毛巾铺在木板上，接触面粗糙程度增大，滑动摩擦力增大，应该往小桶中增加沙子，以此增大拉力，木块才会做匀速直线运动。（5）乙组觉得用钩码代替沙桶可以简化实验操作步骤，但此想法不能达到目的，因为用钩码不能连续改变拉力的大小，难以控制滑块做匀速直线运动，故甲组的方法更好。19．（2020广西贺州）如图是小张设计“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验示意图。（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）在四次实验中，滑动摩擦力最大的是（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。（3）比较实验，是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系；比较实验，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。（均选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”）（4）比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数（选填“大于”“等于”或“小于”）丁实验中弹簧测力计的示数，小张由此得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”，你认为这个观点是（选填“正确”或“错误”）的。（5）如图戊是小张改进后的实验装置，对实验的完成效果较好。实验时，小张（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。【答案】（1）水平；（2）丙；（3）甲、乙；乙、丙；（4）大于；错误；（5）不一定。【解析】（1）实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等；（2）甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙的压力大于甲的压力，乙图摩擦力大于甲图摩擦力；甲、丁两图，接触面粗糙程度相同，甲的压力大于丁的压力，甲图摩擦力大于丁图摩擦力；乙、丙两图，压力相同，丙比乙接触面粗糙，丙图的摩擦力大于乙图摩擦力；所以丙图的摩擦力最大；（3）甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙比甲的压力大，研究的是摩擦力与压力有关；乙、丙两图，压力相同，丙比甲接触面粗糙，研究的是摩擦力与接触面粗糙程度有关；（4）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的；（5）由图戊所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不一定匀速拉动长木板。20.（2022四川遂宁）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小___________（选填“等于”、“大于”或“小于”）滑动摩擦力的大小；（2）通过对比甲、乙两次实验可知：其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）通过对比___________两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：实验次数1234运动速度（m/s）0.20.30.40.5测力计的示数（N）1.21.21.21.2分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度___________（选填“有关”或“无关”）；（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示实验装置，该装置的优点是___________（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。【答案】（1）等于（3）甲、丙（4）无关（5）不需要【解析】（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。（3）要得到其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大的结论，需要控制压力不变，接触面的粗糙程度不同，选择甲丙两图进行实验。（4）由表中数据可知，压力和接触面的粗糙程度不变，速度大小不同，测力计的示数不变，滑动摩擦力的大小不变，可以得到滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。（5）丁图所示的实验装置，拉动长木板向左运动，木块相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力，不需要长木板做匀速直线运动。21.（2022四川广元）在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中，实验小组进行了如下探究：（1）为了测量滑动摩擦力的大小，实验小组组装了如图甲所示的装置。实验中，水平拉动弹簧测力计，使木块做匀速直线运动，弹簧测力计示数___________（选填“大于”“等于”或“小于”）木块受到滑动摩擦力的大小，其中依据的实验原理是___________。（2）上述实验中，拉动木块做匀速直线运动时，容易出现弹簧测力计示数不稳定的现象，为了解决这个问题，实验小组设计了如图乙所示的实验装置：粗糙程度均匀的长木条放在水平桌面上，木块放在长木条上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块相连，且保持水平状态。①将一个重力G=2N的木块放在长木条上，一位同学水平向左拉动长木条，另一位同学在木块相对桌面___________时，记录弹簧测力计的示数F。②再将相同的木块逐次逐个叠放在木块上，多次实验，并将数据填入下表中：木块的重力G/N246810弹簧测力计的示数F/N0.81.62.43.24.0分析实验数据可知，在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小成___________。【答案】（1）等于二力平衡（2）静止正比【解析】（1）如图，将长方体木块置于水平木板上，用弹簧测力计在水平方向上匀速拉动木块，读出弹簧测力计示数，根据二力平衡知识可知弹簧测力计示数等于木块受到滑动摩擦力的大小。（2）向左拉动长木条，在木块相对桌面静止时，拉力和摩擦力是一对平衡力，记录弹簧测力计的示数F为摩擦力的大小。水平桌面上，木块压力的大小等于木块的重力大小，根据数据分析得因此，在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小成正比。22.（2022辽宁铁岭）小奇用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。（1）如图所示的三次实验中，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做______运动，此时弹簧测力计对木块的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为______N。（2）①对比甲、乙实验可知：压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越______。②对比______实验可知：接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。雪后由于路面湿滑，避免学生滑倒，学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例可用结论______（填“①”或“②”）来解释。【答案】（1）匀速直线等于0（2）大甲、丙①【解析】（1）实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，木块受力平衡，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。实验中砝码与木块相对静止，没有相对运动或相对运动的趋势，所受摩擦力为0。（2）对比甲、乙实验，物体对接触面的压力相同，乙中弹簧测力计的示数大于甲，说明压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。甲、丙实验中，接触面的粗糙程度相同，丙中物体对接触面的压力大于甲，丙中弹簧测力计的示数大于甲，说明接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。在雪地上撒沙子，是通过增大接触面粗糙程度的方式来增大摩擦，这一事例可用结论①解释。23.（2022辽宁抚顺）小玉观看2022年冬奥会，发现冰壶运动员在冰面上来去自如，是因为两只鞋底不同，如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底，她选用了上下表面粗糙程度不同的木块，做了如下实验。（1）如图乙所示，小玉用弹簧测力计，在水平桌面上，___________拉动木块，此时弹簧测力计的示数为___________N；（2）将乙图中的木块___________，重复上述操作，弹簧测力计的示数为4.0N；经分析可得出：当___________一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越___________；（3）同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确，于是取来了10g、50g砝码各一个，进行了丙、丁实验（如图所示）。当进行丁实验时，弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验，可采用的操作方法是___________。【答案】（1）匀速2.4（2）下面的接触面换成毛巾压力大（3）将丁实验的砝码换成较小质量的10g的钩码。【解析】（1）根据二力平衡条件，可知此时应该水平匀速拉动弹簧测力计，这样测力计的示数和摩擦力大小相等。由图中可知测力计示数为2.4N。（2）由题意知此处改变的是接触面的粗糙程度，故此时应该改变木块下方的接触面粗糙程度，此处可以将下方的木块换成毛巾，弹簧测力计的示数变大，由此可以得出压力不变，接触面粗糙程度增大，摩擦力增大。（3）由丁图可知此时木块上方放置的是一个50g的钩码，此时弹簧测力计已经到达最大刻度，此时实验器材还有个10g的钩码，故此时可以通过减小木块对桌面的压力的方式来减小摩擦力，故可以将50g钩码换成10g的钩码。24.（2022辽宁阜新）探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，如图所示。（1）小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验，每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做_____运动，根据______原理，可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等；（2）分析______两图可知：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）分析甲、丙两图可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越______；（4）小组的同学又用乙装置进行了图丁所示的实验，沿水平方向拉着物块做直线运动，弹簧测力计的示数为4.5N，这时物块A受到木板的摩擦力为______N，物块A上面的砝码在水平方向上处于______（填“平衡”或“非平衡”）状态。【答案】（1）匀速直线二力平衡（2）甲、乙（3）大（4）3.8非平衡【解析】（1）实验过程中，应使弹簧测力沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，物块A处于平衡状态，受平衡力作用，根据二力平衡知识可知，此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。（2）分析甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，且压力越大，测力计是示数越大，故可得结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）分析甲、丙两图可知，压力相同，接触面的粗糙程度不同，且接触面越粗糙，测力计的示数越大，故可得结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以图乙和图丁所示的实验中的滑动摩擦力大小相等，即图丁中物块A受到木板的摩擦力为3.8N。由4.5N＞3.8N可知，物块A和上面的砝码做变速运动，两者均处于非平衡状态。25.（2022广西百色）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。（1）根据_______知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做________运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；（2）比较图中________两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越________，滑动摩擦力越大；（4）本实验主要采用的科学探究方法是________法；（5）该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是_______的（选填“正确”或“错误”）；（6）该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验，如图所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程________匀速拉动长木板，更易操作（选填“需要”或“不需要”）。【答案】（1）二力平衡匀速直线（2）甲、乙（3）粗糙（4）控制变量（5）错误（6）不需要【解析】（1）实验时，用弹簧测力计拉着木块在水平木板（或棉布）上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，在水平方向只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）对比甲乙两次实验可知，接触面的粗糙程度相同，改变放在木块上的砝码从而改变木块与长木板之间压力大小。乙中压力较大，弹簧测力计示数也较大，即滑动摩擦力较大，所以可得出结论，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）对比甲丙两次实验可知，两次实验时压力相同，丙中接触面较粗糙，弹簧测力计示数较大，则滑动摩擦力较大，所以可得出结论，当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）实验中探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，要控制其中一个物理量不变，改变另外的物理量来进行探究，这里要用到控制变量法。（5）将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，在改变接触面积的同时也改变了压力大小，没有遵循控制变量，故得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关的结论是错误的。（6）实验时，木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力而处于静止状态，所以这两个力是