2024-2025学年初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第8章 第3节　摩擦力含答案

2024-2025学年初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第8章第3节摩擦力含答案第3节摩擦力知能演练提升一、能力提升1.有轨电车沿平直的轨道匀速行驶,站在车里的人,水平方向上肯定()A.受到向前的摩擦力B.受到电车的牵引力C.受到向后的摩擦力D.没有受到力的作用2.假如一切物体间的摩擦力突然全部消失,我们的生活将会怎样。四位同学对此做了下列猜想。其中不可能发生的是()A.静止在水平路面上的车无法开动B.我们将无法用笔写字C.沿铁轨方向的风可以把火车吹动D.马会很容易地拉车前进3.如图所示的四个实例中,目的是减小摩擦的是()4.自行车是生活中最常见的交通工具,以下认识错误的是()A.脚踏上印制花纹是为了增大摩擦B.车轮做成圆形是为了减小摩擦C.车把手紧套在钢管上是为了减小摩擦D.用力握刹车把是为了增大摩擦5.如图所示,甲、乙两种情况下,分别将木块平放和竖放在同一桌面上做匀速直线运动,有关弹簧测力计示数的大小,下列说法正确的是()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定6.如图所示,水平桌面上的甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态,G甲>G乙,甲受到的摩擦力()A.大于5NB.等于5NC.大于乙受到的摩擦力D.等于乙受到的摩擦力7.用2N的拉力拉着一木块在水平桌面上做匀速直线运动,突然将拉力增加到5N,则此时木块受到桌面的摩擦力大小为N,木块做(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。

8.某同学看到家里的书柜门松了,关不紧。他找到一张纸折了几叠后夹在柜门与门框之间,书柜门就关紧了,这主要是通过增加的方法增大柜门与门框之间的摩擦力。

9.下图是工厂中运送煤块的皮带传输机的工作过程简化图,转动轮带动水平皮带匀速向右运动。将一煤块A轻轻放在皮带的左端,煤块在皮带的作用下,相对于地面向右做速度增加的变速直线运动,此时煤块所受摩擦力的方向(选填“向左”或“向右”)。经过较短时间后,煤块随皮带一起以相同的速度向右做匀速运动,此时煤块所受的摩擦力(选填“为零”“方向向左”或“方向向右”)。

10.如图甲所示,小明顺着竖直的杆匀速下滑。(1)乙图中,圆点A代表小明,画出小明顺着竖直的杆匀速下滑时,其竖直方向受到的力。(2)小明再沿绳匀速下滑,其沿绳下滑受到的摩擦力为Ff绳、沿杆下滑受到的摩擦力为Ff杆,Ff绳(选填“>”“=”或“<”)Ff杆。

(3)若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向是。

11.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的示意图(作用点请画在物体的重心O上)。12.小明利用图甲所示装置,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做运动。小明记录的部分数据见下表。

序号木块放置情况接触面情况压力/N弹簧测力计示数/N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放棉布61.85平放毛巾63.0(2)分析序号三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力Ff与接触面所受压力FN的关系是。

(3)小明在另一次实验中,由静止拉动木块直到木块匀速滑动的过程中得到拉力F随时间t变化的关系,如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图像可知,小明用2.1N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力为N;若使木块由静止开始运动,至少要用N的水平力拉木块;若水平拉力为3N,则木块所受的摩擦力为N。

二、探究创新★13.如图所示,木块A下面是一长木板,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在木板运动的过程中,木块A所受摩擦力的方向是;拉动速度变大,弹簧测力计示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。

知能演练·提升1.D解析有轨电车在平直的轨道上匀速行驶,站在车里的人相对有轨电车处于静止状态,没有相对运动,也没有相对运动的趋势,因此人在水平方向上不受力的作用。2.D解析车是靠车轮与地面间的摩擦力前进的,用笔写字靠的是笔与纸之间的摩擦力,故若没有摩擦力,A、B项中内容均会发生;若火车与铁轨之间没有摩擦力,则用很小的力就可以将其推动,故C可能发生;马拉车前进靠的是马与地面间的摩擦力,若没有摩擦力,马将寸步难行,故D不可能发生。3.C解析本题结合生活实例考查摩擦的有关知识。鞋底的花纹、浴室脚垫上的凹凸部分和矿泉水瓶盖上的条纹都是利用增大接触面的粗糙程度达到增大摩擦的目的;而在合页轴上加润滑油是通过使接触面分离来减小摩擦。4.C解析摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,还与摩擦的种类有关。A选项通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦,B选项是用滚动代替滑动来减小摩擦,D选项通过增大压力的方法来增大摩擦,以上都正确。C选项,车把手紧套在钢管上是通过增大压力来增大摩擦,而不是减小摩擦,故本题选C。5.C解析影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。甲、乙两种情况下,同一木块压力相同,同一桌面接触面的粗糙程度相同,所以两种情况下的摩擦力相同,即F1=F2。6.B解析由题意知,甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态,都受到平衡力的作用,即拉力和摩擦力是一对平衡力。故甲受到的摩擦力等于它受到的拉力,等于5N;乙受到的摩擦力等于它受到的拉力,等于10N。故甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,B正确,A、C、D错误。7.解析木块做匀速直线运动时,摩擦力与拉力是一对平衡力,Ff=F=2N;当拉力为5N时,木块对水平桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变,滑动摩擦力仍为2N,此时木块将做加速运动。答案2加速8.解析把纸夹在柜门和门框之间,增大了柜门和门框之间的压力,从而增大摩擦力。答案压力9.解析煤块相对于地面向右做加速运动时,受到向右的摩擦力;煤块随皮带一起以相同的速度向右做匀速运动时,煤块与皮带相对静止,且无向左或向右运动的趋势,因此不受摩擦力。(或采用假设法。假如煤块受向左或向右的摩擦力,则煤块在水平方向上不可能做匀速直线运动,因此假设不成立)答案向右为零10.解析(1)小明在沿杆匀速下滑时,受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力Ff杆。(2)小明匀速下滑,说明二力平衡,则其沿绳下滑受到的摩擦力和沿杆下滑受到的摩擦力均等于重力G,即Ff绳=Ff杆。(3)小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力为静摩擦力,此时小明相对运动趋势的方向是竖直向下,因此小明受到的摩擦力的方向为竖直向上。答案(1)如图所示(2)=(3)竖直向上11.答案如图所示12.解析(1)在实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时拉力大小与摩擦力相等。(2)要探究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,1、2、3三组实验数据符合题意;由表格数据知,压力增大几倍,滑动摩擦力便增大为原来的几倍,所以摩擦力与压力成正比,设Ff=kFN,当FN=6N时,Ff=1.2N,代入数据得k=0.2,所以关系式为Ff=0.2FN。(3)由题图乙可知,要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块,所以用2.1N的水平拉力拉木块时,木块仍然静止,水平方向受力平衡,摩擦力也是2.1N。由图像可知,木块匀速直线运动时所受摩擦力为2N,由于摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体所受拉力和运动情况等无关,所以当拉力为3N时,摩擦力仍为2N。答案(1)匀速直线(2)1、2、3Ff=0.2FN(3)2.12.3213.解析摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木板水平向左运动,所以,木块相对木板来说水平向右滑动,因此它受到的摩擦力的方向水平向左;滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关,因此拉动速度变大,弹簧测力计的示数不会变化。答案水平向左不变第1节压强知能演练提升一、能力提升1.为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①用钉子作腿的小桌②海绵③砝码④木板⑤盛有适量水的矿泉水瓶⑥装有沙的容器等供同学们选择。同学们所选的四组器材中,不能达到探究目的的是()A.①③⑥ B.②⑤C.②③④ D.③④⑤2.如图所示,水平雪地上穿着滑雪板的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是()A.芳芳对雪地的压力比小明的小B.芳芳对雪地的压力和小明的一样C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小D.受力面积和压力都不相等,无法比较谁对雪地的压强大3.在窗户密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。下图中的四把铁锤,质量相同,形状不同,为了更容易打破玻璃,应该选择的是()4.砌墙时,随着墙体高度的增加,地基受到的压力会逐渐增大。下列图像中,能正确描述砌墙时地基受到的压强与压力大小关系的是()5.如图所示,有两组同样的砖,A组一块,B组两块。每块砖平放时的长∶宽∶高为4∶2∶1。A组砖对地面的压力和压强分别为FA和pA;B组砖对地面的压力和压强分别为FB和pB;则FAFB,pApB。(均选填“>”“=”或“<”)

6.体重为500N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!他及时卧在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为Pa,平卧时能避免意外发生的原因是

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7.小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关,实验探究过程如图所示。(1)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么?(2)图乙和图丙探究的问题是什么?(3)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是压力的作用效果与受力面积无关。分析评估他的实验结论。8.人工智能已逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2。(g取10N/kg)(1)求送餐机器人的重力。(2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。有一小块玻璃钢材料的质量为90g,体积为50cm3,求该材料的密度。(3)若送餐机器人托着3kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。二、探究创新★9.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其他鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题。俯视图(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强。(2)下表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自重考虑,最适宜用来制造飞机的材料是。

性质材料A材料B材料C抗压性/(N·m-2)1.2×1041.6×1042.0×104密度/(kg·m-3)1.2×1034.0×1031.2×103

知能演练·提升1.D解析本题考查对探究压力的作用效果的实验过程的理解。实验中需要显示压力作用效果的大小,而选用木板作为呈现效果的媒介是几乎无法显示出压力的作用效果的。2.C解析本题关键是知道水平地面上物体对地面的压力和自身的重力大小相等,同时注意受力面积对压强大小的影响。3.D解析在压力一定的情况下,减小受力面积,可以增大压强,由题图可知,正确的选项是D。4.C解析本题考查压力与压强的关系,在水平地面上,压力的大小等于物体的重力大小,接触面积一定时,压强与压力成正比。5.解析两组砖对地面的压力均等于其重力,A组一块,B组两块,所以FA=G,FB=2G,故FA<FB;A组砖侧放,B组砖正放,则压强pApB=FAS答案<=6.解析p=FS=GS=500N400×10-4m2=答案1.25×104增大了与冰面的接触面积,减小了压强7.答案(1)压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关,受力面积越小,压力作用效果越明显。(2)图乙和图丙中受力面积相同,压力大小不同,探究的是受力面积相同时,压力的大小对压力作用效果的影响。(3)探究过程没有控制变量,压力大小和受力面积都在变化,故他得到的结论“压力的作用效果与受力面积无关”是错误的。8.解析(1)送餐机器人的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N。(2)该材料的密度ρ=mV=90g50cm3(3)送餐机器人托着3kg的物体,总质量m总=3kg+40kg=43kg,总重力G总=m总g=43kg×10N/kg=430N,此时机器人对水平地面的压力F=G总=430N,对水平地面的压强p=FS=430N0.01m2=4答案(1)400N(2)1.8g/cm3(3)4.3×104Pa9.解析(1)鸟撞击飞机的压强p=FS=1.6×104N0(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件。答案(1)产生的压强为1.6×106Pa(2)材料C第2节液体的压强知能演练提升一、能力提升1.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如下表。根据表中信息判断小明研究的问题是()序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计液面高度差/cm1水3朝上2.826朝上5.639朝上8.4A.液体向各个方向压强的大小关系B.液体压强与液体深度的关系C.液体压强与液体密度的关系D.液体压强与气压的关系2.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体,液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则()A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.条件不足,无法判断3.在下列底部相通的容器中装有同种液体,静止时的液面位置正确的是()4.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,容器底部受到的压强分别为pA、pB、pC(ρ盐水>ρ清水>ρ酒精),则()A.pA=pB=pCB.pA<pB<pCC.pA>pB>pCD.无法确定5.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。下图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是()6.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h。那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为()A.GS和G B.ρgh和C.GS和ρghS D.ρgh和ρ7.如图所示的容器内装有一定量的水银,水银在A点产生的压强为Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g取10N/kg)

8.在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置作标记。这样做利用了原理,目的是保证两点在

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9.如图甲所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的来表示。

(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用(选填“有色”或“无色”)的。

(3)将探头分别放在图乙所示水中的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随的增加而增大。

(4)将探头分别放在图乙所示两种液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC(选填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体的关系。

(5)由以上实验可知,图乙所示两种液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置。

二、探究创新★10.两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的不同液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底都受到液体的压强分别为p1和p2。下列关系正确的是()A.p1=p2F1=F2B.p1>p2F1=F2C.p1>p2F1<F2D.p1<p2F1>F2★11.在水平桌面上放置一个空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。(1)求玻璃杯的重力大小。(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杯壁的厚度可忽略)

知能演练·提升1.B解析本题考查液体压强的实验探究。依据控制变量法对实验结论进行推理和归纳时,要明确实验中哪些量是相同的,哪些量是不同的。橡皮膜浸入液体的深度不同,所处液体种类和橡皮膜方向相同。越深处,压强计液面高度差越大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越大,压强越大。2.C解析根据液体压强的公式p=ρgh可知,液体的压强只与液体的密度和深度有关。题中两种容器中的液体密度相同(因为装有同种液体),液面高度也相同,所以液体对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。3.A解析根据连通器的原理可知,左右管中的液面以及壶身与壶嘴的液面应在同一水平面上。A中液面位置正确;B中液面左高右低,不正确;C中壶身液面高,壶嘴液面低,不正确;D中液面左高右低,不正确。4.C解析由题图知,三容器内液体深度hA=hB=hC=h,因为p=ρ液gh且ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,所以pA>pB>pC。5.A解析由题图A可知,橡皮膜向左边凸,说明右边液体压强大,而左边液面的高度低于右边液面的高度,所以无法根据p=ρgh判断左右两侧液体密度的大小关系;由题图B可知,橡皮膜向右边凸,说明左边液体压强大,而左边液面的高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体的密度;由题图C可知,橡皮膜向右边凸,说明左边液体压强大,而左边液面的高度等于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体的密度;由题图D可知,橡皮膜没有凸起,说明左右两边液体压强一样大,而左边液面的高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体的密度。故选项A符合题意。6.D解析液体对容器底的压强p=ρgh;液体对容器底的压力F=pS=ρghS。7.解析由题图可知,A点所处的深度h=30cm-20cm=10cm=0.1m水银在A点产生的压强为p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.36×104Pa。答案1.36×1048.解析连通器是指上端开口、下端连通的容器,此塑料管构成了一个连通器,根据其特点可知,当里面装入同种液体时,静止时液面相平,所以液面位置在同一水平面上。答案连通器同一水平面上(或同一高度上;或同一水平线上)9.解析(1)压强计的橡皮膜受到压力