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專題一運(yùn)動(dòng)和力探究[考點(diǎn)導(dǎo)航]摩擦力??牛頓第一定律??二力平衡??[例題1][摩擦力]一物體放在水平地面上,如圖1所示,已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示,物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。則()A.0﹣2s物體所受摩擦力大小大于推力 B.2﹣4s物體所受摩擦力為3N C.8﹣10s物體所受摩擦力為2N D.物體4s時(shí)所受摩擦力大于9s所受摩擦力[練習(xí)1]一質(zhì)量均勻分布、正反面相同的長(zhǎng)方形木板,以中線MN為界,對(duì)比觀察左右兩部分,發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣,哪一側(cè)更粗糙?同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。(1)①小華將滑塊放木板上,通過細(xì)線和固定的測(cè)力計(jì)相連,如圖甲。在某次試驗(yàn)中,水平向右拉動(dòng)木板,待示數(shù)穩(wěn)定時(shí),記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F左的示數(shù)和F右,若F左>F右,則木板側(cè)更粗糙,實(shí)驗(yàn)時(shí)(選填“需要”或“不需要”)勻速拉動(dòng)木板。②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對(duì)稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左、右手向右,使兩手距離快速增大,若木板向左運(yùn)動(dòng),則木板側(cè)更粗糙。(2)小明用圖乙實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行如下操作:A.將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側(cè)的P、Q點(diǎn),另一端分別與同一滑塊接觸。B.移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度,由靜止釋放滑塊,使滑塊越過MN但不滑離木板。C.分別測(cè)出滑塊越過MN后滑行的距離x1和x2。小明想根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度,小華提出疑義。①為能根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系作出正確判斷,請(qǐng)指出小明實(shí)驗(yàn)中存在的問題是。②小明知道后將上面的步驟A改進(jìn)為;將彈簧的一端固定在上,其他步驟不改變就可以了。[例題2][牛頓第一定律]我國(guó)探月工程計(jì)劃之一是向月球發(fā)射月球車。2018年12月8日凌晨,嫦娥四號(hào)是用我國(guó)的長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射的。嫦娥四號(hào)的成功發(fā)射標(biāo)志著我國(guó)的探月工程又向前邁進(jìn)了一步。(如圖甲所示)(1)發(fā)射月球車的火箭在穿越大氣層時(shí)速度越來越快,那么火箭受到的推力與自身重力(選填“相等”或“不相等”)。(2)火箭上升的作用力來自于(選填“燃?xì)狻被颉翱諝狻保#?)不久的將來,若我國(guó)的宇航員登上月球,宇航員完成探月任務(wù)后乘火箭離開月球表面,若在某段時(shí)間內(nèi)火箭沿斜向上方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙所示。則在這段時(shí)間內(nèi),在月球表面上觀察到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向應(yīng)該是(選填“豎直向下”、“火箭運(yùn)動(dòng)的反方向”、“水平向左”)。[練習(xí)2]杭州市中考體育測(cè)試項(xiàng)目中,小徐同學(xué)拋出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,則關(guān)于球的受力及運(yùn)動(dòng)情況的分析正確的是()A.拋出后繼續(xù)向前,是受推力的作用 B.拋出后繼續(xù)向前,是由于受慣性力的作用 C.運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0,受平衡力的作用 D.整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變,主要受重力的作用[例題3][二力平衡]四個(gè)圖中,AB,BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A,C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來代替輕桿,能保持平衡是()A.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁 B.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙 C.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁 D.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁[練習(xí)3]如圖所示,將一原長(zhǎng)為L(zhǎng)的彈簧固定在水平桌面上,在其上放置一個(gè)小鋼球,小鋼球靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為0.8L.現(xiàn)用手向下壓彈簧到0.5L處時(shí)釋放小鋼球,釋放后小鋼球最高運(yùn)動(dòng)到距離水平桌面2L處,整個(gè)過程中,對(duì)小鋼球分析正確的是()A.當(dāng)壓縮彈簧到0.5L處時(shí),小鋼球受到的重力和彈力相平衡 B.放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為0.8L時(shí),小鋼球受力平衡 C.放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí),小鋼球受力平衡 D.小鋼球上升過程中,當(dāng)?shù)竭_(dá)最高位置2L處時(shí),小鋼球受力平衡
[猜押題專練]一.選擇題(共12小題)1.如圖,兩木塊A和B被水平力F通過擋板C壓在豎直墻上,處于靜止?fàn)顟B(tài),則()A.物體A對(duì)B沒有靜摩擦力 B.物體A對(duì)B的靜摩擦力方向豎直向下 C.物體A對(duì)B的靜摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 D.條件不足,無法判斷2.某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是()A.甲圖中小球到達(dá)的水平高度等于乙圖中小球的水平高度 B.甲圖中小球到達(dá)地面時(shí)的速度大于乙圖中小球的速度 C.如果乙圖中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運(yùn)動(dòng) D.若將小球的質(zhì)量增大,則小球到達(dá)地面時(shí)的速度都將比原來的大3.如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)球,隨車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng),其他阻力不計(jì),設(shè)車無限長(zhǎng),則兩小球()A.一定不相碰 B.一定相碰 C.若m1>m2,則肯定相碰 D.若m1<m2,則一定不相碰4.小鐵球落入水中,向上激起一滴水珠。隨后一顆子彈將這滴水珠擊穿(此時(shí)水珠已上升到最高點(diǎn)),如圖所示,若此時(shí)所受的外力均消失,則()A.水珠的上半部分靜止,子彈周圍的水靜止 B.水珠的上半部分靜止,子彈周圍的水運(yùn)動(dòng) C.水珠的上半部分運(yùn)動(dòng),子彈周圍的水運(yùn)動(dòng) D.水珠的上半部分運(yùn)動(dòng),子彈周圍的水靜止5.如圖,玻璃水箱中有一個(gè)氣泡和一塊石頭,本來都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)在用水平向右的外力猛推水箱,則水箱加速時(shí),氣泡和石頭相對(duì)于水箱()A.氣泡和石頭都向左運(yùn)動(dòng) B.氣泡和石頭都向右運(yùn)動(dòng) C.氣泡向右運(yùn)動(dòng),石頭向左運(yùn)動(dòng) D.氣泡向左運(yùn)動(dòng),石頭向右運(yùn)動(dòng)6.小樂將一個(gè)鐵塊放在木板上,逐漸抬高木板右端至圖示位置,發(fā)現(xiàn)鐵塊靜止不動(dòng),稍用力推鐵塊后,鐵塊恰好能自主勻速下滑。下列說法正確的是()A.鐵塊靜止時(shí),受到兩對(duì)平衡力的作用 B.鐵塊從靜止到勻速下滑的過程中,鐵塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 C.鐵塊靜止與勻速下滑時(shí),受到的摩擦力大小不等、方向相反 D.若鐵塊下滑時(shí),再抬高木板,鐵塊下滑的速度保持不變7.如圖所示,木塊放置在小車上,小車在力F的作用下,與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),不考慮空氣阻力,下列分析正確的是()A.小車的運(yùn)動(dòng)速度增大,則它的慣性也隨之增大 B.勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中,木塊受到的摩擦力方向?yàn)樗较蜃?C.木塊隨小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 D.木塊對(duì)小車的壓力與小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力8.如圖所示,重力為G的物體在大小不變的水平力F1作用下,靜止在豎直的墻上,在物體上施加一個(gè)另一個(gè)力F2,F(xiàn)2從0開始逐漸增大,物體繼續(xù)靜止一段時(shí)間后,開始向下運(yùn)動(dòng),則在這過程中,摩擦力f與時(shí)間t的關(guān)系從F2施加開始計(jì)時(shí)),可能符合下列圖線的是)A. B. C. D.9.2019年3月21日中國(guó)選手隋文靜、韓聰以優(yōu)異的總成績(jī)獲得花樣滑冰世界錦標(biāo)賽雙人滑冠軍。關(guān)于花樣滑冰,下列說法正確的是()A.把冰刀磨得很鋒利,是為了增大摩擦力 B.被拋出后在空中完成動(dòng)作的女運(yùn)動(dòng)員受到男運(yùn)動(dòng)員手的拋出力 C.以滑行中的運(yùn)動(dòng)員作為參照物,觀眾是靜止的 D.運(yùn)動(dòng)員用力蹬冰面就會(huì)向前運(yùn)動(dòng),說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因10.如圖所示,疊放在一起的A、B、C三個(gè)石塊處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()A.A所受重力和B對(duì)A的支持力是一對(duì)相互作用力 B.B石塊受到三個(gè)力的作用 C.B石塊受到A石塊的重力和壓力的作用 D.C石塊對(duì)B石塊的支持力和A石塊對(duì)B石塊的壓力是一對(duì)平衡力11.如圖,一個(gè)木塊A放在長(zhǎng)木板B上,彈簧一端接A,另一端固定在墻壁上,長(zhǎng)木板B放在水平地面上?,F(xiàn)使水平拉力F逐漸增大,當(dāng)水平拉力F增大到15牛時(shí),彈簧恰好開始變長(zhǎng),當(dāng)拉力F為20牛時(shí),彈簧長(zhǎng)度不再增加,并且此時(shí)長(zhǎng)木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng)。以下判斷錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)拉力F為10牛時(shí),A的摩擦力為0牛 B.當(dāng)拉力F為20牛時(shí),A受到的摩擦力方向水平向左,為5牛 C.當(dāng)拉力F為25牛時(shí),B開始做加速運(yùn)動(dòng),B與地面之間的摩擦力增加為20N D.若A的質(zhì)量增加,則水平拉力F要大于15N,彈簧才會(huì)恰好開始變長(zhǎng)12.如圖所示,GA=10N,GB=20N,現(xiàn)用一水平向右的力F作用在物體A上,使A向右勻速滑動(dòng)。已知物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同,摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比,且fFNA.拉力F的大小為18N B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N C.B受到A水平向左的摩擦力 D.B受到地面的摩擦力大小為4N二.多選題(共1小題)13.如圖所示,長(zhǎng)木板放在水平桌面上,木塊放在長(zhǎng)木板上,砝碼放在木塊上。現(xiàn)用2N的力F水平向右拉木塊,木塊、砝碼、長(zhǎng)木塊均保持靜止,此狀態(tài)下,下列說法正確的是()A.木塊對(duì)砝碼的摩擦力為2N B.桌面對(duì)木塊的摩擦力為0 C.桌面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力方向水平向右 D.長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力為2N三.填空題(共1小題)14.利用力學(xué)知識(shí),回答下列問題:(1)如圖所示行李箱在傳送帶都做勻速直線運(yùn)動(dòng),a為水平,b為傾斜,那么分別在a、b兩種情況下的行李箱是否存在摩擦力的情況是。A.a(chǎn)不存在,b存在B.a(chǎn)存在,b不存在C.a(chǎn)、b都存在D.a(chǎn)、b都不存在(2)如圖甲所示,水平面上的物體在力F1、F2的作用下向右做直線運(yùn)動(dòng),力F1、F2及物體的速度v隨時(shí)間變化的圖象如圖乙、丙、丁所示,物體在t2~t3時(shí)間內(nèi)所受摩擦力大小為N。四.實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題)15.用如圖所示的裝置探究二力平衡的條件。(1)卡片的重力可能對(duì)實(shí)驗(yàn)造成了影響。如果這個(gè)卡片無法更換,我們可以把這個(gè)卡片剪得小一點(diǎn)以減小重力,或者通過的方法來減小卡片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)小明在實(shí)驗(yàn)中將卡片旋轉(zhuǎn)了一定角度,是為了探究的兩個(gè)力能否平衡。(3)在卡片平衡時(shí),用剪刀將卡片從中間剪斷,并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象。由此可以得到二力平衡的又一個(gè)條件是。16.如圖甲所示,小明在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊分別在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上勻速直線運(yùn)動(dòng),通過改變放在木塊上的砝碼改變壓力,分別測(cè)出木塊在甲、乙木板上滑動(dòng)時(shí)的摩擦力,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出了滑動(dòng)摩擦力f摩與對(duì)應(yīng)壓力F壓關(guān)系的圖象。(1)分析圖象甲或乙可知,木塊對(duì)木板的越大,木塊所受的滑動(dòng)摩擦力也就越大;比較圖象可知,(選填“甲”或“乙:)木板更粗糙。(2)小明在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),拉著木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)很難控制“勻速”,于是他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的裝置,將彈簧測(cè)力計(jì)固定,改為拉動(dòng)平板小車,當(dāng)他水平向左拉動(dòng)平板小車時(shí),木塊所受到的摩擦力的方向?yàn)椤H粼龃罄瓌?dòng)木板的速度,測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)(選填“變大”“不變”或“變小”)。17.在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中,小科有如下猜想:A.滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。B.滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。為此小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):步驟一:按照?qǐng)D甲所示,將一定質(zhì)量的木塊放在接觸面上,桶內(nèi)無細(xì)沙,讀出此時(shí)壓力傳感器的示數(shù)為F,水平向左勻速拉動(dòng)重為5N的木板,記錄拉力傳感器的示數(shù)。步驟二:往沙桶中加入一定量細(xì)沙,水平勻速向左拉動(dòng)木板,讀出壓力傳感器和拉力傳感器的示數(shù)并記錄。然后改變桶中沙子的量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟并記錄數(shù)據(jù)。步驟三:保持沙桶中沒有沙子,改變接觸面的材料(鋼板重為5N,毛巾重不計(jì)),水平勻速向左拉動(dòng)木板,讀出壓力傳感器和拉力傳感器的示數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面材料壓力傳感器示數(shù)/N拉力傳感器示數(shù)/N1木板20.010.02木板15.07.53木板10.05.04鋼板20.06.15毛巾(固定在木板上)20.08.9(1)通過前3次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是。(2)小科認(rèn)為:該實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會(huì)使拉力傳感器的讀數(shù)偏大。你認(rèn)為他的說法是否合理?為什么?。(3)摩擦知識(shí)在生活中的應(yīng)用非常廣泛,如圖乙所示的開罐器就應(yīng)用到了摩擦知識(shí)。這款開罐器設(shè)計(jì)有齒輪,按圖丙所示方法,飲料瓶、調(diào)味品和玻璃罐頭都能輕松打開。通過齒輪設(shè)計(jì)可以增大摩擦的原理可以從實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)分析得出。18.小明利用彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)木板、長(zhǎng)方體木塊和表面粗糙程度更大的合金塊做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”。(1)如圖甲所示,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,表格中記錄了三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知:第三次實(shí)驗(yàn)中,木塊所受摩擦力大小是N。實(shí)驗(yàn)序號(hào)木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)力計(jì)示數(shù)/N1靜止0.32勻速直線0.53加速直線0.8(2)在做“探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)小明畫出了方案中的一個(gè)圖形,如圖乙所示:①根據(jù)探究的目的在圖丙的虛線框中畫出另一個(gè)實(shí)驗(yàn)圖形。②按圖乙組裝好實(shí)驗(yàn)器材,用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)物塊,使其做運(yùn)動(dòng),測(cè)出此時(shí)的拉力大??;③按圖丙組裝好實(shí)驗(yàn)器材,重復(fù)上述操作。④比較兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出結(jié)論:;(3)小明對(duì)(2)中的乙實(shí)驗(yàn),僅將裝置中的長(zhǎng)板抽走直接在桌面上運(yùn)動(dòng)也達(dá)到相同的目的。正確操作,讀數(shù)無誤后,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為1.0N.于是小明得出結(jié)論:在壓力大小一定時(shí),物體所受的滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度無關(guān)。請(qǐng)分析造成這種結(jié)果的原因。19.小科帶著橡膠手套干完家務(wù)時(shí),發(fā)現(xiàn)手與手套之間粘了些汗水后,手套就很難取下來。小科猜想:物體之間的摩擦力大小與接觸面之間是否有水相關(guān)。于是,他利用彈簧測(cè)力計(jì)、小鐵塊、膠頭滴管和玻璃臺(tái)面的桌子設(shè)計(jì)并進(jìn)行如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),每次在水平玻璃桌面上滴不同滴數(shù)的水并涂抹均勻,然后用測(cè)力計(jì)拉著鐵塊在玻璃桌面上做運(yùn)動(dòng),測(cè)量并記錄摩擦力大小。(2)小意認(rèn)為小科的實(shí)驗(yàn)操作比較困難,于是,他設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)。每次在水平玻璃桌面上滴不同滴數(shù)的水并涂抹均勻,讓同一鐵塊從斜面上的高度靜止滑下,測(cè)量并記錄鐵塊在水平面上滑行的距離。(3)小意的實(shí)驗(yàn)中,用鐵塊在水平面滑行的距離大小體現(xiàn)鐵塊受到水平面的摩擦力大小,這是科學(xué)研究的重要方法。下列實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了該研究方法的是。A.用水流來類比電流B.伏安法測(cè)量定值電阻的阻值C.用水溫升高的多少反映不同食物的熱值高低D.保持長(zhǎng)度、材料不變,研究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系20.如圖甲所示,完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上,在10N的水平拉力F1作用下A、B一起以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊B受桌面的摩擦力大小為N.若將A、B緊靠著放存水平桌面上,用水平力F2推動(dòng)它們一起以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙,則推力F2=N,木塊B所受的摩擦力為N。專題一運(yùn)動(dòng)和力探究[考點(diǎn)導(dǎo)航]摩擦力??牛頓第一定律??二力平衡??[例題1][摩擦力]一物體放在水平地面上,如圖1所示,已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示,物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。則()A.0﹣2s物體所受摩擦力大小大于推力 B.2﹣4s物體所受摩擦力為3N C.8﹣10s物體所受摩擦力為2N D.物體4s時(shí)所受摩擦力大于9s所受摩擦力【解答】解:A、由v﹣t圖象可知,0~2s物體的速度為0,處于靜止?fàn)顟B(tài),拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,則摩擦力等于推力,故A錯(cuò)誤;B、由v﹣t圖象可知,6~8s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力;由F﹣t圖象知6~8s拉力F′=2N,故滑動(dòng)摩擦力的大小為2N;2~6s物體做加速運(yùn)動(dòng),但滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),且二者不變,所以滑動(dòng)摩擦力仍為2N,故B錯(cuò)誤;C、由v﹣t圖象可知,8﹣10s物體做減速運(yùn)動(dòng),因滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),且二者不變,所以滑動(dòng)摩擦力仍為2N,故C正確;D、由BC分析可知,物體4s時(shí)所受摩擦力等于9s所受的摩擦力,故D錯(cuò)誤。故選:C。[練習(xí)1]一質(zhì)量均勻分布、正反面相同的長(zhǎng)方形木板,以中線MN為界,對(duì)比觀察左右兩部分,發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣,哪一側(cè)更粗糙?同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。(1)①小華將滑塊放木板上,通過細(xì)線和固定的測(cè)力計(jì)相連,如圖甲。在某次試驗(yàn)中,水平向右拉動(dòng)木板,待示數(shù)穩(wěn)定時(shí),記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F左的示數(shù)和F右,若F左>F右,則木板左側(cè)更粗糙,實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要(選填“需要”或“不需要”)勻速拉動(dòng)木板。②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對(duì)稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左、右手向右,使兩手距離快速增大,若木板向左運(yùn)動(dòng),則木板左側(cè)更粗糙。(2)小明用圖乙實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行如下操作:A.將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側(cè)的P、Q點(diǎn),另一端分別與同一滑塊接觸。B.移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度,由靜止釋放滑塊,使滑塊越過MN但不滑離木板。C.分別測(cè)出滑塊越過MN后滑行的距離x1和x2。小明想根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度,小華提出疑義。①為能根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系作出正確判斷,請(qǐng)指出小明實(shí)驗(yàn)中存在的問題是不能確定滑塊越過中線MN時(shí)速度相同。②小明知道后將上面的步驟A改進(jìn)為;將彈簧的一端固定在中線MN上,其他步驟不改變就可以了?!窘獯稹拷猓海?)①如圖甲,水平向右拉動(dòng)木板,待示數(shù)穩(wěn)定時(shí),記下滑塊經(jīng)過左、右兩部分時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F左和F右,若F左>F右,則說明左側(cè)摩擦力大,即木板的左側(cè)更粗糙;實(shí)驗(yàn)時(shí),滑塊相對(duì)于桌面是靜止的,因此受力平衡,不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板。②小華左右手戴上同樣的手套,木板水平對(duì)稱地放在左右手上,現(xiàn)左手向左、右手向右,使兩手距離快速增大,若木板向左運(yùn)動(dòng),則說明左側(cè)摩擦力大,即木板左側(cè)更粗糙。(2)①根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)過程可知,若依據(jù)小明的實(shí)驗(yàn),根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度并不科學(xué),因?yàn)檫@一實(shí)驗(yàn)過程不能確定滑塊經(jīng)過中線MN時(shí)的速度相同,不符合控制變量法的要求。②對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)可做出這樣的改進(jìn):將彈簧的一端固定在中線MN上,另一端分別與同一滑塊接觸,移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度,由靜止釋放滑塊,使滑塊不滑離木板,分別測(cè)出滑塊滑行的距離x1和x2。故答案為:(1)①左;不需要;②左;(2)①不能確定滑塊越過中線MN時(shí)速度相同;②中線MN。[例題2][牛頓第一定律]我國(guó)探月工程計(jì)劃之一是向月球發(fā)射月球車。2018年12月8日凌晨,嫦娥四號(hào)是用我國(guó)的長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射的。嫦娥四號(hào)的成功發(fā)射標(biāo)志著我國(guó)的探月工程又向前邁進(jìn)了一步。(如圖甲所示)(1)發(fā)射月球車的火箭在穿越大氣層時(shí)速度越來越快,那么火箭受到的推力與自身重力不相等(選填“相等”或“不相等”)。(2)火箭上升的作用力來自于燃?xì)猓ㄟx填“燃?xì)狻被颉翱諝狻保?。?)不久的將來,若我國(guó)的宇航員登上月球,宇航員完成探月任務(wù)后乘火箭離開月球表面,若在某段時(shí)間內(nèi)火箭沿斜向上方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙所示。則在這段時(shí)間內(nèi),在月球表面上觀察到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向應(yīng)該是豎直向下(選填“豎直向下”、“火箭運(yùn)動(dòng)的反方向”、“水平向左”)?!窘獯稹拷猓海?)火箭在穿越大氣層時(shí)速度越來越快,向上做加速運(yùn)動(dòng),火箭受到向上的推力應(yīng)大于向下的重力,即火箭受到的推力與自身重力不相等。(2)火箭對(duì)噴出的燃?xì)馐┘右粋€(gè)向下的力,由于物體間力的作用是相互的,燃?xì)馔瑫r(shí)對(duì)火箭施加一個(gè)向上的力,使火箭上升,故火箭上升的作用力來自于燃?xì)?。?)火箭離開月球表面,在某段時(shí)間內(nèi)火箭沿斜向上方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),火箭受平衡力作用,因在月球上沒有空氣,火箭不受阻力作用,但受月球?qū)λ奈a(chǎn)生的重力作用,所以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)因噴氣而產(chǎn)生的作用力與重力相平衡,即與豎直向下的重力方向相反,是豎直向上的;因力的作用是相互的,為得到豎直向上的推力,所以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向應(yīng)該是豎直向下的。故答案為:(1)不相等;(2)燃?xì)?;?)豎直向下。[練習(xí)2]杭州市中考體育測(cè)試項(xiàng)目中,小徐同學(xué)拋出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,則關(guān)于球的受力及運(yùn)動(dòng)情況的分析正確的是()A.拋出后繼續(xù)向前,是受推力的作用 B.拋出后繼續(xù)向前,是由于受慣性力的作用 C.運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0,受平衡力的作用 D.整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變,主要受重力的作用【解答】解:AB、被拋出的實(shí)心球不再受到手的推力作用,之所以繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),是因?yàn)閷?shí)心球具有慣性,仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故AB錯(cuò)誤;C、實(shí)心球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)只受重力作用,且速度不為零,此時(shí)受力不平衡,故C錯(cuò)誤;D、整個(gè)過程中實(shí)心球的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向都是變化的,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變,主要受重力的作用(還受空氣阻力),故D正確。故選:D。[例題3][二力平衡]四個(gè)圖中,AB,BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A,C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來代替輕桿,能保持平衡是()A.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁 B.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙 C.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁 D.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁【解答】解:根據(jù)(輕)繩子只能提供拉力的特點(diǎn)和對(duì)B點(diǎn)受力分析結(jié)合平衡條件可知,圖甲、乙、丁中的BC不能用繩子代替,故CD錯(cuò)誤;因輕桿通過鉸鏈連接,說明桿產(chǎn)生彈力方向一定沿著桿的方向,則甲中AB可以用繩子代替,而乙不行,丙可以,丁可以,故A正確,B錯(cuò)誤。故選:A。[練習(xí)3]如圖所示,將一原長(zhǎng)為L(zhǎng)的彈簧固定在水平桌面上,在其上放置一個(gè)小鋼球,小鋼球靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為0.8L.現(xiàn)用手向下壓彈簧到0.5L處時(shí)釋放小鋼球,釋放后小鋼球最高運(yùn)動(dòng)到距離水平桌面2L處,整個(gè)過程中,對(duì)小鋼球分析正確的是()A.當(dāng)壓縮彈簧到0.5L處時(shí),小鋼球受到的重力和彈力相平衡 B.放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為0.8L時(shí),小鋼球受力平衡 C.放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí),小鋼球受力平衡 D.小鋼球上升過程中,當(dāng)?shù)竭_(dá)最高位置2L處時(shí),小鋼球受力平衡【解答】解:A.當(dāng)壓縮彈簧到0.5L處時(shí),小球受到豎直向上彈簧的彈力和豎直向下自身的重力、壓力作用處于平衡狀態(tài),因壓力的實(shí)質(zhì)是彈力,所以由小球受到的合力為零可知,小球受到的重力和彈力相平衡,故A正確;B.在彈簧上放置小鋼球,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為0.8L,此時(shí)小鋼球處于平衡狀態(tài),即受力平衡;放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為0.8L時(shí),小球的重力和彈簧的彈力沒變,則小鋼球受力仍平衡,故B正確;C.放手后,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí),小鋼球只受重力的作用,受力不平衡,故C錯(cuò)誤;D.小鋼球上升過程中,當(dāng)?shù)竭_(dá)最高位置2L處時(shí),小球只受重力的作用,受力不平衡,故D錯(cuò)誤。故選:AB。
[猜押題專練]一.選擇題(共12小題)1.如圖,兩木塊A和B被水平力F通過擋板C壓在豎直墻上,處于靜止?fàn)顟B(tài),則()A.物體A對(duì)B沒有靜摩擦力 B.物體A對(duì)B的靜摩擦力方向豎直向下 C.物體A對(duì)B的靜摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力是一對(duì)平衡力 D.條件不足,無法判斷【解答】解:因?yàn)楫?dāng)前狀態(tài)是靜止?fàn)顟B(tài),所以所有力都是平衡的。A、如果A和B之間沒有摩擦力的話,由于受重力,A和擋板就會(huì)往下掉,就不會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)了,故A錯(cuò)誤。B、因?yàn)锳是處于靜止?fàn)顟B(tài),A豎直方向的受力情況:①擋板對(duì)A的摩擦力,因?yàn)閾醢迨庆o止的,擋板受到的重力和摩擦力平衡,擋板對(duì)A的摩擦力的方向?yàn)樨Q直向上,根據(jù)力的作用是相互的,A對(duì)擋板的摩擦力豎直向下;②重力,方向?yàn)樨Q直向下;③B對(duì)A的摩擦力。共受這三個(gè)力,且這三個(gè)力是平衡的,由于①②受力方向都是豎直向下的,所以B對(duì)A的摩擦力方向是豎直向上的,根據(jù)力的作用的相互性可知,A對(duì)B的摩擦力是豎直向下的,故B正確,D錯(cuò)誤。C、物體A對(duì)B的靜摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力是作用在不同物體上的兩個(gè)力,所以不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤。故選:B。2.某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是()A.甲圖中小球到達(dá)的水平高度等于乙圖中小球的水平高度 B.甲圖中小球到達(dá)地面時(shí)的速度大于乙圖中小球的速度 C.如果乙圖中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運(yùn)動(dòng) D.若將小球的質(zhì)量增大,則小球到達(dá)地面時(shí)的速度都將比原來的大【解答】解:A、甲圖是豎直上拋,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零,原來的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,乙圖到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)還具有水平向右的速度,重力勢(shì)能要小于原來的機(jī)械能,故甲圖小球到達(dá)的水平高度大于乙圖到達(dá)的水平高度,故A錯(cuò)誤;B、若不計(jì)空氣阻力,上升時(shí)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,下降時(shí),重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故開始時(shí)的動(dòng)能等于最后的動(dòng)能,因?yàn)榧滓覂汕蛸|(zhì)量相同,速度相同,開始時(shí)的動(dòng)能相同,故甲圖中小球到達(dá)地面時(shí)的速度等于乙圖中小球的速度,故B錯(cuò)誤;C、乙圖中小球做斜拋運(yùn)動(dòng),小球出向上運(yùn)動(dòng),還向前運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)仍往前運(yùn)動(dòng),若此時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⒀厮较蛴曳较蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),故C正確;D、若將小球的質(zhì)量增大,小球開始的動(dòng)能和結(jié)束的動(dòng)能都與原來相等,速度也相等,與質(zhì)量無關(guān),故D錯(cuò)誤。故選:C。3.如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)球,隨車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止運(yùn)動(dòng),其他阻力不計(jì),設(shè)車無限長(zhǎng),則兩小球()A.一定不相碰 B.一定相碰 C.若m1>m2,則肯定相碰 D.若m1<m2,則一定不相碰【解答】解:車停止前,兩個(gè)小球和小車一起作勻速直線運(yùn)動(dòng),并且兩個(gè)小球和小車具有共同的速度,當(dāng)小車突然停止時(shí),由于小球在光滑接觸面上,因此兩個(gè)小球由于慣性,還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此兩個(gè)小球間的距離不變,一定不會(huì)相碰。故選:A。4.小鐵球落入水中,向上激起一滴水珠。隨后一顆子彈將這滴水珠擊穿(此時(shí)水珠已上升到最高點(diǎn)),如圖所示,若此時(shí)所受的外力均消失,則()A.水珠的上半部分靜止,子彈周圍的水靜止 B.水珠的上半部分靜止,子彈周圍的水運(yùn)動(dòng) C.水珠的上半部分運(yùn)動(dòng),子彈周圍的水運(yùn)動(dòng) D.水珠的上半部分運(yùn)動(dòng),子彈周圍的水靜止【解答】解:小鐵球落入水中,向上激起一滴水珠。隨后一顆子彈將這滴水珠擊穿,水珠被擊穿的瞬間,水珠的上半部分由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)不變,而子彈周圍的水由于受到子彈撞擊向四面濺開,當(dāng)不受力時(shí)仍然會(huì)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。5.如圖,玻璃水箱中有一個(gè)氣泡和一塊石頭,本來都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)在用水平向右的外力猛推水箱,則水箱加速時(shí),氣泡和石頭相對(duì)于水箱()A.氣泡和石頭都向左運(yùn)動(dòng) B.氣泡和石頭都向右運(yùn)動(dòng) C.氣泡向右運(yùn)動(dòng),石頭向左運(yùn)動(dòng) D.氣泡向左運(yùn)動(dòng),石頭向右運(yùn)動(dòng)【解答】解:當(dāng)玻璃水箱由靜止開始向右沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),玻璃水箱的水由于慣性,仍然要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),使水涌向水箱的左端,則氣泡相對(duì)于水箱向右運(yùn)動(dòng),石頭向左運(yùn)動(dòng)。故選:C。6.小樂將一個(gè)鐵塊放在木板上,逐漸抬高木板右端至圖示位置,發(fā)現(xiàn)鐵塊靜止不動(dòng),稍用力推鐵塊后,鐵塊恰好能自主勻速下滑。下列說法正確的是()A.鐵塊靜止時(shí),受到兩對(duì)平衡力的作用 B.鐵塊從靜止到勻速下滑的過程中,鐵塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 C.鐵塊靜止與勻速下滑時(shí),受到的摩擦力大小不等、方向相反 D.若鐵塊下滑時(shí),再抬高木板,鐵塊下滑的速度保持不變【解答】解:A、鐵塊靜止時(shí),一定受到平衡力的作用,分析可知,鐵塊受到豎直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向上的摩擦力,此時(shí)鐵塊只受到一對(duì)平衡力的作用,即重力與支持力和摩擦力的合力平衡,故A錯(cuò)誤;B、鐵塊從靜止到勻速下滑的過程中,鐵塊的速度發(fā)生了變化,所以鐵塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,故B正確;C、鐵塊靜止與勻速下滑時(shí),對(duì)斜面的壓力相等,接觸面的粗糙程度相同,所以受到的摩擦力大小相等;鐵塊靜止與勻速下滑時(shí),受到的摩擦力方向相同,均平行于斜面向上,故C錯(cuò)誤;D、若鐵塊下滑時(shí),再抬高木板,則木板與地面的夾角變大,鐵塊對(duì)木板的壓力變小,摩擦力變小,而支持力變小,重力不變,鐵塊受到的合力方向向下,則鐵塊下滑的速度會(huì)變大,故D錯(cuò)誤。故選:B。7.如圖所示,木塊放置在小車上,小車在力F的作用下,與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),不考慮空氣阻力,下列分析正確的是()A.小車的運(yùn)動(dòng)速度增大,則它的慣性也隨之增大 B.勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中,木塊受到的摩擦力方向?yàn)樗较蜃?C.木塊隨小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 D.木塊對(duì)小車的壓力與小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力【解答】解:A.小車的運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí),其質(zhì)量不變,則小車的慣性不變,故A錯(cuò)誤;B.木塊隨小車一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊與小車之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以木塊不受摩擦力,故B錯(cuò)誤;C.木塊隨小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變,故C正確;D.木塊對(duì)小車的壓力作用在小車上,小車對(duì)木塊的支持力作用在木塊上,二力是一對(duì)相互作用力,不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選:C。8.如圖所示,重力為G的物體在大小不變的水平力F1作用下,靜止在豎直的墻上,在物體上施加一個(gè)另一個(gè)力F2,F(xiàn)2從0開始逐漸增大,物體繼續(xù)靜止一段時(shí)間后,開始向下運(yùn)動(dòng),則在這過程中,摩擦力f與時(shí)間t的關(guān)系從F2施加開始計(jì)時(shí)),可能符合下列圖線的是)A. B. C. D.【解答】解:剛開始物體靜止在豎直的墻上,物體在豎直方向上所受的重力和靜摩擦力是一對(duì)平衡力。故圖像起點(diǎn)表示起始靜摩擦力等于重力。在物體上施加一個(gè)力F2,F(xiàn)2從0開始逐漸增大,物體繼續(xù)靜止一段時(shí)間,即該過程中物體仍處于平衡狀態(tài),受力分析后可知該過程中物體所受的摩擦力等于重力和F2之和,由于物體重力大小不變、F2從0開始逐漸增加,故該過程中物體所受的靜摩擦力均勻增加。當(dāng)F2增大到一定數(shù)值后,物體所受重力與F2之和大于最大靜摩擦力后,物體開始向下加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,但由于物體所受水平壓力F1不變、和墻壁之間的接觸面的粗糙程度不變,所以向下運(yùn)動(dòng)過程中物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變。因?yàn)樵谙嗤瑮l件下,物體所受的滑動(dòng)摩擦力比最大靜摩擦力小一些,故圖像D符合題意。故選:D。9.2019年3月21日中國(guó)選手隋文靜、韓聰以優(yōu)異的總成績(jī)獲得花樣滑冰世界錦標(biāo)賽雙人滑冠軍。關(guān)于花樣滑冰,下列說法正確的是()A.把冰刀磨得很鋒利,是為了增大摩擦力 B.被拋出后在空中完成動(dòng)作的女運(yùn)動(dòng)員受到男運(yùn)動(dòng)員手的拋出力 C.以滑行中的運(yùn)動(dòng)員作為參照物,觀眾是靜止的 D.運(yùn)動(dòng)員用力蹬冰面就會(huì)向前運(yùn)動(dòng),說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【解答】解:A、把冰刀磨得很鋒利,是通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B、被拋出后在空中完成動(dòng)作的女運(yùn)動(dòng)員不再受到男運(yùn)動(dòng)員手的拋出力,故B錯(cuò)誤;C、以滑行中的運(yùn)動(dòng)員作為參照物,觀眾與運(yùn)動(dòng)員有位置的變化,是運(yùn)動(dòng)的,故C錯(cuò)誤;D、運(yùn)動(dòng)員用力蹬冰面對(duì)冰面有一個(gè)向后的力,因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員一個(gè)向前的力,運(yùn)動(dòng)員就會(huì)向前運(yùn)動(dòng),說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故D正確。故選:D。10.如圖所示,疊放在一起的A、B、C三個(gè)石塊處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()A.A所受重力和B對(duì)A的支持力是一對(duì)相互作用力 B.B石塊受到三個(gè)力的作用 C.B石塊受到A石塊的重力和壓力的作用 D.C石塊對(duì)B石塊的支持力和A石塊對(duì)B石塊的壓力是一對(duì)平衡力【解答】解:A、A所受重力和B對(duì)A的支持力是作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,不是一對(duì)相互作用力,故A錯(cuò)誤;BC、B石塊受到豎直向下的重力、C石塊對(duì)B的支持力、A石塊對(duì)B石塊的壓力三個(gè)力的作用;故B正確,C錯(cuò)誤;D、B石塊處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的力是平衡力,即C石塊對(duì)B石塊的支持力、B石塊的重力和A石塊對(duì)B石塊的壓力這三個(gè)力平衡,故D錯(cuò)誤;故選:B。11.如圖,一個(gè)木塊A放在長(zhǎng)木板B上,彈簧一端接A,另一端固定在墻壁上,長(zhǎng)木板B放在水平地面上?,F(xiàn)使水平拉力F逐漸增大,當(dāng)水平拉力F增大到15牛時(shí),彈簧恰好開始變長(zhǎng),當(dāng)拉力F為20牛時(shí),彈簧長(zhǎng)度不再增加,并且此時(shí)長(zhǎng)木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng)。以下判斷錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)拉力F為10牛時(shí),A的摩擦力為0牛 B.當(dāng)拉力F為20牛時(shí),A受到的摩擦力方向水平向左,為5牛 C.當(dāng)拉力F為25牛時(shí),B開始做加速運(yùn)動(dòng),B與地面之間的摩擦力增加為20N D.若A的質(zhì)量增加,則水平拉力F要大于15N,彈簧才會(huì)恰好開始變長(zhǎng)【解答】解:(1)當(dāng)水平拉力F為15N時(shí),彈簧恰好開始變長(zhǎng),說明木板開始向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力F為10N時(shí),木板處于靜止?fàn)顟B(tài),受到平衡力作用,所以B受到的摩擦力為10N,木塊A為木板B沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以A的摩擦力為0,故A正確;(2)當(dāng)水平拉力F為15N時(shí),彈簧恰好開始變長(zhǎng),說明木板開始向左運(yùn)動(dòng),此時(shí)木板B受到水平地面的摩擦力為15N;當(dāng)拉力F為20N時(shí),彈簧長(zhǎng)度不再增加,并且此時(shí)長(zhǎng)木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng),說明B受到的地面的向右的摩擦力、木塊A向右的摩擦力和向左拉力平衡,所以F=fA+f地,則fA=F﹣f地=20N﹣15N=5N,方向向右,A受到B的摩擦力與B受到A的摩擦力為相互作用的力,所以A受到的摩擦力方向向左,大小為5N,故B正確。(3)影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度,當(dāng)拉力F為25牛時(shí),B開始做加速運(yùn)動(dòng),B對(duì)地面的壓力不變,故地面之間的摩擦力不變,仍為15N,故C錯(cuò)誤;(4)若A的質(zhì)量增加,壓力增加,摩擦力變大,則水平拉力F要大于15N,彈簧才會(huì)恰好開始變長(zhǎng),故D正確。故選:C。12.如圖所示,GA=10N,GB=20N,現(xiàn)用一水平向右的力F作用在物體A上,使A向右勻速滑動(dòng)。已知物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同,摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比,且fFA.拉力F的大小為18N B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N C.B受到A水平向左的摩擦力 D.B受到地面的摩擦力大小為4N【解答】解:根據(jù)題意知,當(dāng)A向右勻速滑動(dòng),A、B兩物體均處于平衡狀態(tài);對(duì)A受力分析有:根據(jù)物體受力平衡可知:FA+f1=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①FN=GA=10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②對(duì)B受力分析有:根據(jù)物體受力平衡可知:FB=f+f1′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③FNB=FN′+GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④其中FN與FN′、f1與f1′是一對(duì)相互作用力,則FN=FN′、f1=f1′;由于物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同,摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比,且fF所以,f1′=f1=0.2FN=0.2×GA=0.2×10N=2N,f=0.2FNB=0.2×(FN′+GB)=0.2×(10N+20N)=6N,故D錯(cuò)誤;由③得:FB=f+f1′=6N+2N=8N,故B錯(cuò)誤;對(duì)于滑輪組,則彈簧秤的示數(shù)為FB,由于滑輪組的繩子股數(shù)n=2,則FA=2FB=2×8N=16N,由①得:F=FA+f1=16N+2N=18N,故A正確;由圖可知,B相對(duì)于A是相左運(yùn)動(dòng)的,所以B受到A水平向右的摩擦力,故C錯(cuò)誤。故選:A。二.多選題(共1小題)13.如圖所示,長(zhǎng)木板放在水平桌面上,木塊放在長(zhǎng)木板上,砝碼放在木塊上?,F(xiàn)用2N的力F水平向右拉木塊,木塊、砝碼、長(zhǎng)木塊均保持靜止,此狀態(tài)下,下列說法正確的是()A.木塊對(duì)砝碼的摩擦力為2N B.桌面對(duì)木塊的摩擦力為0 C.桌面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力方向水平向右 D.長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力為2N【解答】解:A、用2N的力F水平拉木塊,木塊、砝碼、長(zhǎng)木板均保持靜止,此狀態(tài)下,砝碼相對(duì)木塊靜止,水平方向沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),木塊對(duì)砝碼的摩擦力為0,故A錯(cuò)誤;BC、用2N的力F水平向右拉木塊,木塊、砝碼、長(zhǎng)木塊均保持靜止,木塊靜止,受拉力F和長(zhǎng)木板向左的摩擦力,大小相等,長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力為2N,木塊對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力也是2N,它們是相互作用力,對(duì)長(zhǎng)木板受木塊對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力是2N,由于長(zhǎng)木板靜止,處于平衡狀態(tài),即桌面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力為2N,水平向左;木塊和桌面沒有接觸,是沒有摩擦力,故B正確,C錯(cuò)誤。D、用2N的力F水平拉木塊,木塊靜止,拉力與長(zhǎng)木板之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),摩擦力等于拉力,長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力為2N,故D正確。故選:BD。三.填空題(共1小題)14.利用力學(xué)知識(shí),回答下列問題:(1)如圖所示行李箱在傳送帶都做勻速直線運(yùn)動(dòng),a為水平,b為傾斜,那么分別在a、b兩種情況下的行李箱是否存在摩擦力的情況是A。A.a(chǎn)不存在,b存在B.a(chǎn)存在,b不存在C.a(chǎn)、b都存在D.a(chǎn)、b都不存在(2)如圖甲所示,水平面上的物體在力F1、F2的作用下向右做直線運(yùn)動(dòng),力F1、F2及物體的速度v隨時(shí)間變化的圖象如圖乙、丙、丁所示,物體在t2~t3時(shí)間內(nèi)所受摩擦力大小為4N。【解答】解:(1)由題知,行李箱在兩種傳送帶上都做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平傳送帶上,行李箱受重力、支持力,兩個(gè)力的合力為零,若再受到摩擦力,不可能與輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),所以a種情況下行李箱不受摩擦力。在傾斜傳送帶上,行李箱處于平衡狀態(tài),由于行李箱受重力作用而有向下滑動(dòng)的趨勢(shì),所以行李箱還受向上的靜摩擦力,即b種情況下行李箱受摩擦力,故A正確;(2)由圖丁可知,在t1~t2時(shí)間內(nèi),物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受平衡力作用,平衡力的合力為零;由圖乙、丙可知,物體在t1~t2時(shí)間內(nèi),所受拉力分別為F1=8N,F(xiàn)2=12N,且方向相反,則這兩個(gè)力的合力F=F2﹣F1=12N﹣8N=4N,方向水平向右,因物體向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),故摩擦力的大小f=F=4N,方向水平向左。由圖丁可知,在t2~t3時(shí)間內(nèi),物體處于減速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但是壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,則摩擦力大小不變,仍等于做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力為4N。故答案為:(1)A;(2)4。四.實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題)15.用如圖所示的裝置探究二力平衡的條件。(1)卡片的重力可能對(duì)實(shí)驗(yàn)造成了影響。如果這個(gè)卡片無法更換,我們可以把這個(gè)卡片剪得小一點(diǎn)以減小重力,或者通過增加鉤碼的重力的方法來減小卡片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)小明在實(shí)驗(yàn)中將卡片旋轉(zhuǎn)了一定角度,是為了探究不在同一直線的兩個(gè)力能否平衡。(3)在卡片平衡時(shí),用剪刀將卡片從中間剪斷,并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象。由此可以得到二力平衡的又一個(gè)條件是作用在同一物體。【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以把這個(gè)卡片剪得小一點(diǎn)以減小重力,或者通過增加鉤碼的重力的方法來減小卡片重力的影響;(2)小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,小卡片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡,即此時(shí)是為了探究不在同一直線的兩個(gè)力能否平衡;(3)在卡片平衡時(shí),用剪刀將卡片從中間剪斷,即成了兩個(gè)物體,此時(shí)卡片不能平衡,即可以得到二力平衡的又一個(gè)條件是作用在同一物體。故答案為:(1)增加鉤碼的重力;(2)不在同一直線;(3)作用在同一物體。16.如圖甲所示,小明在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊分別在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上勻速直線運(yùn)動(dòng),通過改變放在木塊上的砝碼改變壓力,分別測(cè)出木塊在甲、乙木板上滑動(dòng)時(shí)的摩擦力,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出了滑動(dòng)摩擦力f摩與對(duì)應(yīng)壓力F壓關(guān)系的圖象。(1)分析圖象甲或乙可知,木塊對(duì)木板的壓力越大,木塊所受的滑動(dòng)摩擦力也就越大;比較圖象可知,甲(選填“甲”或“乙:)木板更粗糙。(2)小明在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),拉著木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)很難控制“勻速”,于是他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的裝置,將彈簧測(cè)力計(jì)固定,改為拉動(dòng)平板小車,當(dāng)他水平向左拉動(dòng)平板小車時(shí),木塊所受到的摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?。若增大拉?dòng)木板的速度,測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)不變(選填“變大”“不變”或“變小”)?!窘獯稹拷猓海?)在圖甲的右圖中,橫軸表示壓力大小,縱軸表示滑動(dòng)摩擦力大小,過E、F分別作橫軸的垂線交甲乙的圖線于A、B和C、D,圖象甲或乙可知,木塊對(duì)木板的壓力越大,木塊所受的滑動(dòng)摩擦力也就越大;從圖可看出,當(dāng)壓力大小一定時(shí),甲圖中對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力大于乙圖中對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大,故甲木板更粗糙。(2)由題意可知向左拉動(dòng)平板小車時(shí),木塊相對(duì)于平板小車向右運(yùn)動(dòng),則此時(shí)木塊受到的摩擦力水平向左,若增大拉動(dòng)木板的速度,由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,則A受到的滑動(dòng)摩擦力將不變。故答案為:(1)壓力;甲;(2)水平向左;不變。17.在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中,小科有如下猜想:A.滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。B.滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。為此小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):步驟一:按照?qǐng)D甲所示,將一定質(zhì)量的木塊放在接觸面上,桶內(nèi)無細(xì)沙,讀出此時(shí)壓力傳感器的示數(shù)為F,水平向左勻速拉動(dòng)重為5N的木板,記錄拉力傳感器的示數(shù)。步驟二:往沙桶中加入一定量細(xì)沙,水平勻速向左拉動(dòng)木板,讀出壓力傳感器和拉力傳感器的示數(shù)并記錄。然后改變桶中沙子的量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟并記錄數(shù)據(jù)。步驟三:保持沙桶中沒有沙子,改變接觸面的材料(鋼板重為5N,毛巾重不計(jì)),水平勻速向左拉動(dòng)木板,讀出壓力傳感器和拉力傳感器的示數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面材料壓力傳感器示數(shù)/N拉力傳感器示數(shù)/N1木板20.010.02木板15.07.53木板10.05.04鋼板20.06.15毛巾(固定在木板上)20.08.9(1)通過前3次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是在接觸面的粗糙程度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。(2)小科認(rèn)為:該實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的上表面要盡量光滑,否則會(huì)使拉力傳感器的讀數(shù)偏大。你認(rèn)為他的說法是否合理?為什么?不合理,拉力傳感器示數(shù)始終等于木板對(duì)木塊的摩擦力,而與壓力傳感器和木板之間的摩擦無關(guān)。(3)摩擦知識(shí)在生活中的應(yīng)用非常廣泛,如圖乙所示的開罐器就應(yīng)用到了摩擦知識(shí)。這款開罐器設(shè)計(jì)有齒輪,按圖丙所示方法,飲料瓶、調(diào)味品和玻璃罐頭都能輕松打開。通過齒輪設(shè)計(jì)可以增大摩擦的原理可以從實(shí)驗(yàn)1、4、5有關(guān)數(shù)據(jù)分析得出?!窘獯稹拷猓海?)通過前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,得出的結(jié)論是:在接觸面的粗糙程度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的摩擦力是木塊與木板之間的摩擦力,木塊與壓力傳感器不接觸,壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響,所以小科的說法不合理;(3)如圖乙所示的開罐器就應(yīng)用到了摩擦知識(shí),這款開罐器設(shè)計(jì)有齒輪,按圖丙所示方法,飲料瓶、調(diào)味品和玻璃罐頭都能輕松打開;通過齒輪設(shè)計(jì),由控制變量法可知,壓力大小不變,增大了接觸面粗糙程度,從而增大了摩擦力,故可以從1、4、5實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)分析得出。故答案為:(1)在接觸面的粗糙程度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;(2)不合理,拉力傳感器示數(shù)始終等于木板對(duì)木塊的摩擦力,而與壓力傳感器和木板之間的摩擦無關(guān);(3)1、4、5。18.小明利用彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)木板、長(zhǎng)方體木塊和表面粗糙程度更大的合金塊做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”。(1)如圖甲所示,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平
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