中考物理二轮复习力学培优练习专题02 摩擦力的分析和计算(2份打包,教师版+原卷版)
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中考力学提优特训专题2:摩擦力的分析和计算
【原题再现】
(江苏南京)重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力F推木箱。时,没推动,木箱所受摩擦力为______N;时,木箱做匀速直线运动;时,木箱做加速运动;撤去F,木箱做减速运动,它所受摩擦力为______N。
【难点突破】
【知识链接】
摩擦力
1.定义:阻碍物体间相对运动或相对运动趋势的力。
2.产生条件:(1)物体间相互接触、挤压;
(2)接触面粗糙;
(3)物体间有相对运动趋势或相对运动。
3.分类:滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦。
4.滑动摩擦
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。
(2)方向:与物体相对运动方向相反。
3)影响因素:与物体间接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
5.滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦。
6.静摩擦
(1)定义:相对静止的物体之间的摩擦。
(2)大小:与和它方向相反的外力的大小相等。
(3)方向:与物体相对运动趋势方向相反。
7.改变摩擦
(一)增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度。如汽车、拖拉机、自行车的轮胎上做有四凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而増大轮胎与地面的摩擦。
(2)増大压力。如骑自行车刹车时捏闸的力越大,自行车皮与钢圈间摩擦越大,自行车就容易停下来。
(3)除上述两种增大有益摩擦的方法外,还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益的摩擦。如火车、汽车在紧急制动时,车轮只滑不滚、车停下来就快。
(二)减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑;
(2)减小压力;
(3)用滚动代替滑动,因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多。如轴承的内、外之间装有许多光滑的钢珠或钢柱。轮转动时带动外圈转动,钢珠或钢柱就在内外图之间滚动,摩擦就大大减小了。
(4)分离接触面:如①加润滑油。加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦。②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触。可以使摩擦变得更小。如气垫船。
【注意】有时为了增大或减小摩擦的效果更明显,可以将多种方法同时使用。例如:自行车的轴承里面有许多小钢珠,用滚动代替滑动减小摩擦,并且还给轴承中加了润滑油。
【技能方法】
一、判断是否受摩擦力
要判断一个物体是否受摩擦力,我们可以从产生摩擦力的条件入手条件是:①两个物体相互接触并挤压,即两个物体之间有弹力②接触面不光滑③物体有相对运动的趋势或发生相对运动。
二、推断摩擦力的大小
对于摩擦力大小问题,初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小,而大多数学生在做题时不能把这两种摩擦力区分开,导致常常把这两种摩擦力的大小搞错。推断摩擦力的大小主要是根据力的平衡求解:①静摩擦力的大小受外力的影响,但要看所加外力是否跟静摩擦力在同一个方向上,若所加外力不与静摩擦力在同一个方向上,则不会影响摩擦力的大小。②滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关,只要这两个因素不变,滑动摩擦力的大小就不变。
(1)静摩擦力的大小
例1:如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车,但小车仍保持静止,则( )
A.小孩对车的推力大于车受到的阻力
B.小孩对车的推力等于车受到的阻力
C.小孩对车的推力小于车受到的阻力
D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系
例2:小明用力F=40N,按住一重10N的木块,如图所示,当木块相对竖直墙壁静止不动时,木块受到的摩擦力的大小( )
A.30N B.40N C.50N D.10N
例3:如图所示,用手握着一个瓶子悬在空中不动,当手握瓶子的力増大时,瓶子受到手的摩擦力将________(选填“不变”、“变大”或“变小”),若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水,瓶子仍然悬在空中不动,则瓶子受到手的摩擦力将___________(选填“不变”、“变大”或变小”)。
(2)滑动摩擦力的大小
例4:用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体,使它做匀速直线运动时,弹簧秤示数5N.当弹簧秤示数为6N时,物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A. 6N B. 5N C. IN D. 11N
【提优训练】
1. (福建)以下措施中,为了减小摩擦的是( )
A. 浴室铺防滑垫
B. 缝衣针表面做得光滑
C. 车把上加装橡胶套
D. 瓶盖侧表面刻有竖纹
2. (盐城)下列实例中,通过增大压力的方法来增大摩擦的是( )
3.(四川自贡)明明用水平推力推静止在地面上的桌子,但没有推动,此时( )
A. 水平推力小于桌子的重力B. 水平推力小于桌子受到的摩擦力
C. 水平推力等于桌子的重力D. 水平推力等于桌子受到的摩擦力
4.(北京市)人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D. 若撤去推力,物体的运动状态不会发生改变
5.(贵州铜仁)如图所示,重力10N的物体,在外力F作用下被紧按在竖直墙面上保持静止不动,已知F大小为20N,方向水平且垂直于墙面;则物体所受的摩擦力为______N,逐渐减小外力F,物体将紧贴墙面下滑,此时物体所受的摩擦力方向为______。
【答案】10 竖直向上
6.(湖南长沙)如图所示,在足够长的水平面上,小杰用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为3m,箱子的运动速度是______:将水平推力增大到35N时,箱子受到的摩擦力大小是______不考虑空气阻力
7.如图所示,放在水平地面上的木箱,在水平拉力F的作用下,木箱的速度ν随时间t的变化关系如图乙所示,关于木箱的受力分析正确的是 ( )
A.0~1s,不受摩擦力
B.1~3s,所受摩擦力逐渐増大
C.3~5s,所受摩擦力的大小等于拉力的大
D.5~6s,在木箱上増加一个砝码,则所受摩擦力逐渐减小
8. (2019泸州)一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示.已知在4 s~8 s内小车受到的牵引力恒为10 N,则在4 s~8 s内小车受到的合力为________N,运动的路程为________m; 在0~4 s内小车受到的摩擦力______10 N(选填“大于”“等于”或“小于”).
9. (随州)如图所示.在体育课上小明从被竖直的绳子吊着的爬杆上匀速下滑,请画出此时爬杆在竖直方向的受力示意图.
10. ( 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12 N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动.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.
11. (贺州)如图所示,是小张设计“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
(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________(选填“甲、 乙”“甲、丙”或“乙、丙”)实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系;比较________(选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)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.
(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.
戊
(5)如图戊所示,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.
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