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1、課時素養(yǎng)評價十一 滑動摩擦力及其影響因素
一、選擇題(本題共3小題,每題5分,共15分)
1.下列有關滑動摩擦力的說法中,正確的是 ( )
A.有壓力一定有滑動摩擦力
B.有滑動摩擦力不一定有壓力
C.滑動摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直
D.只有運動物體才受滑動摩擦力
【解析】選C。產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有三個:存在正壓力(相互接觸且擠壓)、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動,缺一不可。由產(chǎn)生條件可知,A、B錯誤;滑動摩擦力方向與接觸面相切,而壓力垂直于接觸面,所以滑動摩擦力方向跟接觸面上的壓力垂直,C正確;擦黑板時,黑板是靜止的,但相對黑板擦是運動的,也受滑動摩擦力,所以關鍵是“相對
2、運動”,故D錯誤。
2.裝修工人在搬運材料時,施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出,如圖所示,則在勻速拖出的過程中 ( )
A.材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小,摩擦力逐漸減小
B.材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小,拉力逐漸減小
C.平臺對材料的支持力逐漸減小,摩擦力逐漸減小
D.材料與平臺之間的動摩擦因數(shù)不變,支持力也不變,因而工人拉力也不變
【解析】選D。勻速拉動的過程只能持續(xù)到重心離開平臺的瞬間,物體的重心在平臺上,故物體對平臺的壓力不變,物體受到的支持力不變,故C錯誤;而在拉動過程中動摩擦因數(shù)不變,由f=μN可知摩擦力是不變的,故A錯誤;因為摩擦力不變,物體做勻速直線
3、運動,所以工人的拉力是不變的,故B錯誤,D正確。
3.如圖所示,將棱長分別為a、2a、3a的同一個長方體木塊分別以不同的方式放置在桌面上,長方體木塊的各個表面粗糙程度相同。若用彈簧測力計牽引木塊做勻速直線運動,示數(shù)分別為F1、F2、F3,則F1、F2、F3之比為 ( )
A.1∶1∶1 B.2∶3∶6
C.6∶3∶2 D.以上都不對
【解析】選A。滑動摩擦力的大小與接觸面上的壓力成正比,與接觸面積的大小無關,因此盡管三種情況下的接觸面積不同,但是木塊對桌面的壓力是相同的,又由于動摩擦因數(shù)相同,所以三種情況下木塊受到的滑動摩擦力大小相同,所以保持木塊勻速運動的彈簧測力計的拉
4、力大小相等。則A正確,B、C、D錯誤。
二、實驗題(6分)
4.某研究小組對“滑動摩擦力的大小是否與接觸面積、接觸面濕度有關”的問題進行探究。他們選擇一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長方體物塊為研究對象。
(1)實驗所用到的測量工具是___________。?
(2)在測量滑動摩擦力的大小時,必須讓物塊在水平面上做________________運動,才能使測出的拉力大小與滑動摩擦力的大小_______。?
(3)如表所示為實驗數(shù)據(jù)記錄表格,通過分析表中序號為_______的實驗記錄,可得到的初步結論是:滑動摩擦力的大小與___________無關;通過分析表中序號為3、4、5的實驗
5、記錄,可說明滑動摩擦力的大小與___________有關。?
序號
接觸面積S
接觸面干濕程度
摩擦力f/N
1
小
干
0.5
2
中
干
0.5
3
大
干
0.5
4
大
較濕
0.6
5
大
濕
0.8
【解析】(1)實驗所用到的測量工具應該是彈簧測力計;
(2)在測量滑動摩擦力大小時,必須讓物體在水平面上做勻速直線運動,物體處于平衡狀態(tài),拉力與滑動摩擦力是一對平衡力,測出的拉力大小與滑動摩擦力的大小相等;
(3)由表中實驗序號為1、2、3的實驗數(shù)據(jù)可知,接觸面的干濕程度相同,物體受到的滑動摩擦力相等,物體的接觸面積不同,由此可見:
6、滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關;
由表中序號3、4、5的實驗記錄可知:物體的接觸面積相等、接觸面干濕程度不同,物體受到的滑動摩擦力不同,則可說明滑動摩擦力的大小與接觸面的干濕程度有關。
答案:(1)彈簧測力計 (2)勻速直線 相等
(3)1、2、3 接觸面積 接觸面的濕度
三、計算題(9分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標明單位)
5.如圖所示,物體A重40 N,物體B重20 N,A與B、A與地面的動摩擦因數(shù)相同,物體B用細繩系住,當水平力F=32 N時,才能將A勻速拉出,求接觸面間的動摩擦因數(shù)。
【解析】以A物體為研究對象,其受力情況如圖所示,
其中
7、N2為物體B對A的壓力:
N2=GB=20 N,
地面對A的支持力:
N1=GA+N2=GA+GB=60 N,
B對A的滑動摩擦力:
f2=μ N2=20μ N,
地面對A的滑動摩擦力:
f1=μ N1=60μ N。
又由題意要將A勻速拉出,
則:F=f1+f2=60μ N+20μ N=80μ N
代入數(shù)據(jù)得:μ=0.4。
答案:0.4
6.(6分)(2019·福州高一檢測)三個質(zhì)量相同的物體,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運動,B做加速運動,C做減速運動,那么它們受到的摩擦力大小關系應是 ( )
A.fB>fA>fC B.
8、fA