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1、課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十一 滑動(dòng)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(guān)滑動(dòng)摩擦力的說法中,正確的是 ( )
A.有壓力一定有滑動(dòng)摩擦力
B.有滑動(dòng)摩擦力不一定有壓力
C.滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直
D.只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力
【解析】選C。產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件有三個(gè):存在正壓力(相互接觸且擠壓)、接觸面粗糙、發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),缺一不可。由產(chǎn)生條件可知,A、B錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力方向與接觸面相切,而壓力垂直于接觸面,所以滑動(dòng)摩擦力方向跟接觸面上的壓力垂直,C正確;擦黑板時(shí),黑板是靜止的,但相對(duì)黑板擦是運(yùn)動(dòng)的,也受滑動(dòng)摩擦力,所以關(guān)鍵是“相對(duì)
2、運(yùn)動(dòng)”,故D錯(cuò)誤。
2.裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí),施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出,如圖所示,則在勻速拖出的過程中 ( )
A.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,摩擦力逐漸減小
B.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,拉力逐漸減小
C.平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小,摩擦力逐漸減小
D.材料與平臺(tái)之間的動(dòng)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(dòng)的過程只能持續(xù)到重心離開平臺(tái)的瞬間,物體的重心在平臺(tái)上,故物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變,物體受到的支持力不變,故C錯(cuò)誤;而在拉動(dòng)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)不變,由f=μN(yùn)可知摩擦力是不變的,故A錯(cuò)誤;因?yàn)槟Σ亮Σ蛔?,物體做勻速直線
3、運(yùn)動(dòng),所以工人的拉力是不變的,故B錯(cuò)誤,D正確。
3.如圖所示,將棱長(zhǎng)分別為a、2a、3a的同一個(gè)長(zhǎng)方體木塊分別以不同的方式放置在桌面上,長(zhǎng)方體木塊的各個(gè)表面粗糙程度相同。若用彈簧測(cè)力計(jì)牽引木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),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(duì)
【解析】選A。滑動(dòng)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(wú)關(guān),因此盡管三種情況下的接觸面積不同,但是木塊對(duì)桌面的壓力是相同的,又由于動(dòng)摩擦因數(shù)相同,所以三種情況下木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相同,所以保持木塊勻速運(yùn)動(dòng)的彈簧測(cè)力計(jì)的拉
4、力大小相等。則A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
二、實(shí)驗(yàn)題(6分)
4.某研究小組對(duì)“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面積、接觸面濕度有關(guān)”的問題進(jìn)行探究。他們選擇一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長(zhǎng)方體物塊為研究對(duì)象。
(1)實(shí)驗(yàn)所用到的測(cè)量工具是___________。?
(2)在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小時(shí),必須讓物塊在水平面上做________________運(yùn)動(dòng),才能使測(cè)出的拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小_______。?
(3)如表所示為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格,通過分析表中序號(hào)為_______的實(shí)驗(yàn)記錄,可得到的初步結(jié)論是:滑動(dòng)摩擦力的大小與___________無(wú)關(guān);通過分析表中序號(hào)為3、4、5的實(shí)驗(yàn)
5、記錄,可說明滑動(dòng)摩擦力的大小與___________有關(guān)。?
序號(hào)
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(shí)驗(yàn)所用到的測(cè)量工具應(yīng)該是彈簧測(cè)力計(jì);
(2)在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力大小時(shí),必須讓物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體處于平衡狀態(tài),拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,測(cè)出的拉力大小與滑動(dòng)摩擦力的大小相等;
(3)由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,接觸面的干濕程度相同,物體受到的滑動(dòng)摩擦力相等,物體的接觸面積不同,由此可見:
6、滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無(wú)關(guān);
由表中序號(hào)3、4、5的實(shí)驗(yàn)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(dòng)摩擦力不同,則可說明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的干濕程度有關(guān)。
答案:(1)彈簧測(cè)力計(jì) (2)勻速直線 相等
(3)1、2、3 接觸面積 接觸面的濕度
三、計(jì)算題(9分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)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(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體B用細(xì)繩系住,當(dāng)水平力F=32 N時(shí),才能將A勻速拉出,求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
【解析】以A物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示,
其中
7、N2為物體B對(duì)A的壓力:
N2=GB=20 N,
地面對(duì)A的支持力:
N1=GA+N2=GA+GB=60 N,
B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力:
f2=μ N2=20μ N,
地面對(duì)A的滑動(dòng)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(cè))三個(gè)質(zhì)量相同的物體,與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運(yùn)動(dòng),B做加速運(yùn)動(dòng),C做減速運(yùn)動(dòng),那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是 ( )
A.fB>fA>fC B.
8、fA