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B
克服滚动摩擦所需的力比克服滑动摩擦所需的力小得多
摩擦
压力大小
压力

C
B
B
C
D
B
【分析】
首先观察两个旅行箱的结构:A箱底部为平面,拖动时产生滑动摩擦;B箱装有轮子,拖动时产生滚动摩擦。已知两箱质量相等,对地面的压力相同,根据摩擦力的相关规律,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,由此分析哪个箱子更易推动及原因,思考核心是对比滑动摩擦与滚动摩擦的大小差异。
【解析】
旅行箱B带有轮子,拖动时轮子与地面的摩擦属于滚动摩擦;旅行箱A拖动时,底部与地面的摩擦属于滑动摩擦。在两箱对地面压力相同的情况下,克服滚动摩擦所需的力比克服滑动摩擦所需的力小得多,因此B更容易被推动。
【答案】
B;克服滚动摩擦所需的力比克服滑动摩擦所需的力小得多
【知识点】
滚动摩擦与滑动摩擦的差异
【点评】
本题考查滑动摩擦和滚动摩擦的实际应用,需结合生活经验理解变滑动为滚动可减小摩擦的原理,注重理论与实际生活的联系。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先思考抽出一张纸能带出下一张的原因:两张纸之间存在阻碍相对运动的力,这种力是摩擦力,正是这个力带动下一张纸移动。接着分析抽取费劲的原因:盒内纸张多且压得紧实,纸张之间的压力变大,而摩擦力的大小与压力有关,压力越大摩擦力越大,所以抽取更费劲。
【解析】
1. 抽纸时抽出一张会带出下一张,是因为相邻抽纸之间存在摩擦力,当拉动上方纸张时,摩擦力会对下方纸张施加作用力,使其跟随移动;
2. 当盒内纸张较多、压得较紧实时,纸张之间的压力增大,在接触面粗糙程度不变的情况下,压力越大,摩擦力越大,因此抽取时需要克服更大的摩擦力,会比较费劲。
【答案】
摩擦;压力大小
【知识点】
摩擦力;摩擦力的影响因素
【点评】
本题结合生活中常见的抽纸现象,考查摩擦力的应用及影响摩擦力大小的因素,需要学生将物理知识与生活实际相联系,理解物理现象背后的原理。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析第一个空:题目中手压桌面的力越大,手越难滑行,手越难滑行意味着受到的滑动摩擦力越大。此过程中手与课桌的接触面粗糙程度未发生改变,只有压桌面的力(即手对桌面的压力)在变化,由此可推断出压力越大,滑动摩擦力越大。
接着分析第二个空:滑动摩擦力的作用是阻碍物体的相对运动,手沿课桌表面滑行时,手相对于桌面的运动方向就是手滑动的方向,滑动摩擦力会阻碍该相对运动,所以其方向与手滑动的方向相反。
【解析】
1. 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。题目中手压桌面的力越大(压力越大),手越难滑行(滑动摩擦力越大),故第一空填“压力”。
2. 滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,手滑动时,相对桌面的运动方向为手滑行的方向,因此滑动摩擦力方向与手滑动方向相反,第二空填“反”。
【答案】
压力;反
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;滑动摩擦力的方向
【点评】
本题属于基础物理题,通过生活中的常见现象考查滑动摩擦力的基本规律,引导学生将生活体验与物理知识结合,帮助学生理解滑动摩擦力的核心性质。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,关键是明确题目所研究的力的具体指向:题目问的是“汽车前进时受到的地面的摩擦力”。首先需区分施力物体和受力物体的定义:施力物体是施加力的物体,受力物体是受到力作用的物体。该摩擦力是地面施加给汽车的,因此汽车是接受这个摩擦力的受力物体,地面是施加这个摩擦力的施力物体,再逐一分析选项排除错误项即可。
【解析】
首先明确研究的力为“汽车受到的地面的摩擦力”:
1. 根据力的基本概念,施力物体是对其他物体施加力的物体,受力物体是受到力作用的物体。
2. 该摩擦力是地面作用在汽车上的,因此汽车是此摩擦力的受力物体,地面是施力物体。
3. 选项分析:
A选项:汽车是该摩擦力的受力物体,但不是施力物体,错误;
B选项:地面是该摩擦力的施力物体,不是受力物体,错误;
C选项:汽车是受力物体,地面是施力物体,符合分析,正确;
D选项:将施力物体和受力物体搞反,错误。
【答案】
C
【知识点】
施力物体与受力物体
【点评】
本题属于力学基础概念题,核心考查对施力物体和受力物体的区分能力。解题的关键是精准审题,明确题目所研究的具体力,避免因混淆施力与受力物体的定义而选错,是力学入门的必掌握内容。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需明确有害摩擦的定义:对我们的活动产生不利影响、消耗能量或造成部件损耗的摩擦。接下来逐个分析选项:
1. 选项A:自行车刹车时,刹车皮与轮圈的摩擦是为了让车轮停止转动,使自行车减速停下,该摩擦助力实现刹车目的,属于有益摩擦;
2. 选项B:火箭升空时,火箭与空气的摩擦会产生大量高温,既消耗火箭的能量,还可能损害火箭结构,对火箭升空造成不利影响,属于有害摩擦;
3. 选项C:用粉笔写字时,依靠粉笔与黑板间的摩擦才能让粉笔粉末留在黑板上形成字迹,该摩擦是实现写字目的的必要条件,属于有益摩擦;
4. 选项D:人走路时,鞋底与地面间的摩擦能提供向前的动力,防止人滑倒,帮助正常行走,属于有益摩擦。
通过逐个分析,即可确定有害摩擦的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 自行车刹车时刹车皮与轮圈的摩擦可使自行车快速停下,是助力实现刹车功能的有益摩擦,不符合题意;
B. 火箭升空时火箭与空气的摩擦会产生高温,消耗能量且可能损坏火箭部件,对火箭升空有不利影响,属于有害摩擦,符合题意;
C. 用粉笔写字时粉笔与黑板间的摩擦能形成字迹,是实现写字目的的有益摩擦,不符合题意;
D. 人走路时鞋底与地面间的摩擦提供向前的动力,防止滑倒,是有益摩擦,不符合题意。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
有益摩擦与有害摩擦的判断
【点评】
本题考查对有益摩擦和有害摩擦的区分,核心判断依据是摩擦是否对目标活动起到积极作用:若摩擦有助于达成目的、带来便利则为有益摩擦;若摩擦消耗能量、造成损害或阻碍活动则为有害摩擦。题目结合生活常见场景,考查摩擦力的实际应用理解,属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
【分析】
要验证滑动摩擦力大小与接触面积有关,根据控制变量法,需要控制压力大小和接触面的粗糙程度这两个因素不变,只改变接触面积的大小。接下来逐一分析选项:
1. 分析选项A:(a)和(b)中,接触面粗糙程度相同,但(b)中物体上有砝码,压力更大,变量是压力,无法验证接触面积的影响,排除;
2. 分析选项B:(a)中物体平放,(d)中物体侧放,接触面积不同,且两者的压力(物体自身重力)、接触面粗糙程度(都是木板表面)都相同,符合控制变量的要求,可以验证猜想;
3. 分析选项C:(b)和(c)中,接触面积、压力大小相同,拉动的对象不同,变量不是接触面积,无法验证,排除;
4. 分析选项D:(c)中物体上有砝码,压力大,(d)中没有砝码,压力小,同时接触面积也不同,存在两个变量,不符合控制变量法,排除。
【解析】
要验证滑动摩擦力与接触面积的关系,需遵循控制变量法,即控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积:
对于A选项:(a)和(b)的接触面粗糙程度相同,但压力不同,接触面积相同,探究的是滑动摩擦力与压力的关系,不符合验证接触面积影响的要求;
对于B选项:(a)与(d)中,压力均为物体自身重力,接触面均为木板表面(粗糙程度相同),仅接触面积不同(平放与侧放),符合控制变量法的要求,能够验证滑动摩擦力与接触面积的关系;
对于C选项:(b)和(c)的压力、接触面积均相同,拉动的对象不同,变量不是接触面积,无法验证接触面积对滑动摩擦力的影响;
对于D选项:(c)和(d)的压力不同,接触面积也不同,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,无法验证猜想。
综上,应选择B选项。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、控制变量法
【点评】
本题核心是考查控制变量法在探究滑动摩擦力实验中的应用,解题关键是明确:探究某一因素对滑动摩擦力的影响时,必须控制其他可能影响滑动摩擦力的因素保持不变,只改变该因素。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先确定研究对象为静止的瓶子,按受力分析的顺序逐步分析:先分析非接触力,瓶子受竖直向下的重力;再分析接触力,手握住瓶子,会对瓶子产生水平方向的压力(弹力);由于瓶子保持静止,处于平衡状态,竖直方向重力向下,必然存在一个向上的力与重力平衡,这个力是手对瓶子的静摩擦力(瓶子与手之间无相对滑动,仅存在相对滑动趋势)。再逐一分析选项:A选项缺少静摩擦力,无法平衡重力;B选项错误使用滑动摩擦力,瓶子无相对滑动,不存在滑动摩擦力;D选项缺少手对瓶的压力,因此正确选项为C。
【解析】
对静止的瓶子进行受力分析:
1. 竖直方向:瓶子受到竖直向下的重力$G$;因为瓶子静止,竖直方向受力平衡,所以受到手对瓶子竖直向上的静摩擦力$f$,该静摩擦力与重力相互平衡。
2. 水平方向:手握住瓶子时,手对瓶子施加了水平方向的压力$F_{\mathrm{压}}$(属于弹力)。
综上,瓶子的受力为重力、手对瓶的压力和静摩擦力,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
受力分析、静摩擦力、二力平衡
【点评】
本题考查静止物体的受力分析,重点在于掌握受力分析的合理顺序,明确静摩擦力的产生条件,理解平衡状态下的受力平衡关系,帮助学生区分静摩擦力与滑动摩擦力的差异。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确滑动摩擦的概念:两个相互接触的物体发生相对滑动时,在接触面上产生的阻碍相对滑动的摩擦。解题时需逐个分析选项,判断各选项中两个接触物体间是否发生相对滑动,从而区分滑动摩擦与其他摩擦类型,找出不属于滑动摩擦的选项:
A选项:擦黑板时,黑板擦与黑板间存在相对滑动,属于滑动摩擦;
B选项:滑冰时,冰刀在冰面上滑动,冰刀与冰面间存在相对滑动,属于滑动摩擦;
C选项:削铅笔时,小刀与铅笔间存在相对滑动,属于滑动摩擦;
D选项:汽车启动后,轮胎与地面间是相对滚动,产生的是滚动摩擦,不属于滑动摩擦。
【解析】
1. 滑动摩擦的定义:相互接触的两个物体发生相对滑动时,接触面上产生的阻碍相对滑动的摩擦。
2. 对各选项逐一判断:
A. 擦黑板时,黑板擦与黑板之间发生相对滑动,属于滑动摩擦;
B. 滑冰时,冰刀与冰面之间发生相对滑动,属于滑动摩擦;
C. 削铅笔时,小刀与铅笔之间发生相对滑动,属于滑动摩擦;
D. 汽车启动后,轮胎在地面上滚动,轮胎与地面间的摩擦为滚动摩擦,不属于滑动摩擦。
因此,不属于滑动摩擦的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦的定义、滚动摩擦的判断
【点评】
本题考查滑动摩擦与滚动摩擦的区分,属于基础概念题。解题关键是准确把握两种摩擦的本质:是否存在相对滑动。通过生活中的常见现象考查物理概念,有助于学生将物理知识与生活实际结合,加深对摩擦类型的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,关键是抓住“物体做匀速直线运动时,水平拉力大小等于滑动摩擦力大小”这一核心,再根据滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度)来分析各图中滑动摩擦力的大小,进而比较拉力大小:
1. 首先明确滑动摩擦力公式:$ f = μ N $,其中$ μ $是接触面粗糙程度(本题中所有接触面粗糙程度相同),$ N $是物体对水平面的压力(等于物体总重力)。
2. 逐个分析选项:
分析A选项:比较$ F_1 $和$ F_2 $,需看对应压力,图(a)压力是$ m_Pg $,图(b)压力是$ m_Qg $,已知$ m_P < m_Q $,所以$ f_1 < f_2 $,即$ F_1 < F_2 $,A错误。
分析B选项:比较$ F_2 $和$ F_3 $,图(b)压力是$ m_Qg $,图(c)压力是$ (m_P+m_Q)g $,显然$ m_Qg < (m_P+m_Q)g $,所以$ f_2 < f_3 $,即$ F_2 < F_3 $,B正确。
分析C、D选项:比较$ F_3 $和$ F_4 $,图(c)和图(d)的总压力都是$ (m_P+m_Q)g $,接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力与接触面积无关,所以$ f_3 = f_4 $,即$ F_3 = F_4 $,C、D错误。
【解析】
物体做匀速直线运动时,水平拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即$ F = f $。根据滑动摩擦力公式$ f = μ N $($ μ $为接触面粗糙程度,$ N $为压力),结合题目条件分析:
对于A选项:
图(a)中,压力$ N_1 = m_Pg $,滑动摩擦力$ f_1 = μ m_Pg $,故$ F_1 = f_1 = μ m_Pg $;
图(b)中,压力$ N_2 = m_Qg $,滑动摩擦力$ f_2 = μ m_Qg $,故$ F_2 = f_2 = μ m_Qg $;
因为$ m_P < m_Q $,所以$ F_1 < F_2 $,A错误。
对于B选项:
图(c)中,压力$ N_3 = (m_P+m_Q)g $,滑动摩擦力$ f_3 = μ (m_P+m_Q)g $,故$ F_3 = f_3 = μ (m_P+m_Q)g $;
对比$ F_2 = μ m_Qg $,显然$ μ m_Qg < μ (m_P+m_Q)g $,即$ F_2 < F_3 $,B正确。
对于C、D选项:
图(d)中,总压力$ N_4 = (m_P+m_Q)g $,接触面粗糙程度与图(c)相同,滑动摩擦力与接触面积无关,所以$ f_4 = μ (m_P+m_Q)g = f_3 $,故$ F_4 = F_3 $,C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡
【点评】
本题主要考查滑动摩擦力的影响因素和二力平衡的应用,解题的关键是明确滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,同时要结合二力平衡将拉力与滑动摩擦力建立等量关系。
【难度系数】
0.7