更新時間:2024-05-09 21:40:30作者:佚名
連載2022年中考物理題目來了~(含教師版和學生版)解析
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話題08 摩擦與實驗問題
知識點1:摩擦力的概念:當相互接觸的兩個物體發生相對運動時,接觸面上產生的阻礙相對運動的力稱為摩擦力。
(1)摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦。 滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
(2)滑動摩擦和滾動摩擦既與作用在物體表面的壓力有關,又與接觸表面的粗糙度有關。
滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。
(3)增加有益摩擦,減少有害摩擦。 增加摩擦的方法:增加接觸面粗糙度、加大壓力、變滾動為滑動; 減少摩擦的方法:減小接觸面的粗糙度(使接觸面光滑)、減小壓力,使兩個接觸的表面分開,由滑動變為滾動。
知識點2:探索摩擦實驗
(1)實驗原理:兩力平衡
(2)實驗方法:將木塊放置在長水平木板上,用彈簧測力計水平拉動木塊,使木塊勻速運動,讀出此時的拉力為等于滑動摩擦力。 應用轉換方法。
(3)實驗結論:接觸面粗糙度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大; 當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。 本研究采用控制變量方法。
前兩個結論可以概括為:滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙度有關。 實驗還可以研究出滑動摩擦力的大小與接觸面的大小、運動的速度、拉力的大小等無關。
【例1】(2020湖南常德)如圖所示滑動摩擦力的方向,重50N的物體靜止在垂直的墻壁上,F壓力=30N,若物體與墻壁的接觸面積為0.2m2,則分析如下:正確的 ()
A. 物體受到垂直向上的摩擦力,等于 50N。
B、物體對墻壁的壓力為250Pa
C、物體受到的壓力越大,摩擦力就越大
D、如果物體上的所有力消失,物體將向下移動。
【答案】A
【分析】A. 如果物體靜止在垂直的墻上,即物體處于平衡狀態,受到平衡力。 那么物體在垂直方向受到的兩個力:重力和摩擦力是一對平衡力,所以摩擦力的大小等于50N,所以A是正確的;
B.物體對墻壁的壓力
故B錯誤;
C。 物體被壓在垂直的墻上并處于靜止狀態。 其摩擦力的大小與重力的大小有關,故C錯誤;
D. 如果物體上的所有力消失,物體將保持原來的運動狀態。 如果物體原本是靜止的,它將保持靜止狀態,所以 D 是錯誤的。
【點對點練習】圖中所示的各種練習中,增加摩擦力的是()
A. 自行車上的滾動軸承 B. 體操運動員的手上涂有防滑粉
C。 用卷發器用刷子刷冰 D.潤滑門軸上的鉸鏈
【答案】B.
【分析】(1)增加摩擦力的方法:增加壓力、增加接觸面的粗糙度。
(2)減少摩擦的方法:減少壓力、降低接觸面粗糙度、脫離接觸面、用滾動代替滑動等。
A、自行車上的滾動軸承采用滾動代替滑動來減少摩擦。 因此,A不符合題意;
B、體操運動員的手上涂有防滑粉,在壓力恒定的情況下,通過增加接觸面的粗糙度來增加摩擦力。 因此,B符合題意;
C。 卷發器是用刷子刷冰面滑動摩擦力的方向,通過在一定壓力下降低接觸面的粗糙度來減少摩擦,所以C不符合題意;
D. 潤滑門軸上的鉸鏈是為了脫離接觸面,減少摩擦。 因此,D不符合題意。
[例2](湖北武漢,2020)學生在探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗中,使用了如圖A所示的設備。長木板B的表面比長木板B的表面粗糙。 A、塊體各表面的粗糙度相同,其長、寬、高分別為10cm、8cm、6cm。
將物體塊放在水平放置的長木板上,然后將重物放在物體塊上,用彈簧測力計水平拉動物體塊英語作文網,并沿長木板做勻速直線運動。 實驗記錄如下:
實驗次數
塊放置
接觸面
有壓力的情況
彈簧測力計指示/N
平躺
一塊
將 100 克重物放在塊上
平躺
B 塊
將 100 克重物放在塊上
2.2
平躺
B 塊
將 200 克重物放在塊上
2.4
側躺
B塊
將 100 克重物放在塊上
(1)第一次實驗時,彈簧測力計指示如圖B所示,指示為_____________N;
(2)從兩個實驗1和2可以看出:當壓力相同時,木塊與長木板的接觸面越粗糙,滑動摩擦力______(填“小”或“大”) ”)在街區上;
由實驗2和實驗3可知:增加木塊上重物的質量會增加______的壓力(填寫“木塊上的重量”、“長板上的重量”或“長板上的木塊”)板”),從而可以探究接觸面粗糙度相同時滑動摩擦力與壓力的關系;
(3) 在第四次實驗中,彈簧測力計顯示___________N。
【答案】(1)1.8(2)木塊越大,木板越長(3)2.2
【分析】(1)從圖B可知,彈簧測功機的分度值為0.2N,示值為1.8N。
(2)從1和2的實驗數據分析,當壓力相同時,塊體與長木板的接觸面越粗糙,塊體受到的滑動摩擦力越大。
從實驗2和實驗3可以知道,增加木塊上重物的質量會增加木塊對長木板的壓力。
(3)從實驗2和實驗4可以看出,木塊對長木板的壓力是相同的,接觸面的粗糙度也是相同的,所以兩塊木塊上的摩擦力是一樣的,所以彈簧測力計顯示2.2N。
【點對點練習】在探索與滑動摩擦力相關的因素時,使用完全相同的木塊進行了如圖所示的實驗。
(1)實驗中,當彈簧測力計拉動木塊沿水平方向_________移動時,木塊所受到的摩擦力等于彈簧測力計的示值;
(2)圖A、圖B的實驗說明,滑動摩擦力的大小與________有關;
(3)圖A和圖C的實驗表明,滑動摩擦力的大小與________有關;
(4)當所研究的物理量與多種因素有關時,采用的探究方法應為________方法。
【解答】均勻線壓力大小與接觸面粗糙度控制變量法
【分析】(1)木塊上的摩擦力等于彈簧測力計的示值。 木塊受到水平方向的平衡力的作用,木塊以勻速直線運動。
(2)與木塊接觸的不同表面上彈簧讀數不同,摩擦力與接觸面的粗糙度有關。 彈簧讀數根據木塊接觸表面的壓力而不同,摩擦力與壓力有關。
(3)壓力一定,接觸面粗糙度不同,摩擦力不同。
(4) 保持一個物理量恒定,而研究其他兩個物理量之間關系的方法稱為受控變量法。
注:由于篇幅限制,本文僅展示物理試卷截圖。 全套試卷獲取方法如下~