2024年中考物理題型專題難點(diǎn)（全國(guó)）專題18 摩擦力綜合（含圖像）問題應(yīng)用題（教師版）

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專題專題18摩擦力綜合（含圖像）問題應(yīng)用題1.（2023廣西）在勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)中，小明在平直的道路上用推車運(yùn)送小麥，如圖所示，他用60N的水平推力推著推車，以1m/s的速度勻速前進(jìn)了一段距離，所用的時(shí)間為5s，求（1）推車通過的路程；（2）推車受到的阻力。【答案】（1）5m；（2）60N【解析】（1）根據(jù)公式可得推車通過的路程為s=vt=1m/s×5s=5m（2）推車勻速運(yùn)動(dòng)，所受的阻力和推力是一對(duì)平衡力，大小相等f=F=60N2．如圖所示，質(zhì)量為6kg的物體B靜止在粗糙的水平地面上、（g取10N/kg）（1）求物體B受到的重力；（2）若用的力水平向右推物體B但沒有推動(dòng)，求物體B受到的摩擦力；（3）若將物體B帶到月球上，求物體B受到的月球引力。（已知地球引力是月球引力的6倍）【答案】（1）60N；（2）5N；（3）10N【詳解】解：（1）物體B受到的重力（2）若用的力水平向右推物體B但沒有推動(dòng)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力與推力平衡，則物體B受到的摩擦力（3）若將物體B帶到月球上，物體B受到的月球引力答：（1）物體B受到的重力為60N；（2）物體B受到的摩擦力為5N；（3）物體B受到的月球引力為10N。3.如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-t和v-t圖象分別如圖乙、丙所示。求：（1）在2-4s內(nèi)，物體受到的摩擦力；（2）在4-6s內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的路程；（3）在4-6s內(nèi)，拉力對(duì)物體所做的功及功率。【答案】（1）5N；（2）4m；（3）20J，10w?！窘馕觥浚?）從v-t圖像看出，在2-4s內(nèi)，物體做變速運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，等于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力。在4-6s內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)物體受到向左的拉力從圖像乙知道是F=5N，受到向右的滑動(dòng)摩擦力等于f=5N。（2）在4-6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從圖像丙知道物體速度為v=2m/s,t=2s根據(jù)路程公式s=vt得，在4-6s內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的距離s=vt=2m/s×2s=4m（3）在4-6s內(nèi)，拉力對(duì)物體所做的功W=Fs=5N×4m=20J功率P=W/t=20J/2s=10w4.如圖所示，工人師傅用150N的力，使物體A在1min內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了12m，此時(shí)物體A受到水平向左的拉力為240N。求：（1）在此過程中物體A移動(dòng)的速度是多少m/s；（2）工人師傅拉繩子的力做功的功率是多少W；（3）該裝置的機(jī)械效率η；（4）當(dāng)物體A的速度增大到0.5m/s時(shí)，物體A受到的摩擦力是多少N。【答案】（1）0.2（2）60（3）80%（4）240【解析】物體A移動(dòng)的速度v===0.2m/s物體A移動(dòng)的速度為0.2m/s。由圖可知，n=2，則繩子自由端沿移動(dòng)的距離s=nsA=2×12m=24m拉力F做的功W總=Fs=150N×24m=3600J拉力F的功率P===60W拉力F的功率為60W。有用功W有=FAsA=240N×12m=2880J該裝置的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%該裝置的機(jī)械效率為80%。物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體受到的摩擦力f=FA=240N當(dāng)物體A的速度增大到0.5m/s時(shí)，物體A對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，即物體A受到的摩擦力仍是240N。5.如圖是探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊A，使它沿水平方向做______運(yùn)動(dòng)，可得出木塊A與接觸面之間的滑動(dòng)摩擦力大小；在圖甲中，若拉力變?yōu)?.8N，則木塊A所受的滑動(dòng)摩擦力為______N；(2)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，可知滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的______有關(guān)；(3)比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，可知滑動(dòng)摩擦力的大小與______有關(guān)?！敬鸢浮?1)勻速直線1.2N(2)粗糙程度(3)正壓力【解析】(1)使木塊在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第一定律，可知物體處于平衡狀態(tài)，所受的滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力的大小。此時(shí)若增大拉力，物體會(huì)加速運(yùn)動(dòng)，但物體所受的滑動(dòng)摩擦力不變，仍為1.2N。(2)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，壓力相同，只改變了接觸面的粗糙程度，可知滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。(3)比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，粗糙程度相同，只改變了正壓力的大小，故可知滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力有關(guān)。6.下面是岳岳探究“滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。(1)如圖甲所示，將一個(gè)木塊放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向______拉動(dòng)，根據(jù)______原理可以測(cè)出木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為______。(2)如圖乙所示，在木塊上放一個(gè)重物，重復(fù)上面的操作，比較甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可探究滑動(dòng)摩擦力大小與______的關(guān)系。(3)為了操作方便，岳岳對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如圖丙所示的改進(jìn)，將彈簧測(cè)力計(jì)固定，拉動(dòng)木塊下的毛巾，木塊相對(duì)地面保持靜止，這樣改進(jìn)后______（填“需要”或“不需要”）勻速拉動(dòng)毛巾。比較甲、丙兩圖可得出：壓力相同時(shí)，______滑動(dòng)摩擦力越大?！敬鸢浮?1)勻速二力平衡2.6(2)壓力大?。▔毫Γ?3)不需要接觸面越粗糙【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡可知，彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)拉力大小與摩擦力大小相等，可以測(cè)出木塊在木板上滑行時(shí)受到的摩擦力；由圖可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)2.6N，滑動(dòng)摩擦力的大小是2.6N。(2)在木塊上放一個(gè)重物，接觸面的粗糙程度不變，壓力變大，比較甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系。(3)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的摩擦力與測(cè)力計(jì)拉力為平衡力，木塊受到木板的摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，與毛巾的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，所以不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)毛巾。比較甲、丙兩圖，壓力相同，丙圖中接觸面比較粗糙，滑動(dòng)摩擦力較大，所以可以得到壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。7.（2023四川遂寧）我國(guó)電動(dòng)汽車多項(xiàng)技術(shù)已領(lǐng)跑世界。某型號(hào)的國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車所用電池電壓400V，滿電時(shí)能存儲(chǔ)80kW·h的能量，電池剩余20%的能量時(shí)需要充電（避免損傷電池）。如圖，小紅駕駛該型號(hào)車攜家人出行發(fā)現(xiàn)：汽車在高速公路上通過A處時(shí)儀表顯示電池剩余95%的能量，汽車以108km/h的速度勻速直線行駛30min到達(dá)B處時(shí)，儀表顯示電池剩余82.5%的能量。已知全車總質(zhì)量為2t。汽車在該路段受到的阻力是車重的0.03倍，請(qǐng)計(jì)算該車通過這段高速路時(shí)的以下各量：（g=10N/kg）（1）汽車行駛的路程為多少km？（2）汽車受到的牽引力是多大？（3）汽車的能量轉(zhuǎn)換效率多大？【答案】（1）54km；（2）600N；（3）90%【解析】（1）根據(jù)，汽車行駛的路程為（2）汽車重力為G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N因?yàn)槠囋趧蛩僦本€行駛，根據(jù)二力平衡可知，牽引力等于阻力，即F=f=0.03G=0.03×2×104N=600N（3）汽車所做的有用功W有=Fs=600N×54×103m=3.24×107J汽車消耗的電能W=(95%-82.5%)×80kW·h=10kW·h=3.6×107J汽車的能量轉(zhuǎn)換效率答：（1）汽車行駛的路程為54km；（2）汽車受到的牽引力是600N；（3）汽車的能量轉(zhuǎn)換效率為90%。8.物塊A靜止在粗糙程度均勻的水平桌面上，如圖甲所示，物塊A受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。小萍從t=0開始，每隔2s記錄一次物塊A的位置（用“?”表示物塊A），如圖丙所示.求：（1）在6s～12s內(nèi)物塊所受的摩擦力；（2）10s～14s內(nèi)物塊的平均速度?！敬鸢浮?N；5.5cm/s。【解析】（1）由圖丙知，12s～18s內(nèi)物塊在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程相等，所以此時(shí)間內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，由圖乙可知此時(shí)的拉力F=6N，由二力平衡條件可得，滑動(dòng)摩擦力f=F=6N；由圖丙可知，6～10s內(nèi)，物塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大小有關(guān)，由于接觸面的粗糙程度與物體間的壓力都不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變，即6s～12s內(nèi)物塊所受摩擦力仍等于6N；（2）由圖丙知，10s～14s內(nèi)物塊的平均速度：v===5.5cm/s。9.距離傳感器是一種測(cè)量距離的儀器，它發(fā)出的超聲波遇到物體后反射回傳感器，傳感器收到信號(hào)后自動(dòng)計(jì)算出物體與傳感器的距離，并顯示物體的s-t圖象。已知超聲波在空氣中的速度是340m/s。（1）若傳感器在發(fā)出信號(hào)后0.01s收到從物體反射回來的信號(hào)，物體距傳感器多遠(yuǎn)？（2）若顯示物體的s-t圖象如圖甲，物體在0至15s的運(yùn)動(dòng)情況如何？為什么？（3）另外一物體在F=10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)。傳感器顯示物體的s-t圖象如圖乙。求：在0至15s物體受到的摩擦力是多大？（寫出分析過程）z【答案】（1）1.7m（2）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的路程s沒有隨時(shí)間t改變。（3）10N【解析】（1）s=vt=340×0.01÷2m=1.7m（2）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的路程s沒有隨時(shí)間t改變。（3）由圖可知該物體運(yùn)動(dòng)的路程s與t成正比，說明物體在做勻速運(yùn)動(dòng)，故受力平衡則f=F=10N10.已知小汽車的總質(zhì)量為1500kg，該車以30m/s的速度作水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，行駛180s，汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16倍（g=10N/kg）。求：（1）小車行駛的距離；（2）在此過程中汽車的牽引力?！敬鸢浮浚?）5400m （2）2400N【解析】已知速度與行駛時(shí)間，由速度公式可以求出小車的路程．小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可以求出牽引力．（1）由v=可知，小車行駛的距離：s=vt=30m/s×180s=5400m （2）小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=f=0.16mg=0.16×1500kg×10N/kg=2400N11.如圖所示，一個(gè)重為G的物體放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知G＝40N，F(xiàn)＝10N。（1）求運(yùn)動(dòng)過程中物體受到的滑動(dòng)摩擦力f的大??；（2）我們知道，滑動(dòng)摩擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力FN和接觸面的粗糙程度決定的。物理學(xué)中用動(dòng)摩擦因數(shù)μ表示接觸面的粗糙程度，則有關(guān)系式f=μFN成立。求圖中物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?！敬鸢浮浚?）10N（2）0.25【解析】（1）因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，所以，f=F=10N（2）當(dāng)物體放在水平地面上時(shí)FN=G=40N由f=μFN可得μ=0.2512.某同學(xué)為了測(cè)出木塊A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的過程中所受滑動(dòng)摩擦力的大小，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）他用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊A，應(yīng)使木塊A沿水平桌面做直線運(yùn)動(dòng)。（2）請(qǐng)你畫出（1）中木塊A的受力示意圖，并分析說明這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)能表示木塊A所受滑動(dòng)摩擦力大小的依據(jù)。【答案】（1）勻速；（2）見解析圖。由于木塊A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力和滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力，所以f＝F，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)能表示木塊A所受滑動(dòng)摩擦力大小?！窘馕觥浚?）用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊A，應(yīng)使木塊A沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是便于測(cè)出木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小；（2）木塊A沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊A在水平方向上受拉力F和滑動(dòng)摩擦力f，在豎直方向上受重力G和支持力F支，受力示意圖如下圖所示。由于木塊A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力和滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力，所以f＝F，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)能表示木塊A所受滑動(dòng)摩擦力大小。13．一個(gè)質(zhì)量為0.5千克的小球，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，且大小為1.2牛保持不變。求：（1