2024-2025學年初中同步測控優(yōu)化設計物理八年級下冊配人教版第8章 第3節(jié)　摩擦力含答案

2024-2025學年初中同步測控優(yōu)化設計物理八年級下冊配人教版第8章第3節(jié)摩擦力含答案第3節(jié)摩擦力知能演練提升一、能力提升1.有軌電車沿平直的軌道勻速行駛,站在車里的人,水平方向上肯定()A.受到向前的摩擦力B.受到電車的牽引力C.受到向后的摩擦力D.沒有受到力的作用2.假如一切物體間的摩擦力突然全部消失,我們的生活將會怎樣。四位同學對此做了下列猜想。其中不可能發(fā)生的是()A.靜止在水平路面上的車無法開動B.我們將無法用筆寫字C.沿鐵軌方向的風可以把火車吹動D.馬會很容易地拉車前進3.如圖所示的四個實例中,目的是減小摩擦的是()4.自行車是生活中最常見的交通工具,以下認識錯誤的是()A.腳踏上印制花紋是為了增大摩擦B.車輪做成圓形是為了減小摩擦C.車把手緊套在鋼管上是為了減小摩擦D.用力握剎車把是為了增大摩擦5.如圖所示,甲、乙兩種情況下,分別將木塊平放和豎放在同一桌面上做勻速直線運動,有關彈簧測力計示數(shù)的大小,下列說法正確的是()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.無法確定6.如圖所示,水平桌面上的甲、乙兩物體分別在水平拉力作用下處于靜止狀態(tài),G甲>G乙,甲受到的摩擦力()A.大于5NB.等于5NC.大于乙受到的摩擦力D.等于乙受到的摩擦力7.用2N的拉力拉著一木塊在水平桌面上做勻速直線運動,突然將拉力增加到5N,則此時木塊受到桌面的摩擦力大小為N,木塊做(選填“加速”“勻速”或“減速”)運動。

8.某同學看到家里的書柜門松了,關不緊。他找到一張紙折了幾疊后夾在柜門與門框之間,書柜門就關緊了,這主要是通過增加的方法增大柜門與門框之間的摩擦力。

9.下圖是工廠中運送煤塊的皮帶傳輸機的工作過程簡化圖,轉動輪帶動水平皮帶勻速向右運動。將一煤塊A輕輕放在皮帶的左端,煤塊在皮帶的作用下,相對于地面向右做速度增加的變速直線運動,此時煤塊所受摩擦力的方向(選填“向左”或“向右”)。經(jīng)過較短時間后,煤塊隨皮帶一起以相同的速度向右做勻速運動,此時煤塊所受的摩擦力(選填“為零”“方向向左”或“方向向右”)。

10.如圖甲所示,小明順著豎直的桿勻速下滑。(1)乙圖中,圓點A代表小明,畫出小明順著豎直的桿勻速下滑時,其豎直方向受到的力。(2)小明再沿繩勻速下滑,其沿繩下滑受到的摩擦力為Ff繩、沿桿下滑受到的摩擦力為Ff桿,Ff繩(選填“>”“=”或“<”)Ff桿。

(3)若小明沿桿勻速向上爬,他受到的摩擦力的方向是。

11.如圖所示,物體在粗糙水平面上由于慣性向右運動,請作出該物體受到的滑動摩擦力的示意圖(作用點請畫在物體的重心O上)。12.小明利用圖甲所示裝置,探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。(1)實驗時,小明將木塊放在水平木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊做運動。小明記錄的部分數(shù)據(jù)見下表。

序號木塊放置情況接觸面情況壓力/N彈簧測力計示數(shù)/N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放棉布61.85平放毛巾63.0(2)分析序號三組數(shù)據(jù)可知:滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關,滑動摩擦力Ff與接觸面所受壓力FN的關系是。

(3)小明在另一次實驗中,由靜止拉動木塊直到木塊勻速滑動的過程中得到拉力F隨時間t變化的關系,如圖乙所示,其中0~4s木塊處于靜止狀態(tài)。分析圖像可知,小明用2.1N的水平拉力拉靜止的木塊時,木塊所受摩擦力為N;若使木塊由靜止開始運動,至少要用N的水平力拉木塊;若水平拉力為3N,則木塊所受的摩擦力為N。

二、探究創(chuàng)新★13.如圖所示,木塊A下面是一長木板,小明將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住長方體木塊A,實驗時拉著長木板沿水平地面向左運動,讀出彈簧測力計示數(shù)即可測出木塊A所受摩擦力大小。不計彈簧測力計的自重,在木板運動的過程中,木塊A所受摩擦力的方向是;拉動速度變大,彈簧測力計示數(shù)(選填“變大”“變小”或“不變”)。

知能演練·提升1.D解析有軌電車在平直的軌道上勻速行駛,站在車里的人相對有軌電車處于靜止狀態(tài),沒有相對運動,也沒有相對運動的趨勢,因此人在水平方向上不受力的作用。2.D解析車是靠車輪與地面間的摩擦力前進的,用筆寫字靠的是筆與紙之間的摩擦力,故若沒有摩擦力,A、B項中內容均會發(fā)生;若火車與鐵軌之間沒有摩擦力,則用很小的力就可以將其推動,故C可能發(fā)生;馬拉車前進靠的是馬與地面間的摩擦力,若沒有摩擦力,馬將寸步難行,故D不可能發(fā)生。3.C解析本題結合生活實例考查摩擦的有關知識。鞋底的花紋、浴室腳墊上的凹凸部分和礦泉水瓶蓋上的條紋都是利用增大接觸面的粗糙程度達到增大摩擦的目的;而在合頁軸上加潤滑油是通過使接觸面分離來減小摩擦。4.C解析摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,還與摩擦的種類有關。A選項通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦,B選項是用滾動代替滑動來減小摩擦,D選項通過增大壓力的方法來增大摩擦,以上都正確。C選項,車把手緊套在鋼管上是通過增大壓力來增大摩擦,而不是減小摩擦,故本題選C。5.C解析影響滑動摩擦力大小的因素有壓力大小和接觸面的粗糙程度。甲、乙兩種情況下,同一木塊壓力相同,同一桌面接觸面的粗糙程度相同,所以兩種情況下的摩擦力相同,即F1=F2。6.B解析由題意知,甲、乙兩物體分別在水平拉力作用下處于靜止狀態(tài),都受到平衡力的作用,即拉力和摩擦力是一對平衡力。故甲受到的摩擦力等于它受到的拉力,等于5N;乙受到的摩擦力等于它受到的拉力,等于10N。故甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,B正確,A、C、D錯誤。7.解析木塊做勻速直線運動時,摩擦力與拉力是一對平衡力,Ff=F=2N;當拉力為5N時,木塊對水平桌面的壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變,滑動摩擦力仍為2N,此時木塊將做加速運動。答案2加速8.解析把紙夾在柜門和門框之間,增大了柜門和門框之間的壓力,從而增大摩擦力。答案壓力9.解析煤塊相對于地面向右做加速運動時,受到向右的摩擦力;煤塊隨皮帶一起以相同的速度向右做勻速運動時,煤塊與皮帶相對靜止,且無向左或向右運動的趨勢,因此不受摩擦力。(或采用假設法。假如煤塊受向左或向右的摩擦力,則煤塊在水平方向上不可能做勻速直線運動,因此假設不成立)答案向右為零10.解析(1)小明在沿桿勻速下滑時,受到豎直向下的重力G和豎直向上的摩擦力Ff桿。(2)小明勻速下滑,說明二力平衡,則其沿繩下滑受到的摩擦力和沿桿下滑受到的摩擦力均等于重力G,即Ff繩=Ff桿。(3)小明沿桿勻速向上爬,他受到的摩擦力為靜摩擦力,此時小明相對運動趨勢的方向是豎直向下,因此小明受到的摩擦力的方向為豎直向上。答案(1)如圖所示(2)=(3)豎直向上11.答案如圖所示12.解析(1)在實驗中用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡知識,此時拉力大小與摩擦力相等。(2)要探究滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關系,需要控制接觸面的粗糙程度不變,改變壓力大小,1、2、3三組實驗數(shù)據(jù)符合題意;由表格數(shù)據(jù)知,壓力增大幾倍,滑動摩擦力便增大為原來的幾倍,所以摩擦力與壓力成正比,設Ff=kFN,當FN=6N時,Ff=1.2N,代入數(shù)據(jù)得k=0.2,所以關系式為Ff=0.2FN。(3)由題圖乙可知,要使木塊由靜止開始運動,至少要用2.3N的水平拉力拉木塊,所以用2.1N的水平拉力拉木塊時,木塊仍然靜止,水平方向受力平衡,摩擦力也是2.1N。由圖像可知,木塊勻速直線運動時所受摩擦力為2N,由于摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關,與物體所受拉力和運動情況等無關,所以當拉力為3N時,摩擦力仍為2N。答案(1)勻速直線(2)1、2、3Ff=0.2FN(3)2.12.3213.解析摩擦力的方向跟物體相對運動的方向相反,因為木板水平向左運動,所以,木塊相對木板來說水平向右滑動,因此它受到的摩擦力的方向水平向左;滑動摩擦力大小與物體運動速度大小無關,因此拉動速度變大,彈簧測力計的示數(shù)不會變化。答案水平向左不變第1節(jié)壓強知能演練提升一、能力提升1.為了探究壓強大小跟哪些因素有關,老師準備了如圖所示的器材:①用釘子作腿的小桌②海綿③砝碼④木板⑤盛有適量水的礦泉水瓶⑥裝有沙的容器等供同學們選擇。同學們所選的四組器材中,不能達到探究目的的是()A.①③⑥ B.②⑤C.②③④ D.③④⑤2.如圖所示,水平雪地上穿著滑雪板的芳芳總質量為70kg,沒有陷入雪地;而穿著運動鞋的小明總質量為50kg,卻深陷雪地。下列說法正確的是()A.芳芳對雪地的壓力比小明的小B.芳芳對雪地的壓力和小明的一樣C.芳芳對雪地單位面積的壓力比小明的小D.受力面積和壓力都不相等,無法比較誰對雪地的壓強大3.在窗戶密閉的旅行車上備有逃生錘,遇到緊急情況時,乘客可以用逃生錘打破玻璃逃生。下圖中的四把鐵錘,質量相同,形狀不同,為了更容易打破玻璃,應該選擇的是()4.砌墻時,隨著墻體高度的增加,地基受到的壓力會逐漸增大。下列圖像中,能正確描述砌墻時地基受到的壓強與壓力大小關系的是()5.如圖所示,有兩組同樣的磚,A組一塊,B組兩塊。每塊磚平放時的長∶寬∶高為4∶2∶1。A組磚對地面的壓力和壓強分別為FA和pA;B組磚對地面的壓力和壓強分別為FB和pB;則FAFB,pApB。(均選填“>”“=”或“<”)

6.體重為500N的小明雙腳站立在水平冰面上時發(fā)現(xiàn)冰面有破裂的危險!他及時臥在冰面上匍匐前進,避免了意外的發(fā)生。已知兩只腳與冰面的接觸總面積為400cm2,則小明雙腳站立時對冰面的壓強為Pa,平臥時能避免意外發(fā)生的原因是

。

7.小明同學利用洗手間的肥皂及海綿探究壓力的作用效果與哪些因素有關,實驗探究過程如圖所示。(1)分析比較甲、乙兩圖中的實驗現(xiàn)象,得到的結論是什么?(2)圖乙和圖丙探究的問題是什么?(3)小明將肥皂沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖丁所示,由實驗現(xiàn)象,他經(jīng)過分析、論證得到的結論是壓力的作用效果與受力面積無關。分析評估他的實驗結論。8.人工智能已逐漸融入我們的生活。如圖所示,某餐廳的送餐機器人的質量為40kg,它與地面的接觸面積為0.01m2。(g取10N/kg)(1)求送餐機器人的重力。(2)送餐機器人的外殼是由玻璃鋼材料制作的。有一小塊玻璃鋼材料的質量為90g,體積為50cm3,求該材料的密度。(3)若送餐機器人托著3kg的物體,求此時機器人對水平地面的壓強。二、探究創(chuàng)新★9.鳥撞飛機事件時有發(fā)生,是不是它們“瞎”了?研究發(fā)現(xiàn)雨燕等鳥類具有邊飛邊睡的能力,甚至還能長時間張開一只眼睛來觀察飛行路徑,避免與其他鳥類或物體碰撞。研究還發(fā)現(xiàn),某種鳥類只有距離運動的物體30m內才逃離。由于飛機速度很快,所以它們就沒有足夠的時間來逃離,而引起撞機事件。綜合上述信息,回答下列問題。俯視圖(1)數(shù)據(jù)顯示,一只0.5kg的鳥正面撞在迎面飛來的速度為720km/h的飛機上,就會產(chǎn)生1.6×104N撞擊力,對飛機造成損傷。假如撞擊面積為0.01m2,計算該鳥撞擊飛機的壓強。(2)下表是三種材料的相關參數(shù),從飛機承受鳥類撞擊能力和飛機自重考慮,最適宜用來制造飛機的材料是。

性質材料A材料B材料C抗壓性/(N·m-2)1.2×1041.6×1042.0×104密度/(kg·m-3)1.2×1034.0×1031.2×103

知能演練·提升1.D解析本題考查對探究壓力的作用效果的實驗過程的理解。實驗中需要顯示壓力作用效果的大小,而選用木板作為呈現(xiàn)效果的媒介是幾乎無法顯示出壓力的作用效果的。2.C解析本題關鍵是知道水平地面上物體對地面的壓力和自身的重力大小相等,同時注意受力面積對壓強大小的影響。3.D解析在壓力一定的情況下,減小受力面積,可以增大壓強,由題圖可知,正確的選項是D。4.C解析本題考查壓力與壓強的關系,在水平地面上,壓力的大小等于物體的重力大小,接觸面積一定時,壓強與壓力成正比。5.解析兩組磚對地面的壓力均等于其重力,A組一塊,B組兩塊,所以FA=G,FB=2G,故FA<FB;A組磚側放,B組磚正放,則壓強pApB=FAS答案<=6.解析p=FS=GS=500N400×10-4m2=答案1.25×104增大了與冰面的接觸面積,減小了壓強7.答案(1)壓力相同時,壓力的作用效果與受力面積有關,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。(2)圖乙和圖丙中受力面積相同,壓力大小不同,探究的是受力面積相同時,壓力的大小對壓力作用效果的影響。(3)探究過程沒有控制變量,壓力大小和受力面積都在變化,故他得到的結論“壓力的作用效果與受力面積無關”是錯誤的。8.解析(1)送餐機器人的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N。(2)該材料的密度ρ=mV=90g50cm3(3)送餐機器人托著3kg的物體,總質量m總=3kg+40kg=43kg,總重力G總=m總g=43kg×10N/kg=430N,此時機器人對水平地面的壓力F=G總=430N,對水平地面的壓強p=FS=430N0.01m2=4答案(1)400N(2)1.8g/cm3(3)4.3×104Pa9.解析(1)鳥撞擊飛機的壓強p=FS=1.6×104N0(2)為了抗擊鳥的撞擊,飛機的材料的抗壓性要大;為了使飛機飛行,應用密度小的材料;對比可知,材料C符合以上兩個條件。答案(1)產(chǎn)生的壓強為1.6×106Pa(2)材料C第2節(jié)液體的壓強知能演練提升一、能力提升1.小明在學習液體壓強時,用壓強計做了如圖所示的實驗,獲得的數(shù)據(jù)如下表。根據(jù)表中信息判斷小明研究的問題是()序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強計液面高度差/cm1水3朝上2.826朝上5.639朝上8.4A.液體向各個方向壓強的大小關系B.液體壓強與液體深度的關系C.液體壓強與液體密度的關系D.液體壓強與氣壓的關系2.如圖所示,兩個底面積不同的圓柱形容器內裝有同種液體,液面高度相同。液體對容器底部的壓強分別為p甲和p乙,則()A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.條件不足,無法判斷3.在下列底部相通的容器中裝有同種液體,靜止時的液面位置正確的是()4.如圖所示,A、B、C三個容器中分別裝有鹽水、清水和酒精,容器底部受到的壓強分別為pA、pB、pC(ρ鹽水>ρ清水>ρ酒精),則()A.pA=pB=pCB.pA<pB<pCC.pA>pB>pCD.無法確定5.如圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側壓強不同時其形狀發(fā)生改變。下圖中,在隔板兩側分別裝入兩種不同的液體,不能比較出左右兩側液體密度大小關系的是()6.如圖所示,薄壁容器的底面積為S,在容器中裝入某種液體,液體的重力為G,密度為ρ,深度為h。那么,容器底部受到液體的壓強和壓力分別為()A.GS和G B.ρgh和C.GS和ρghS D.ρgh和ρ7.如圖所示的容器內裝有一定量的水銀,水銀在A點產(chǎn)生的壓強為Pa。(ρ水銀=13.6×103kg/m3,g取10N/kg)

8.在裝修房屋時,工人師傅常用一根足夠長的透明塑料軟管,里面灌入適量的水(水中無氣泡),兩人各持管的一端靠在墻面的不同地方,當水靜止時,在與水面相平的位置作標記。這樣做利用了原理,目的是保證兩點在

。

9.如圖甲所示,用微小壓強計探究液體內部壓強的特點。(ρ鹽水>ρ水)(1)實驗中,將液體內部的壓強大小轉換為用U形管兩側液面的來表示。

(2)為了使實驗現(xiàn)象更明顯,U形管中的液體最好用(選填“有色”或“無色”)的。

(3)將探頭分別放在圖乙所示水中的A、B位置,觀察到U形管兩側液面的高度差hB>hA,經(jīng)過多次實驗觀察到同樣的現(xiàn)象,這說明同種液體內部的壓強隨的增加而增大。

(4)將探頭分別放在圖乙所示兩種液體內部等深的B、C位置,觀察到U形管兩側液面的高度差hC(選填“<”“=”或“>”)hB,這是為了研究液體壓強與液體的關系。

(5)由以上實驗可知,圖乙所示兩種液體內部A、B、C、D四個位置壓強最大的是位置。

二、探究創(chuàng)新★10.兩個用同一種材料制成且完全相同的密閉圓臺形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器內裝有質量和深度均相同的不同液體,如圖所示。若它們分別在水平方向拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做勻速直線運動,速度分別為v和2v,容器底都受到液體的壓強分別為p1和p2。下列關系正確的是()A.p1=p2F1=F2B.p1>p2F1=F2C.p1>p2F1<F2D.p1<p2F1>F2★11.在水平桌面上放置一個空玻璃杯,它的底面積為0.01m2,它對桌面的壓強為200Pa。(1)求玻璃杯的重力大小。(2)在玻璃杯中裝入1kg水后,水對杯底的壓強為900Pa,求水的深度;并通過計算推測出玻璃杯的大致形狀是圖中甲、乙、丙的哪一種?(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杯壁的厚度可忽略)

知能演練·提升1.B解析本題考查液體壓強的實驗探究。依據(jù)控制變量法對實驗結論進行推理和歸納時,要明確實驗中哪些量是相同的,哪些量是不同的。橡皮膜浸入液體的深度不同,所處液體種類和橡皮膜方向相同。越深處,壓強計液面高度差越大,說明液體內部的壓強與液體的深度有關,深度越大,壓強越大。2.C解析根據(jù)液體壓強的公式p=ρgh可知,液體的壓強只與液體的密度和深度有關。題中兩種容器中的液體密度相同(因為裝有同種液體),液面高度也相同,所以液體對容器底部的壓強相等,即p甲=p乙。3.A解析根據(jù)連通器的原理可知,左右管中的液面以及壺身與壺嘴的液面應在同一水平面上。A中液面位置正確;B中液面左高右低,不正確;C中壺身液面高,壺嘴液面低,不正確;D中液面左高右低,不正確。4.C解析由題圖知,三容器內液體深度hA=hB=hC=h,因為p=ρ液gh且ρ鹽水>ρ清水>ρ酒精,所以pA>pB>pC。5.A解析由題圖A可知,橡皮膜向左邊凸,說明右邊液體壓強大,而左邊液面的高度低于右邊液面的高度,所以無法根據(jù)p=ρgh判斷左右兩側液體密度的大小關系;由題圖B可知,橡皮膜向右邊凸,說明左邊液體壓強大,而左邊液面的高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側液體的密度大于右側液體的密度;由題圖C可知,橡皮膜向右邊凸,說明左邊液體壓強大,而左邊液面的高度等于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側液體的密度大于右側液體的密度;由題圖D可知,橡皮膜沒有凸起,說明左右兩邊液體壓強一樣大,而左邊液面的高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側液體的密度大于右側液體的密度。故選項A符合題意。6.D解析液體對容器底的壓強p=ρgh;液體對容器底的壓力F=pS=ρghS。7.解析由題圖可知,A點所處的深度h=30cm-20cm=10cm=0.1m水銀在A點產(chǎn)生的壓強為p=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.36×104Pa。答案1.36×1048.解析連通器是指上端開口、下端連通的容器,此塑料管構成了一個連通器,根據(jù)其特點可知,當里面裝入同種液體時,靜止時液面相平,所以液面位置在同一水平面上。答案連通器同一水平面上(或同一高度上;或同一水平線上)9.解析(1)壓強計的橡皮膜受到壓力