高频考点04-滑动摩擦力与二力平衡-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练.doc

中考物理高频考点考前冲刺训练04
滑动摩擦力与二力平衡
【考法综述】
1.利用二力平衡知识求解滑动摩擦力的相关计算；
2.判断二力是否平衡；
3.探究滑动摩擦力的影响因素的实验探究题；
4.探究二力平衡的条件的实验探究题。
【解法探讨】
例1.（2019自贡）如图所示，A、B 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知 F1＝5N，F2＝3N．那么物体 B 受物体 A 和水平桌面的摩擦力大小应分别为（　　）

A．5N、3N B．5N、2N C．2N、3N D．3N、5N
【答案】B
【简析】A在水平方向上受到拉力F1及摩擦力而处于静止状态，由二力平衡可知：A受B的摩擦力fA＝F1＝5N。B受到A的摩擦力、桌面对它的摩擦力和拉力F2而处于静止状态，所以这三力的合力应为零，所以B受到桌面的摩擦力fB＝F1﹣F2＝5N﹣3N＝2N。选B。
例2.（2018大庆）如图，放在水平地面上的两个物体处于静止状态，对这两物体受力分析正确的是（　　）

A．B受到地面的支持力与B的重力是一对平衡力
B．B对A的支持力与A对B的压力是一对平衡力
C．B对A的支持力与A的重力是一对平衡力
D．A对地球的吸引力与地球对A的吸引力完全相同
【答案】C
【简析】B受到地面的支持力为GA+GB与B的重力GB大小不相等，不是一对平衡力，A错；B对A的支持力作用点在A上，A对B的压力作用点在B上，两个力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，B错；B对A的支持力与A的重力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，C正确；A对地球的吸引力与地球对A的吸引力方向不同，D错。
例3．（2018柳州）如图所示是用相同木块“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。

（1）在实验中需　　（选填“加速”、“匀速或“减速”）拉动木块，使拉力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于”）滑动摩擦力大小；
（2）由　　两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，应比较　　两图所示实验；
（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此　 　选填（“可以”或“不可以”）得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；
（5）若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大
小　　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际滑动摩擦力大小。
【答案】（1）匀速 等于 （2）甲丙 （3）甲乙 （4）不可以 （5）大于
【简析】
（1）实验中只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到的力才是平衡力。根据二力平衡条件可知：此时弹簧测力计对物体的拉力与物体受到的滑动摩擦力是一对平衡力，所以二者大小相等。
（2）探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，三图中只有甲和丙对桌面的压力都等于自身的重力，但接触面的粗燥程度不同，所以要选甲丙两图。
（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，要控制接触面粗糙程度相同，改变压力的大小，同理，需要选择甲乙两图所示实验。
（4）研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，需要控制压力大小和接触面粗糙程度均相同，但是他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，受力面积和压力大小都改变了，所以，不可以得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”的结论。
（5）使用测力计前，指针要调零；若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小大于实际滑动摩擦力大小。
【解法小结】
1.判断二力是否是一对平衡力的依据是“二力平衡的条件”：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。它与“一对相互作用力”容易混淆，二者的差异在于“一对相互作用力” 的作用点在不同的两个物体上，而一对平衡力中的二力作用在同一物体上。一般“压力”与其它力不构成二力平衡，但它与支持力构成“一对相互作用力”。物体受到的重力和它受到的支持力通常为一对平衡力。
2.在探究“二力平衡条件的实验中”，主要考查探究这四个条件的四个实验设计和减小实验误差的方法：
（1）验证二力大小相等：使相同质量的钩码的个数两边不等，观察小车是否静止；
（2）验证二力是否在同一直线上：将小车扭曲后放手，看小车是否静止；
（3）验证方向是否相反：将一边的钩码全部移到另一边，看小车是否静止；
（4）验证是否在同一物体上：使用两个相同的小车，或者剪开纸片，观察纸片是否静止；
（5）使用纸片代替小车实验的优点：减小了摩擦力和重力对实验的影响；便于验证二力是否在同一物体上。
3.运用二力平衡知识分析滑动摩擦力，特别是几个物体重叠的问题，一个要单个物体分析，与整体分析相结合。分清受力的对象和力的方向。运用平衡力的合力为零建立方程求解。
4.探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，注意控制变量法的使用。要匀速水平拉动。为了减小实验误差，通常固定物体和弹簧测力计，拉动木板或者毛巾等，这样物体始终处于静止状态，物体受到的摩擦力与受到的弹簧测力计的拉力始终是一对平衡力。
【提升训练】
1.（2019广安）如图所示，用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（　　）

A．A对B的摩擦力大小为4N，方向水平向右
B．B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．地面对A的摩擦力大小为4N，方向水平向左
D．地面对A的摩擦力大小为6N，方向水平向左
【答案】C
2.（2018广州）如图所示，水平桌面上的甲、乙两物体分别在水平拉力作用下处于静止状态G甲＞G乙．甲受到的摩擦力（　　）

A．大于5N B．等于5N
C．大于乙受到的摩擦力 D．等于乙受到的摩擦力
【答案】B
3.（2018深圳）阅兵仪式中，检阅车在水平地面上匀速行驶。下列说法正确的是（　　）
A．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
B．车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
C．以行驶的检阅车为参照物，路边站立的土兵是运动的
D．检阅车匀速行驶牵引力大于车受到的阻力
【答案】C
4.（2018铜仁）著名的北盘江大桥在修建的过程中，建筑工人用起重机将一个重为3×103N的建筑材料从地面匀速提升到桥面，在此过程中，吊绳对重物的拉力为　 　N，方向是　 　。
【答案】3×103 竖直向上
5.（2018玉林）为了探究“当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力的关系”，小明设计了如图所示的实验装置。
（1）实验过程中，弹簧测力计　 　（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小　 　选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
（2）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块A，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小　 　（选填“有关”或“无关”）。
次数
1
2
3
4
5
6
A的重力（N）
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数（N）
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
（3）在实验中小明通过改变物块A的重力进行多次实验，记录的数据如上表。通过分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越　　；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为　　。（结果保留1位小数）。

【答案】（1）必须 等于 （2）无关 （3）大 0.4
6.（2018河池）如图所示是小明同学探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
（1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块A，木块A受到的摩擦力为　 　N。
（2）比较　 　两图可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）比较甲、丁两图　 　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关。
（4）本实验采用的探究方法是　 　。（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。

【答案】（1）2.4 （2）乙丙 （3）不能 （4）控制变量法
7.（2018梧州）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做　 　，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。
（2）比较1、2两次实验，得出结论：　 　。
（3）比较　 　两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
（4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为　 　N。
（5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向　 　，大小为　 　N．这样改进的好处是　 　。
（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，摩擦力大小为　 　N。

【答案】（1）匀速直线 等于（2）在接触面粗糙程度一定时，越来越大，摩擦力越大
（3）2、3 （4）3 （5）水平向右 2.8 不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作
（6）2.8
8.（2018河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。
（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的　 　。
（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在　 　。
（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是　 　。

【答案】（1）大小相等 （2）同一直线上 （3）滚动摩擦力小于滑动摩擦力