1. 在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉,而在单杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧。体操运动员这样做的目的是(
A
)
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
C.两者都是增大摩擦
D.两者都是减小摩擦
答案:A
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆摩擦力的影响因素:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。接下来分别分析两个动作的目的:
1. 手上抹镁粉:体操运动员手上可能因出汗导致接触面较光滑,镁粉可以增大手与单杠接触面的粗糙程度,根据摩擦力的影响规律,接触面越粗糙,摩擦力越大,这样能防止手从单杠上滑落,所以是增大摩擦。
2. 做回环动作时手握杠不紧:此时减小了手对单杠的压力,压力越小,摩擦力越小,这样能让运动员更灵活地完成回环动作,避免因摩擦力过大阻碍动作完成,所以是减小摩擦。
综合两者的目的,就能得出正确选项。
【解析】
1. 抹镁粉的作用:手上的汗液会使手与单杠的接触面变得光滑,涂抹镁粉可以增大接触面的粗糙程度,根据摩擦力的影响因素,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力,防止手在单杠上打滑。
2. 握杠不紧的作用:在单杠上做回环动作时,手握杠不紧,是通过减小手对单杠的压力来减小摩擦力,便于运动员灵活完成回环动作。
因此,前者是增大摩擦,后者是减小摩擦,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
摩擦力的影响因素、增大/减小摩擦的方法
【点评】
本题结合奥运会体操项目的实际场景,考查摩擦力的相关知识,需要学生理解影响摩擦力大小的两个核心因素,能将物理知识与生活实际结合,区分增大和减小摩擦的不同方法,注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是(
B
)

A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面上行驶,车轮上缠绕有铁链
答案:B
解析:
【分析】
首先明确题干中用滚木移动巨石的原理:将滑动摩擦转变为滚动摩擦,以此减小摩擦力。接下来需要逐一分析各选项改变摩擦力的方式,找出与题干原理一致的选项。
【解析】
题干中移动巨石时用滚木,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方法来减小摩擦力。
对各选项分析如下:
A. 在拉链上涂蜡,是通过使接触面变得光滑来减小摩擦力,与题干方法不同;
B. 自行车转轴处装滚珠轴承,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,与题干方法相同;
C. 用力压住橡皮擦字,是通过增大压力的方法来增大摩擦力,与题干方法不同;
D. 车轮缠绕铁链,是通过使接触面变得粗糙来增大摩擦力,与题干方法不同。
因此符合要求的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
滚动替代滑动减摩;减小摩擦的方法
【点评】
本题结合古代生活实例考查摩擦力的改变方法,需要准确区分增大、减小摩擦的不同措施,重点理解滑动与滚动摩擦的转换对摩擦力的影响,注重物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
3. 如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。下列说法中错误的是(
D
)

A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码,可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
答案:D
解析:
【分析】
本题要求选出错误选项,需结合滑动摩擦力的实验原理、影响因素及实验操作要点分析每个选项:
1. 首先回忆弹簧测力计的使用规范,水平拉动时需水平调零,避免误差;
2. 利用控制变量法,改变压力(加钩码)、控制接触面粗糙程度不变,可探究压力对滑动摩擦力的影响;
3. 根据二力平衡知识,木块匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是平衡力,大小相等;
4. 滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与物体运动状态无关,即使未匀速拉动,摩擦力大小也不会改变。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:弹簧测力计使用前需调零,由于实验中沿水平方向拉动木块,因此要在水平方向对弹簧测力计校正“0”点,避免竖直调零带来的误差,该选项正确。
选项B:在木块上加放钩码,接触面粗糙程度不变,仅改变了木块对桌面的压力大小,根据控制变量法,可探究压力对滑动摩擦力大小的影响,该选项正确。
选项C:当木块做匀速直线运动时,木块在水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,因此弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,该选项正确。
选项D:滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,实验中即使难以做到匀速拉动木块,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度均未改变,所以木块所受滑动摩擦力的大小不会发生变化,只是此时拉力与摩擦力不平衡,弹簧测力计示数不等于摩擦力大小,该选项错误。
综上,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡的应用、控制变量法
【点评】
本题考查探究滑动摩擦力大小因素的实验,需掌握实验操作规范、控制变量法的应用,明确滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与物体的运动状态无关,是对实验原理和细节的综合考查。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到的摩擦力方向
向前
(选填“向前”或“向后”),而滑行脚的鞋底由塑料制成,是为了在滑行过程中
减小
(选填“增大”或“减小”)摩擦力。

答案:向前
减小
解析:
【分析】
要解决这道题,我们可以分两部分思考:
1. 分析蹬冰脚受到的摩擦力方向:首先明确摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。蹬冰脚向后蹬地时,脚相对于地面有向后运动的趋势,所以地面给脚的摩擦力方向与这个趋势相反,即向前。
2. 分析滑行脚的鞋底材质的作用:摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力有关,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦力。塑料鞋底比橡胶更光滑,所以是为了减小滑行时的摩擦力,让滑行更顺畅。
【解析】
1. 对于蹬冰脚:运动员向后蹬地时,蹬冰脚相对于地面有向后运动的趋势,根据摩擦力的方向总是与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,可知脚受到的摩擦力方向向前。
2. 对于滑行脚:滑行时需要减小摩擦力来让运动员滑行更远,塑料的接触面粗糙程度小于橡胶,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦力,所以滑行脚用塑料鞋底是为了减小摩擦力。
【答案】
向前;减小
【知识点】
摩擦力的方向、减小摩擦力的方法
【点评】
本题结合冬奥会冰壶运动的实际场景,考查摩擦力的相关知识,将物理知识与生活运动项目结合,需要学生理解摩擦力的方向判断依据和影响摩擦力大小的因素,注重知识的实际应用,难度不大,属于基础题。
【难度系数】
0.8
5. 在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为
0.3
N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与
接触面粗糙程度
的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是:
在木块上加不同数量的钩码重复实验
。

答案:0.3
接触面粗糙程度
在木块上加不同数量的钩码重复实验
解析:
【分析】
首先,当弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小,因此需先读取弹簧测力计的示数;其次,将毛巾平铺在木板上时,木块对接触面的压力不变,仅接触面粗糙程度改变,由此可判断探究的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;最后,探究滑动摩擦力与压力的关系时,需遵循控制变量法,控制接触面粗糙程度不变,通过改变压力大小来进行实验。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为0.3N;由于木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此木块所受滑动摩擦力大小为0.3N。
2. 将毛巾平铺在木板上,此时压力大小不变,接触面的粗糙程度发生改变,所以可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
3. 探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,需控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,具体做法是:在木块上加不同数量的钩码,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,重复实验。
【答案】
0.3;接触面粗糙程度;在木块上加不同数量的钩码重复实验
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用;控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题,重点考查了二力平衡条件的应用和控制变量法的实验要求,需熟练掌握实验的原理与操作方法。
【难度系数】
0.6
6. 为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小明进行了如下实验。
(1) 把木块平放在长木板上(图甲),用弹簧测力计在水平方向
匀速
拉动木块。若弹簧测力计的示数为 2N,则滑动摩擦力的大小为
2
N。若在木块上放一重物(图乙),重复上面的实验,弹簧测力计示数为 2.6N。比较甲、乙两图得到的结论是
在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大
。
(2) 将木块沿竖直方向截去一半后,仍平放在长木板上,测得剩余木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。小明的探究过程存在的问题是
没有控制压力相等
。

答案:匀速
2
在接触面粗糙程度相同
时,压力越大,滑动摩擦力就越大
没有控制压力相等
解析:
【分析】
1. 第一问中,根据二力平衡原理,只有让木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等,所以要水平匀速拉动木块;此时弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。对比甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图压力更大,滑动摩擦力更大,可得出对应结论。
2. 第二问中,探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需控制压力和接触面粗糙程度不变,小明截去木块一半时,压力也随之减小,未控制压力相等,结论不严谨。
【解析】
(1) 依据二力平衡条件,要使拉力与滑动摩擦力大小相等,需用弹簧测力计在水平方向匀速直线拉动木块,此时拉力和滑动摩擦力是一对平衡力;已知弹簧测力计示数为2N,所以滑动摩擦力大小为2N。
甲、乙两图接触面粗糙程度相同(同一木板),乙图中木块上放置重物,压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此结论为:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。
(2) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力大小和接触面粗糙程度不变,小明将木块沿竖直方向截去一半后,木块对长木板的压力也变为原来的一半,没有控制压力相等,所以得出的结论不可靠。
【答案】
(1) 匀速直线;2;在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大
(2) 没有控制压力相等
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;控制变量法
【点评】
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开,考查了控制变量法和二力平衡原理的应用,强调了实验探究中控制变量的严谨性,理解实验原理是解题的核心。
【难度系数】
0.7