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初二物理摩擦力的题目及答案(初二物理力学摩擦力经典例题)

导语:初二下册物理:摩擦力经典例题及详细讲解,千万别错过!

经典解析

若两个相互接触挤压的物体,在外力作用下有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,叫静摩擦力.

小明同学为了研究静摩擦力,做了下面的实验:

①小明用手握住一只质量为100g的柱形玻璃杯,使杯子静止在手中(杯口水平);

②保持握杯的力不变,缓慢向杯内加入50g的水,杯子在手中始终保持静止;

③保持握杯的力不变,继续缓慢向杯内加水,直至杯中水的质量增加到500g时,杯子恰好要下滑,这时稍许加大握杯的力,杯子又静止.

④继续缓慢向杯中加水,当杯中水又增加了一定量时,杯子恰好又要下滑,再次加大握杯的力,杯子又静止.

请根据要求,回答问题:

(1)实验中所用的杯子重为0.98N;步骤①中杯子受到的静摩擦力为0.98N;

(2)分析步骤①、②的现象,可知杯子(包括杯内水)受到的总重力增大时,手与杯壁间的静摩擦力的增大(选填“增大”、“减小”、“不变”).杯中水增加时,杯底受到水的压强增大(选填“增大”、“减小”、“不变”).

(3)分析步骤③、④的现象,发现手握杯的力一定时,手与杯壁间静摩擦力有一个最大值,当杯子所受的总重力大于这个最大值时,杯子会下滑.

小明猜想:物体间静摩擦力的最大值与物体间的压力有关,压力越大,静摩擦力的最大值就越大.

请你设计一个简单实验,验证小明的猜想是否正确.

实验器材:木块一个,砝码若干,弹簧测力计.(补充所缺器材)

简要做法:用弹簧测力计沿水平方向由小到大对置于水平面桌面的木块施力,记下恰好拉动木块时的拉力;在木块上分别加上一个砝码、二个砝码、三个砝码,重复上述过程.如何判断:若每次的拉力相等,则说明猜想错误;若压力增大,拉力增大,则说明猜想正确.

考点

探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.

专题

设计与制作题;控制变量法;探究型实验综合题.

分析

(1)知道杯子的质量,根据G=mg求出被抓到重力.

(2)静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件进行判断.

(3)知道液体的密度和深度,根据液体压强公式进行判断.

(4)摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究最大静摩擦力跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,用弹簧测力计恰好拉动物体时,测量最大静摩擦,观察最大静摩擦力和压力大小的关系.

解答

(1)G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N.

质量为100g的杯子竖直静止在手中,杯子竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,重力是0.98N,所以静摩擦力也是0.98N.

(2)杯子和水的重增加时,杯子还静止在手中,杯子和水受到的重力和杯子受到的静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以杯子和水的重增大,杯子受到的静摩擦力也在增大.

杯子中的水增加时,水的密度不变,水的深度增大,根据p=ρgh,所以杯子底受到水的压强增大.

(3)①要用弹簧测力计测量拉力大小,间接测量最大静摩擦力大小.所以需要增加弹簧测力计.

②简要做法:用弹簧测力计沿水平方向由小到大对置于水平面桌面的木块施力,记下恰好拉动木块时的拉力.在木块上分别加上一个砝码、二个砝码、三个砝码,重复上述过程;

③如何判断:若每次的拉力相等,则说明猜想错误;若压力增大,拉力增大,则说明猜想正确.

故答案为:(1)0.98;0.98;(2)增大;增大;

(3)实验器材:弹簧测力计;

简要做法:用弹簧测力计沿水平方向由小到大对置于水平面桌面的木块施力,记下恰好拉动木块时的拉力.在木块上分别加上一个砝码、二个砝码、三个砝码,重复上述过程;

如何判断:若每次的拉力相等,则说明猜想错误;若压力增大,拉力增大,则说明猜想正确.

点评

(1)静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是比较常用的一种方法.

(2)静摩擦力和滑动摩擦力是不同的.在压力不变和接触面不变时,静摩擦力可以变化;滑动摩擦力在压力和接触面不变时,滑动摩擦力是不变的

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