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阅读下列材料,回答文后问题。 静擦力和滑动摩擦力 摩擦是一种常见的现象,两个相互...

阅读下列材料,回答文后问题。

静擦力和滑动摩擦力

摩擦是一种常见的现象,两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(frictional force)。

若一小孩在地面上轻推一个箱子,箱子有相对地面运动的趋势,但他没有推动,箱子与地面仍然保持相对静止。根据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力。由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫做静摩擦力(static frictional force),静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反。

小孩用更大的力推,箱子还是不动,同样根据二力平衡的知识,这时箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等,只要箱子与地面间没有产生相对运动,静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大,并与推力保持大小相等。若箱子在地面上开始滑动后,箱子与地面之间也会产生一个摩擦力,这种摩擦力就是滑动摩擦力。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力(sliding frictional force),滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反。滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用表示滑动摩擦力的大小,用表示压力的大小,则有

其中是比例系数(它是两个力的比值,没有单位)叫做动摩擦因数(dynamic friction factor),它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关。材料不同,两个物体的动摩擦因数也不同。动摩擦因数还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。

(本材料选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《物理必修一》)

1)若重为的物体静止在水平地面上,用的水平推力没有推动,物体受到的静摩擦力为______

2)若改用的水平推力能使物体在水平地面上匀速运动,则物体与水平地面间的动摩擦因数______

3)若改用更大的水平推力使物体速度越来越大,物体与水平地面间的动摩擦因数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。

 

20 0.3 不变 【解析】 (1)物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡时大小相等; (2)根据物体在水平面上匀速前进,根据二力平衡求出地面对物体的摩擦力大小,结合动摩擦力的大小跟压力成正比,通过滑动摩擦力公式求出物体与地面间的动摩擦因数; (3)动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,从而即可求解。 (1)[1]用20N力推物体,没有推动,物体处于静止状态,是由于物体和地面之间存在摩擦力,并且水平方向受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,两个力的大小相等,即此物体受到的摩擦力等于20N; (2)[2]物体匀速运动时,根据二力平衡,水平方向的推力与摩擦力相等,即 , 已知滑动摩擦力的大小跟压力成正比,物体重为,对水平面的压力 由可知,物体与地面之间的动摩擦因数为: (3)[3]由题文可知,动摩擦因数是比例系数(即滑动摩擦力和弹力的比值),则摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,与速度也没有关系,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,因此更大的水平推力使物体速度越来越大时,木块与水平桌面间的动摩擦因数也不变。  
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考点分析:
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某小组在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示:

1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动过程中电压表示数变大__________

2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,电压表和电流表示数如图乙所示,则待测电阻的阻值是______Ω

3)实验结束后,物理老师说,不用电压表,改用一只已知阻值的电阻重新设计电路,也能测出未知电阻的阻值,以下是四位同学设计的电路图,如图所示,其中不能测出电阻阻值的是______

A.     B.    

C.    D.

 

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在“探究杠杆平衡条件”的实验中:

1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位量平衡;

2)杠杆调节平衡后,如图乙所示,在杠杆点悬挂3个重力均为的钩码,在点用竖直向上的拉力拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,拉力的大小为______;(杠杆上相邻两个黑点之间距离相等)

3)实验结束后,小红把两个质量不等的实心铜块分别挂在另一杠杆两端,此时杠杆恰好在水平位置平衡,然后再将两个铜块同时浸没在水中,如图丙所示,则杠杆将______(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”)。

 

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某实验小组用如图甲所示的装置“探究冰熔化特点”的实验,在一个标准大气压下实验中保持热源供热一直不变,每隔记录一次温度计的示数,根据实验数据绘制了温度随时间变化的关系图像,如图乙所示

1)由图乙可知,放入试管中的冰加热到时处于______态(选填“固”“液”或“固液共存”);

2)图乙中AB段和CD段倾斜程度不同的主要原因是____________

 

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请按要求作图

1)如图所示,在图中画出相应的入射光线和折射光线;

___________

2)如图所示,人站在匀速上行的电梯上随电梯一起向上运动,作出人的受力示意图。

________

 

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如图甲所示电路,电源为电压可调的学生电源,小灯泡的额定电压为,小灯泡图像如图乙所示,当开关时,电压表示数为,电流表示数为,则定值电阻的阻值为______Ω,调节电源电压,使小灯泡正常发光,此时定值电阻消耗的功率为;当开关时,调节电源电压使小灯泡正常发光,此时小灯泡消耗的电功率之比为______

 

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