题目内容

10.如图所示,足够长的水平桌面上静止一质量为0.2kg的木块,用弹簧秤沿水平方向拉木块.当弹簧秤示数是0.3N时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力是静(选填“滑动”、“静”或“滚动”)摩擦力,大小0.3N,方向水平向左;当弹簧秤示数是0.4N时,木块正好作匀速运动,摩擦力大小0.4N;当弹簧秤示数是0.6N时,木块所受的摩擦力大小为0.4N,木块的运动状态改变(选填“改变”或“不改变”).

分析 物体在0.3N的拉力作用下,保持静止状态,但是有运动趋势,此时物体和接触面之间产生了摩擦力,这种摩擦力是静摩擦力.此时物体水平方向上受到平衡力的作用,根据平衡力的条件,得出摩擦力的大小和方向.
物体在水平面上匀速直线运动,水平方向上受到平衡力的作用,根据平衡力的条件,得出摩擦力的大小和方向.当拉力增大,但是压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变.此时拉力大于摩擦力,物体在非平衡力的作用下改变物体的运动状态.

解答 解:(1)木块在水平桌面上,受到水平向右的拉力,还保持静止状态,木块和水平面之间存在摩擦力,这种摩擦力是静摩擦力.
木块在0.3N的水平向右的拉力作用下,保持静止状态,水平方向上受到水平拉力和水平面对木块的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,摩擦力大小为0.3N,方向水平向左.
(2)当弹簧秤示数是0.4N时,木块正好作匀速运动,水平向右的0.4N拉力和摩擦力是一对平衡力,所以此时摩擦力的大小为0.4N,方向水平向左.
(3)当弹簧秤示数是0.6N时,由于此时的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力大小不变,摩擦力大小还为0.4N.
因为拉力大于摩擦力,所以此时木块做加速运动,其运动状态发生改变.
故答案为:静;0.3;水平向左;0.4;0.4;改变.

点评 掌握二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
二力平衡条件是重要的知识点,一定要熟练掌握.
静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,但是滑动摩擦力在压力不变,接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力保持不变.

练习册系列答案
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1.如图甲所示,在学习了杠杆的 平衡条件后,小真自制了一个提水杠杆,从其 上找一点C用支架支起来.当小真依次在杠杆 上A1、A2、A各点施加一个竖直方向的力时,发现越来越容易提起水桶.根据此现象他提出了以下不同的猜想.

猜想 1:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离;
猜想 2:动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离.
(1)小真利用自制提水杠杆提起水桶时所施加力的方向是竖直向下.
(2)为了验证自己的猜想是否正确,于是小真和小翔设 计了如图乙所示的实验装置,他们用弹簧测力计在如图乙 所示的 C 位置分别竖直向上和斜向上对杠杆施力,并使杠 杆在水平位置平衡,读出拉力的大小分别为F1和F2,同时发现F1小于F2,由此可以证明猜想1是错误的(选填“正确的”或“错误的”).
(3)小真在做实验时,细心的小翔发现当弹簧测力计在 偏离中心线相同角度,杠杆在水平位置平衡时,如图丙所示,弹簧测力计示数总是相等的.于是他量出了两种状态 下,支点到动力作用线的距离分别为L1和L2.若猜想2是正确的,则 L1等于L2(选填“小于”、“大于”或“等于”).
(4)小真认为小翔的发现非常好,但是为了避免实验结 论的偶然性,如图丁所示,他将施力点移到任意一点再做 一次实验.接下来他们的操作应当是使杠杆在水平位置平衡,并量出支点到动力作用线的距离L3与L1或L2进行比较.
(5)为了更方便的研究杠杆,在物理学中,把支点到力的作用线的距 离称为力臂.

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