《2025年假期总动员年度系统复习八年级物理人教版四川师范大学电子出版社》

16. 阅读短文,回答下面的问题。
增大摩擦力的方法通常有两种,即增大压力、使接触面粗糙. 那么,还有没有别的方法呢? 小明同学对自己提出了这样的问题.
对此,他进行了如下的探究:找一段棉线,在棉线的一端拴上一个沉重的东西(例如一把大锁),然后,把它搭在一个平放的圆棍上(如铁床的横梁、自行车的大梁等). 如图中那样,通过弹簧测力计来拉棉线的另一端,如图甲所示. 这时,要使重物不下落,用的力虽然比竖直向上提要小,但省的力却不算多.

再如图乙那样,将棉线在圆棍上绕一圈,发现弹簧测力计的示数变小了.
再如图丙那样,将棉线在圆棍上绕两圈,发现弹簧测力计的示数更小了.
再如图丁那样,将棉线在圆棍上绕三圈,发现弹簧测力计的示数几乎等于零.
对上述现象,小明进行了归纳分析,得出了结论.
根据你的阅读,请回答下列问题:
(1) 小明同学可以得出一个什么结论?
棉线缠绕的圈数越多，摩擦力就越大。
(2) 这一结论在日常生活、生产技术中有何应用? 请列举两例.
①船靠岸时，将缆绳在缆柱上多绕几圈；②系鞋带时，要把两股鞋带缠绕并绑在一起。
(3) 小明在上述探究过程中,采用了怎样的思维程序?
提出问题→搜寻事实(或实验验证)→归纳分析→得出结论。

答案： 解：
(1)棉线缠绕的圈数越多，摩擦力就越大。
(2)①船靠岸时，将缆绳在缆柱上多绕几圈；②系鞋带时，要把两股鞋带缠绕并绑在一起。
(3)思维程序：提出问题→搜寻事实(或实验验证)→归纳分析→得出结论。

17. 水平传送带上有一物体 m 与传送带一起匀速向前运动,如下图所示,不计空气阻力,物体 m 是否受到皮带对它的摩擦力的作用?

答案：
首先对物体进行受力分析，然后作出受力的示意图。在竖直方向上，物体受重力作用，方向竖直向下；物体受皮带给它的支持力作用，方向竖直向上。由于物体相对皮带保持静止，故重力 $ G $ 与支持力 $ F $ 构成一对平衡力。假设在水平方向上，物体受到皮带的摩擦力，由于物体做匀速直线运动，由二力平衡条件，物体必然受到一个力与摩擦力平衡，而这个力的施力物体不存在，所以假设不成立，故物体不受摩擦力，物体 $ m $ 受力的示意如右图所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　

18. 小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用如下图所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法. 用此滑轮组将重为 3.6N 的物体匀速提起时,拉力在 1s 内做的功为 0.36J,滑轮组的机械效率为 75%. (忽略摩擦及绳重)求:
(1) 绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重;
(2) 若用此滑轮组提起小于 3.6N 的重物时,其机械效率将如何改变? 说明理由.

答案：
解：绕法如图所示，绳子段数 $ n = 4 $。
　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)因为 $ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} = \frac{Gh}{Fs} = \frac{Gh}{Fnh} = \frac{G}{nF} $
所以拉力为 $ F = \frac{G}{n\eta} = \frac{3.6N}{4 \times 0.75} = 1.2N $，由于 $ W = Fs = Fvt $
所以绳子自由端移动的速度为 $ v = \frac{W}{Ft} $
$ = \frac{0.36J}{1.2N \times 1s} = 0.3m/s $
由于忽略摩擦及绳重，则 $ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} = \frac{Gh}{Gh + G_{动}h} = \frac{G}{G + G_{动}} $
所以动滑轮重 $ G_{动} = \frac{G}{\eta} - G = \frac{3.6N}{0.75} - 3.6N = 1.2N $。
(2)机械效率将减小；理由：由于忽略摩擦及绳重，
$ \eta = \frac{W_{有}}{W_{总}} = \frac{Gh}{Gh + G_{动}h} = \frac{G}{G + G_{动}} = \frac{1}{1 + \frac{G_{动}}{G}} $，所以当提升物体的重力减小时，滑轮机的机械效率减小。(或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。)