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實(shí)驗(yàn)09探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
基礎(chǔ)考點(diǎn)梳理
i.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方?/p>
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊懟瑒?dòng)摩擦力大小的因素。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:二力平衡的條件。
(3)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
2.實(shí)驗(yàn)器材及圖像:木塊(有拉環(huán))、彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)木板、毛巾、祛碼、水平桌面
(1)長(zhǎng)木板和毛巾:改變接觸面粗糙程度。
(2)木塊(有拉環(huán)):實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
(3)彈簧測(cè)力計(jì):拉動(dòng)木塊勻速運(yùn)動(dòng)。
(4)祛碼:改變木塊對(duì)水平桌面的壓力。
3.實(shí)驗(yàn)步驟
步驟①用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水壬長(zhǎng)木板滑動(dòng),從而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力。
步驟②在木塊上面放一個(gè)祛碼,改變木塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力,測(cè)出此種情況下的摩擦力。
步驟③把毛巾鋪在長(zhǎng)木板上面,保持木塊上的祛碼不變,測(cè)出此種情況下的摩擦力。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
5.實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件
物體之間產(chǎn)生摩擦力必須要具備以下三個(gè)條件。
第一:兩物體相互接觸。
第二:接觸面粗糙。
第三:兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
(2)摩擦力的種類和應(yīng)用
①滑動(dòng)摩擦:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的摩擦力。
②滾動(dòng)摩擦:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體上發(fā)生滾動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的摩擦力。
③靜摩擦力:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但它們之間處于相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
(3)增大有益摩擦的方法
①增大接觸面的粗糙程度,如汽車輪胎做上花紋。
②增大壓力,如騎自行車捏閘的力越大,摩擦力越大。
③變滾動(dòng)為滑動(dòng),如汽車急剎車時(shí)車只滑不滾。
④變濕摩擦為干摩擦。
(4)減小有害摩擦的方法
①使接觸面變光滑。
②減小壓力。
③用滾動(dòng)代替滑動(dòng)。
④使接觸面分離。
⑤變干摩擦為濕摩擦。
6.常考實(shí)驗(yàn)問題
(1)如圖甲所示用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡原理,木塊在長(zhǎng)木
板上受到的滑動(dòng)摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力是一對(duì)平衡力。
(2)由于影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有多個(gè),在探究某一因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響時(shí),應(yīng)該采用
的研究方法是控制變量法。
(3)比較圖乙兩次實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論為:接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,木塊的溫度升高,是通過做功(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變了木塊的
內(nèi)能。
(5)分別以速度V1和V2(V1>v2)在同一表面勻速直線拉動(dòng)木塊,通過相同的路程,兩次拉力所做功的關(guān)
系為:%=W2(填“<”、">"或"=")。
(6)測(cè)量摩擦力大小是依據(jù):二力平衡的知識(shí)來進(jìn)行的。
(7)驗(yàn)中出現(xiàn)誤差的原因:用手拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),很難控制勻速直線運(yùn)動(dòng),可以讓彈簧測(cè)力計(jì)一端固定,
另一端勾住木塊,將木塊水平放置在長(zhǎng)木板上,然后直接如圖所示拖動(dòng)長(zhǎng)木板,從而讀出示數(shù);
(8)轉(zhuǎn)換法應(yīng)用:通過拉力的大小來反映摩擦力的大小。
(9)實(shí)驗(yàn)還可研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面大小、運(yùn)動(dòng)速度,拉力大小等無關(guān)。
(10)實(shí)驗(yàn)需要多次測(cè)量,得出多組數(shù)據(jù)的目的是:避免實(shí)驗(yàn)偶然性,得出普遍規(guī)律。
精選真題匯編
1.(2023?恩施州)如圖所示,用長(zhǎng)木板、木塊在水平桌面上,做探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)。
(1)該實(shí)驗(yàn)中測(cè)量滑動(dòng)摩擦力大小的原理是二力平衡,必需的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì);
(2)要改變木塊對(duì)接觸面的壓力,一般是通過在木塊上加鉤碼來實(shí)現(xiàn)。
A
~7~7~7~7~7/~
【答案】(1)二力平衡;彈簧測(cè)力計(jì);(2)在木塊上加鉤碼。
【解答】解:(1)該實(shí)驗(yàn)中測(cè)量滑動(dòng)摩擦力大小的原理是二力平衡,必需的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì);
(2)要改變木塊對(duì)接觸面的壓力,一般是通過在木塊上加鉤碼來實(shí)現(xiàn)。
故答案為:(1)二力平衡;彈簧測(cè)力計(jì);(2)在木塊上加鉤碼。
2.(2023?株洲)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。水平傳送帶由微型電動(dòng)機(jī)控制其運(yùn)轉(zhuǎn),連接
滑塊和壓塊的細(xì)繩自然拉直,事先用電子秤分別測(cè)出滑塊和壓塊的重力G1和G2。
(1)此裝置中定滑輪的作用是改變力的方向(填“大小”或“方向”)。
(2)本實(shí)驗(yàn)除了要保證壓塊在電子秤上保持靜止外,還需控制的條件是②(填“①”或"②”)。
①水平傳送帶必須勻速運(yùn)轉(zhuǎn)
②定滑輪左側(cè)連接滑塊的細(xì)繩必須水平
(3)開啟電源,應(yīng)使皮帶輪上方的傳送帶向左(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑塊受到的滑動(dòng)摩
擦力方向?yàn)樗较蜃螅ㄌ睢白蟆被颉坝摇保?。讀出電子秤的示數(shù)G3,此時(shí)滑塊所受滑動(dòng)摩擦力大小F
=G2-G3(用測(cè)得的物理量表示)。
滑塊滑輪
(?林平傳送豆
、皮帶輪/
上祗塊
電子-
【答案】(1)方向;(2)②;(3)左;左;G2-G3。
【解答】解:(1)定滑輪的作用是改變力的方向;
(2)本實(shí)驗(yàn)中,要保證壓塊在電子秤上保持靜止,還需保證滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力,
則二力應(yīng)該在水平方向上,所以還需控制的條件是定滑輪左側(cè)連接滑塊的細(xì)繩必須水平,故選②;
(3)皮帶輪上的傳送帶應(yīng)向左運(yùn)動(dòng),滑塊相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng),滑塊受到的摩擦力水平向左;
滑塊相對(duì)于地面靜止,故拉力大小等于摩擦力大小,對(duì)壓塊受力分析,拉力等于壓塊的重力減去電子秤
的示數(shù),即F=G2-G3。
故答案為:(1)方向;(2)②;(3)左;左;G2-G3-
3.(2023?樂山)用如圖所示的裝置做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)。
(1)圖中兩次實(shí)驗(yàn)探究的是滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度(選填“所受壓力”或“粗糙程度”)
的關(guān)系。
(2)上述實(shí)驗(yàn)所探究的影響因素與下列實(shí)例不符合的是C。
A.汽車輪胎刻有花紋
B.冰壺運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員“刷冰”
C.打羽毛球時(shí)握緊球拍
D.體操運(yùn)動(dòng)員手上涂抹防滑粉
毛巾
木板
I\>I
【答案】(1)粗糙程度;(2)Co
【解答】解:(1)由圖可知,兩次實(shí)驗(yàn)的壓力相同,接觸面不同,一次是毛巾,一次是木板,說明兩次
實(shí)驗(yàn)探究的是滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系;
(2)A、汽車輪胎刻有花紋,是在壓力一定的情況下,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故A不
符合題意;
B、冰壺運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員“刷冰”,是在壓力一定的情況下,通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦,故
B不符合題意;
C、打羽毛球時(shí)握緊球拍,是在接觸面粗糙程度相同的情況下,通過增大壓力來增大摩擦,故C符合題
思;
D、體操運(yùn)動(dòng)員手上涂抹防滑粉,是在壓力一定的情況下,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故D
不符合題意。
故選:Co
故答案為:(1)粗糙程度;(2)C?
4.(2023?邵陽(yáng))順順與利利同學(xué)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí),作了如下猜想:
A.可能與接觸的粗糙程度有關(guān)
B.可能與壓力的大小有關(guān)
順順同學(xué)考慮到在實(shí)際操作中很難控制彈簧測(cè)力計(jì)和滑塊一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),于是進(jìn)行了改進(jìn):
(1)如圖甲,在小桶內(nèi)裝入適量的沙子,使滑塊恰好在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),為了測(cè)出滑塊受到
的滑動(dòng)摩擦力大小,應(yīng)測(cè)量小桶和沙子的重力。
(2)如圖乙,在滑塊上加祛碼,發(fā)現(xiàn)需要裝入更多的沙子,滑塊才能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。比較甲、乙兩次
實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了猜想B(選填"A”或"B”)是正確的。
(3)利利同學(xué)覺得用鉤碼代替小桶和沙子可以簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作步驟,他這么做不能(選填“能”或
“不能”)達(dá)到目的。
【答案】(1)桶和沙子;(2)B;(3)不能。
【解答】解:(1)在小桶內(nèi)裝入適量的沙子,滑塊恰好在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑塊在水平
方向上受到平衡力的作用,受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,由于使用的是定滑輪,所以拉力的
大小等于小桶和沙子的總重力,為測(cè)量滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小,應(yīng)測(cè)量小桶和沙子的總重力的大
小;
(2)如圖乙,在滑塊上加祛碼,增大了接觸面的壓力,發(fā)現(xiàn)需要裝入更多的沙子,滑塊才能做勻速直線
運(yùn),增大了接觸面的壓力,滑動(dòng)摩擦力變大。比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了猜想B是正確的;
(3)用鉤碼替代沙桶,由于鉤碼不能連續(xù)改變拉力大小,很難使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),摩擦力可能無法
測(cè)量,不能達(dá)到目的。
故答案為:(1)桶和沙子;(2)B;(3)不能。
5.(2023?宜昌)小勇利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,在水平桌面邊緣固定一個(gè)
定滑輪,將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向調(diào)零后如圖固定。在桌面放置一塊長(zhǎng)木板,將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊平放在
長(zhǎng)木板上,通過細(xì)線繞過定滑輪與測(cè)力計(jì)相連,并保持細(xì)線的AB段豎直、BC段水平。水平向左拉動(dòng)長(zhǎng)
木板,木塊相對(duì)于桌面保持靜止,不計(jì)細(xì)線的重力和滑輪處的摩擦力。
(1)圖中木塊受到滑動(dòng)摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?,根?jù)二力平衡可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為
木塊受到滑動(dòng)摩擦力的大小。
(2)拉動(dòng)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要(選填“需要”或“不需要”)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(3)在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí),小勇?lián)Q用一塊質(zhì)量更大的木塊重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)
測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大了。由此得出壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大的結(jié)論,請(qǐng)你對(duì)他的實(shí)驗(yàn)做法進(jìn)行評(píng)估:該
方案不正確;實(shí)驗(yàn)中換用質(zhì)量較大的木塊時(shí),沒有控制接觸面的粗糙程度不變
【答案】(1)水平向左;二力平衡;(2)不需要;(3)該方案不正確;實(shí)驗(yàn)中換用質(zhì)量較大的木塊時(shí),
沒有控制接觸面的粗糙程度不變
【解答】解:(1)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力的作用;
實(shí)驗(yàn)過程中,物塊在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊處于平衡狀態(tài),由二力平衡條件可知,滑動(dòng)
摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),這用到了轉(zhuǎn)換法;
(2)研實(shí)驗(yàn)中,木塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的測(cè)力計(jì)的拉力與受到摩擦力為一對(duì)平衡力,大小相
等,故該方案不需要長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng);
(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān),探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時(shí),
需要控制接觸面的粗糙程度不變,改變壓力的大??;
小勇的方案中,換用一個(gè)質(zhì)量大的木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓力的大小改變,接觸面的粗糙程度也可能會(huì)發(fā)生變
化,不符合控制變量法的要求。
故答案為:(1)水平向左;二力平衡;(2)不需要;(3)該方案不正確;實(shí)驗(yàn)中換用質(zhì)量較大的木塊時(shí),
沒有控制接觸面的粗糙程度不變。
6.(2023?泰安)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中;
(1)某同學(xué)用如圖甲所示的方式勻速拉動(dòng)木塊,測(cè)量滑動(dòng)摩擦力,這樣操作是錯(cuò)誤(選填“正確”
或“錯(cuò)誤”)的。
(2)小明提出如下猜想:A.滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān);B.滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面
的粗糙程度有關(guān)。小明以VI的速度勻速拉動(dòng)木塊,進(jìn)行了正確的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)探究過程如下所示。
比較圖丙、丁兩次實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想A;比較圖乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想B。
(3)如圖戊所示,小明以V2的速度勻速拉動(dòng)木塊再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知v2>vi,木塊重4N,祛碼共重2N,
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N,此時(shí),毛巾對(duì)木塊的摩擦力為2.4N。
【答案】(1)錯(cuò)誤;(2)丙、丁;乙、丙;(3)2.4o
【解答】解:(1)只有用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊在水平方向上受到平衡
力的作用,根據(jù)二力平衡的條件,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于摩擦力的大小,甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)沿斜上
方拉動(dòng)木塊,故它的示數(shù)不等于木塊所受的滑動(dòng)摩擦力,這樣操作是錯(cuò)誤的;
(2)要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān),應(yīng)保持接觸面的粗糙程度相同,使接觸面受到
壓力不同,所以應(yīng)選擇丙和丁,
要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),應(yīng)保持壓力相同,使接觸面的粗糙程度不同,所以
應(yīng)選擇乙和丙;
(3)滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),跟物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),小明以V2的速度勻
速拉動(dòng)木塊再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),摩擦力的大小仍等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4No
故答案為:(1)錯(cuò)誤;(2)丙、?。灰?、丙;(3)2.4o
7.(2022?河北)小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用一套器材依次完成如圖所示的實(shí)驗(yàn),
其中甲、乙圖中長(zhǎng)木板正面朝上,丙圖中長(zhǎng)木板反面朝上,長(zhǎng)木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān);②滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面
的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗(yàn)證猜想①,他應(yīng)該選擇甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作:如果小明要
驗(yàn)證猜想②,他應(yīng)該選擇乙、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作。
(2)實(shí)驗(yàn)中,小明用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)
木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等,這是利用了二力平衡的知識(shí)。
(3)小明分別對(duì)猜想①②進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為0.8N、L2N,
在圖乙實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示,示數(shù)為1.0No
小明多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:接觸面所受的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請(qǐng)寫出一個(gè)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩
擦的實(shí)例:鞋底的花紋。
(5)實(shí)驗(yàn)后,小明和同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行了交流,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖戊所示的實(shí)
驗(yàn)裝置:將彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng)、木塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,不拉木塊,改為拉動(dòng)長(zhǎng)木板,使長(zhǎng)木
板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)。再次驗(yàn)證了猜想①②得出相同結(jié)論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn),同學(xué)們提出了以下觀點(diǎn),其中
不正確的是C(選填序號(hào))。
A.改進(jìn)后,拉動(dòng)長(zhǎng)木板時(shí)不必保持勻速運(yùn)動(dòng),更易于操作
B.改進(jìn)后,測(cè)力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值
C.改進(jìn)后,木塊穩(wěn)定時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力小于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解:(1)要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān),應(yīng)保持接觸面的粗糙程度相同,
使接觸面受到壓力不同,所以應(yīng)選擇甲和乙;
要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),應(yīng)保持壓力相同,使接觸面的粗糙程度不同,所以
應(yīng)選擇乙和丙;
(2)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),在水平方向受到
的滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力,由二力平衡的知識(shí)可知,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑
動(dòng)摩擦力大小相等;
(3)由圖丁知,彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.1N,示數(shù)為L(zhǎng)ON;
(4)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例:鞋底的花紋,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的
粗糙程度來增大摩擦力;
(5)將彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng),易于讀數(shù),誤差小,木塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,不拉木塊,改為使長(zhǎng)
木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,所以木塊受到
的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力,這樣便于操作,故AB正確,C錯(cuò)誤。
故答案為:(1)甲、乙;乙、丙;(2)二力平衡;(3)1.0;(4)鞋底的花紋;(5)Co
8.(2022?牡丹江)【科學(xué)設(shè)計(jì),勤于實(shí)踐】冬天,小雪看到防滑鞋的鞋底很粗糙,這可能會(huì)增大鞋與路面
間的摩擦,她通過實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。
(1)如圖甲所示,小雪用彈簧測(cè)力計(jì)在木板上拉動(dòng)長(zhǎng)方體木塊時(shí),很難做到勻速拉動(dòng),她對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)
行改進(jìn),如圖乙所示,其優(yōu)點(diǎn)是不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板,方便實(shí)驗(yàn)操作。
(2)小雪利用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置,分別改變接觸面粗糙程度、接觸面的大小和木塊對(duì)木板的壓力,經(jīng)過
多次實(shí)驗(yàn),讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),記錄在下表中。
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)
次數(shù)壓力情況接觸面粗糙程度接觸面的大小F/N
1木塊木板表面平放0.4
2木塊棉布表面平放0.8
3木塊木板表面?zhèn)确?.4
4木塊和祛碼木板表面平放0.6
①比較1和3兩次實(shí)驗(yàn),初步得到的結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)。
②比較1和4兩次實(shí)驗(yàn),初步得到的結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。
③比較1和2兩次實(shí)驗(yàn),初步得到結(jié)論:壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大
(3)通過探究,小雪知道了防滑鞋是通過改變接觸面的粗糙程度增大與路面間的摩擦。
木板
木塊||木塊卜
甲乙
【答案】(1)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板,方便實(shí)驗(yàn)操作;(2)①接觸面的大小;②1和4;③壓力一定時(shí),接
觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;(3)接觸面的粗糙程度。
【解答】解:(1)由圖示實(shí)驗(yàn)裝置可知,在乙方案中:一方面不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板,方便實(shí)驗(yàn)操作,另
一方面,彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù);
(2)①比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知:壓力大小相同,接觸面的粗糙程度相同,接觸面的大小不同,滑動(dòng)
摩擦力相同,可初步得到的結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān);
②比較1、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知:壓力大小不同,接觸面的粗糙程度相同,接觸面的大小相同,滑動(dòng)摩擦力
不同,可初步得到的結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān);
③比較1和2兩次實(shí)驗(yàn),壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同,接觸面的大小相同,滑動(dòng)摩擦力不同,
可初步得到的結(jié)論:壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)通過探究,小雪知道了防滑鞋是通過改變接觸面的粗糙程度增大摩擦力。
故答案為:(1)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板,方便實(shí)驗(yàn)操作;(2)①接觸面的大小;②1和4;③壓力一定時(shí),
接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;(3)接觸面的粗糙程度。
9.(2022?湘潭)利用如圖所示裝置探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素。長(zhǎng)方體木塊上表面是棉布面,側(cè)面和下表
面是面積不同而粗糙程度相同的木板面。實(shí)驗(yàn)時(shí),選擇不同的接觸面,通過增減祛碼,改變木塊對(duì)木板
的壓力,依次水平向右拉動(dòng)長(zhǎng)木板,將每次測(cè)量結(jié)果填入下表。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)木塊與木板的接觸面壓力測(cè)力計(jì)示數(shù)
1下表面與木板面2.5N1.2N
2下表面與木板面5.0N2.4N
3下表面與木板面7.5N3.6N
4側(cè)面與木板面2.5N1.2N
5上表面與木板面2.5N1.8N
6上表面與木板面5.0N
(1)水平向右拉動(dòng)長(zhǎng)木板,當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定時(shí),測(cè)力計(jì)的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等
(選填“相等”或“不相等”),木塊受到的滑動(dòng)摩擦力是水平向右。
(2)由實(shí)驗(yàn)1、4可知,滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的面積無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
(3)由實(shí)驗(yàn)1、5可知,其他條件相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)由實(shí)驗(yàn)1、2、(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))可知,其他條件相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面受到的壓力
成正比;由此結(jié)論可得,實(shí)驗(yàn)6空格中的數(shù)據(jù)是3.6No
【答案】(1)相等;右;(2)無關(guān);(3)大;(4)3;正;3.6o
【解答】解:(1)水平勻速拉動(dòng)木板,待測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后,木塊受力平衡,水平方向上的拉力和摩擦
力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡的知識(shí),木塊受到的滑動(dòng)摩擦力與測(cè)力計(jì)示數(shù)大小相等;
水平向右勻速直線拉動(dòng)木條,木塊相對(duì)與木板向左運(yùn)動(dòng),則木塊受到木板的摩擦力方向水平向右;
(2)由實(shí)驗(yàn)1、4和題意可知,壓力大小和接觸面粗糙程度都相同,接觸面的面積不同,而滑動(dòng)摩擦力
相同,故得出滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積無關(guān);
(3)由實(shí)驗(yàn)4、5可知壓力大小和接觸面積都相同,布面較粗糙,測(cè)力計(jì)的示數(shù)較大,可得出結(jié)論:其
他條件相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
(4)實(shí)驗(yàn)1、2、3控制了接觸面的粗糙程度和接觸面積不變,僅改變壓力大小,發(fā)現(xiàn)壓力越大,滑動(dòng)摩
擦力越大,什么滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面受到的壓力成正比;
實(shí)驗(yàn)5、6中,接觸面粗糙程度都相同,壓力大小和接觸面的面積不同,根據(jù)表格信息可知,
2^5N=L8N;解得F=3.6N,所以實(shí)驗(yàn)6空格中的數(shù)據(jù)應(yīng)該是3.6N。
5.ONF
故答案為:(1)相等;右;(2)無關(guān);(3)大;(4)3;正;3.6o
10.(2023?西寧)小寧和同學(xué)們?cè)凇把芯坑绊懟瑒?dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,水平桌面上的器材有彈
(1)實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)長(zhǎng)方體木塊,沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡知識(shí)
可知,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小相等。
(2)第一次測(cè)量過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,F(xiàn)i=1.2No
(3)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系。
(4)比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)論,可以解釋鞋底做得凹凸不平的原因。
(5)從本實(shí)驗(yàn)的器材中,選取長(zhǎng)方體木塊和祛碼,再添加海綿還可以做“探究影響壓力作用
效果的因素”的實(shí)驗(yàn)。
【答案】(1)二力平衡;相等;(2)1.2;(3)壓力大小;(4)乙、丙;(5)祛碼;海綿。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中,木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),由二力平衡知識(shí)可知,
彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大??;
(2)由圖甲可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為L(zhǎng)2N;
(3)甲、乙實(shí)驗(yàn)中,接觸面的粗糙程度相同,壓力不同,故兩次實(shí)驗(yàn)可探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小
的關(guān)系;
(4)由乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知,壓力大小相同,接觸面越粗糙,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大,滑動(dòng)摩擦力就越
大,所以鞋底做得凹凸不平;
(5)選取本次實(shí)驗(yàn)中的長(zhǎng)方體木塊和祛碼,再添加海綿可以做“探究影響壓力作用效果的因素”的實(shí)驗(yàn)。
故答案為:(1)二力平衡;相等;(2)1.2;(3)壓力大??;(4)乙、丙;(5)祛碼;海綿。
H.(2023?攀枝花)小文同學(xué)在做“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了如下的改進(jìn)。
如圖甲所示,長(zhǎng)、寬、高均不相同的長(zhǎng)方體木塊,上表面比下表面更為粗糙,放在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平傳
送帶上,通過水平細(xì)繩,繞過定滑輪與豎直懸掛的彈簧測(cè)力計(jì)相連。
甲乙丙
(1)請(qǐng)畫出電機(jī)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后木塊在水平方向上的受力示意圖,并標(biāo)注力的符號(hào)。
(2)若某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,則木塊所受摩擦力的大小為1.2No
(3)先后用上、下表面貼放在傳送帶上,在木塊上放不同質(zhì)量的祛碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),繪制出摩擦力與壓力之
間的關(guān)系圖象如圖丙所示。由圖象可知,滑動(dòng)摩擦力的大小不僅與壓力大小有關(guān),還與接觸面粗糙程
度有關(guān);當(dāng)較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)圖象應(yīng)為①(選填圖象編號(hào))。
(4)本實(shí)驗(yàn)采用傳送帶的好處是木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù)(或可以探究滑動(dòng)摩擦力是否與運(yùn)動(dòng)
速度有關(guān))(答出一條即可)。
【答案】(1)見解答圖;(2)1.2;(3)接觸面粗糙程度;①;(4)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù)(或可
以探究滑動(dòng)摩擦力是否與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān))。
【解答】解:(1)由題知,木塊放置在水平傳送帶上,左端細(xì)繩通過定滑輪與彈簧測(cè)力固定,所以電機(jī)
順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),
水平方向木塊的受力有:細(xì)繩對(duì)它水平向左的拉力,傳送帶對(duì)它水平向右的摩擦力,這兩個(gè)力是一對(duì)平
衡力,大小相等;
故木塊在水平方向上所受力的示意圖如下圖所示:
(2)若某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,其示數(shù)為1.2N;
(3)由圖象可知,圖線為兩個(gè)過原點(diǎn)的斜線,說明滑動(dòng)摩擦力的大小不僅與壓力大小有關(guān),還與接觸面
粗糙程度有關(guān);
在壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大,故①是較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得
到的實(shí)驗(yàn)圖象;
(4)利用傳送帶根據(jù)二力平衡可知,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù),或可以探究滑動(dòng)摩擦力是否與運(yùn)動(dòng)
速度有關(guān)。
故答案為:(1)見解答圖;(2)1.2;(3)接觸面粗糙程度;①;(4)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù)(或
可以探究滑動(dòng)摩擦力是否與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān))。
12.(2023?青島)冰壺運(yùn)動(dòng)被稱為“冰上圍棋”,比賽充滿了智慧。冰壺比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員有時(shí)要不斷地擦冰,
這是為了改變冰壺受到的滑動(dòng)摩擦力。為此,小蘭和小海一起對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素進(jìn)行探究。
水平拉動(dòng)木塊斜向上拉動(dòng)木塊
甲乙
(1)小蘭和小海分別采用如圖甲、乙所示方式,使木塊沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。木塊受到的滑動(dòng)
摩擦力大小Ffi與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相等的是圖甲的方式,依據(jù)的是二力平衡知識(shí)。
(2)按圖甲的做法,在木塊上加放祛碼,改變木塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力,測(cè)出此種情況下的滑動(dòng)摩擦力Ff2,
發(fā)現(xiàn)Ff2>Ffi。這說明接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。換用材料相同但表面更粗糙的長(zhǎng)
木板,保持木塊上的祛碼不變,測(cè)出此種情況下的滑動(dòng)摩擦力Ff3,發(fā)現(xiàn)Ff3>F12。這說明接觸面越
糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)冰壺運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中不斷地擦冰,這是通過改變接觸面的粗糙程度來減少摩擦的,目的
是使冰壺在冰面上運(yùn)動(dòng)的距離更遠(yuǎn)一些。
【答案】(1)甲;二力平衡;(2)大;粗糙;(3)減少;遠(yuǎn)。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),故使用圖甲的方式,此
時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡原理,摩擦力大小等于拉力大??;
(2)按圖甲的做法,在木塊上加放祛碼,改變木塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力,測(cè)出此種情況下的滑動(dòng)摩擦力Ff2,
發(fā)現(xiàn)FG>Ffi,說明壓力越大,滑動(dòng)摩擦力就越大;換用材料相同但表面更粗糙的長(zhǎng)木板,保持木塊上
的祛碼不變,測(cè)出此種情況下的滑動(dòng)摩擦力F⑶發(fā)現(xiàn)Ff3>Ff2,說明接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力就越大;
(3)冰壺運(yùn)動(dòng)中,刷冰可以改變冰壺受到的摩擦力,是通過減小接觸面的粗糙程度來減小滑動(dòng)摩擦力的;
冰壺在水平面上受到的阻力越小,運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn);
故答案為:(1)甲;二力平衡;(2)大;粗糙;(3)減少;遠(yuǎn)。
13.(2023?福建)如圖是探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景。
(1)將木塊平放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
甲乙丙
(2)由圖甲可知:此時(shí)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為1.2No
(3)由圖乙和圖丙可知:在其他條件相同的情況下,壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因是:很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(寫一條即可)
【答案】(1)勻速直線;(2)1.2;(3)大;(4)很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,拉
力大小才等于摩擦力的大?。?/p>
(2)甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.2N;因?yàn)槟緣K處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),
則木塊在水平方向上受到了摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到摩擦力的
大小相等,即木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為1.2N;
(3)由圖乙和圖丙兩次實(shí)驗(yàn)接觸面的粗糙程度是一定的,壓力是不同的,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同即摩擦
力是不同的,這就說明摩擦力的大小和壓力大小有關(guān),即:接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,摩擦力
越大;
(4)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因是:用手拉彈簧測(cè)力計(jì)很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中彈簧測(cè)力
計(jì)的指針不穩(wěn)定不方便讀數(shù)。
故答案為:(1)勻速直線;(2)1.2;(3)大;(4)很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
14.(2023?自貢)某興趣小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí),用同一木塊分別做了如圖
所示的甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。
F甲=1.2N
木板表面
甲
(1)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中以相同速度沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,根據(jù)二力平衡知識(shí),彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木
塊的拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小(選填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通過對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知:在接觸面的粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)通過對(duì)比甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知:在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
(4)興趣小組的同學(xué)利用甲圖實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)探究滑動(dòng)摩擦力與速度的關(guān)系,改變拉動(dòng)木塊的速度,進(jìn)行
實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234
運(yùn)動(dòng)速度(m/s)0.30.40.50.6
測(cè)力計(jì)的示數(shù)(N)1.21.21.21.2
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);
(5)小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn):在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),于是小偉設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝
置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要長(zhǎng)木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng)(選填“需要”或“不需要”)。
【答案】(1)等于;(2)壓力;(3)甲、丙;(4)無關(guān);(5)不需要。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使其在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊處于
平衡狀態(tài),在水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用,根據(jù)二力平衡知識(shí),拉力的大小等于滑動(dòng)滑動(dòng)
摩擦力的大小。
(2)由甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知,兩次實(shí)驗(yàn)中接觸面的粗糙程度相同,圖乙中木塊對(duì)木板的壓力比圖甲中木
塊對(duì)木板的壓力大,圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大,即圖乙中木塊受到的摩擦
力比圖甲中木塊受到的摩擦力大,因此由甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知,在接觸面的粗糙程度相同時(shí),壓力越大,
滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)由甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知,兩次實(shí)驗(yàn)中壓力大小相同,圖丙中毛巾的粗糙程度比圖甲中的木板的粗糙
程度大,圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大,即圖乙中木塊受到的摩擦力比圖甲中
木塊受到的摩擦力大,因此通過對(duì)比甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知:在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力
越大;
(4)從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,四次實(shí)驗(yàn)中木塊運(yùn)動(dòng)的速度越來越大,而拉力的大小卻始終不變,即摩
擦力大小不變,因此滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān);
(5)丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,木塊A相對(duì)于地面靜止,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力與木塊對(duì)木板的壓力、接
觸面的粗糙程度有關(guān),與木板運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān),因此無論怎樣拉動(dòng)木板,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小不
變,木塊受到的滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為一對(duì)平衡力,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變;則該裝置
的優(yōu)點(diǎn)是不需要長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
故答案為:(1)等于;(2)壓力;(3)甲、丙;(4)無關(guān);(5)不需要。
15.(2023?德陽(yáng))小明同學(xué)的學(xué)習(xí)小組做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示
(2)在木塊上添加祛碼,重復(fù)(1),發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,說明滑動(dòng)摩擦力的大小與木塊對(duì)接觸面
的壓力大小有關(guān);在長(zhǎng)木板上分別鋪上毛巾和棉布,進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),這是為了探究滑動(dòng)摩擦力的大
小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
【答案】(1)勻速直線;(2)壓力;粗糙程度。
【解答】解:(1)沿水平方向勻速直線拉動(dòng)木塊時(shí),根據(jù)二力平衡條件可知,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大
小等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力大?。?/p>
(2)在木塊上添加祛碼,重復(fù)(1),發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,接觸面的粗糙程度不變,壓力越大,彈
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大,說明滑動(dòng)摩擦力的大小與木塊對(duì)接觸面的壓力大小有關(guān);在長(zhǎng)木板上分別鋪上毛
巾和棉布,進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),在壓力一定時(shí),改變接觸面的粗糙程度,這是為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與
接觸面的粗糙程度有關(guān)。
故答案為:(1)勻速直線;(2)壓力;粗糙程度。
16.(2023?雅安)小雨在做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)合生活中的現(xiàn)象,猜想影響滑
動(dòng)摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接觸面所受的壓力大小
猜想二:接觸面的粗糙程度
(1)如圖1甲所示,將一個(gè)木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速直線拉動(dòng),根
據(jù)二力平衡可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)如圖1乙所示,在木塊上放一個(gè)重物,重復(fù)上面的操作。比較甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),可
探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面所受的壓力大小的關(guān)系。
(3)如圖1丙所示,將木塊放在毛巾上,重復(fù)上面的操作。比較甲、丙兩圖可得出:壓力大小相同時(shí),
接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)小雨猜想滑動(dòng)摩擦力大小還與速度大小有關(guān)。她設(shè)計(jì)了如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,傳送帶速度可以
自由調(diào)節(jié),物塊始終相對(duì)地面靜止,拉力傳感器可以顯示拉力大小。改變傳送帶速度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分
別繪制出傳送帶的速度與時(shí)間(v-t)和拉力與時(shí)間(F-t)的關(guān)系圖象。分析圖2乙、丙兩圖可知,
滑動(dòng)摩擦力的大小與物體相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”),理由是:當(dāng)
速度發(fā)生變化時(shí),壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力的大小不變。
圖2
【答案】(1)勻速直線;二力平衡(2)接觸面所受的壓力大?。ǎ?)接觸面越粗糙;(4)無關(guān);當(dāng)速
度發(fā)生變化時(shí),壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力的大小不變。
【解答】解:(1)根據(jù)二力平衡的知識(shí),若物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體受到的摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)
對(duì)它的拉力在水平方向是一對(duì)平衡力,兩者大小相等、方向相反,在一條直線上,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示
數(shù),就等于摩擦力;
(2)比較甲乙兩幅圖可知,在接觸面的粗糙程度相同時(shí),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大,可
探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面所受壓力大小的關(guān)系;
(3)比較甲、丙兩圖可知,接觸面所受壓力大小相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大,可探究滑動(dòng)
摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系;
(4)根據(jù)圖像可知,在速度不同時(shí),木塊所受的拉力不變的,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)拉力等于滑動(dòng)摩
擦力,所以摩擦力的大小是相同的,即滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān),當(dāng)速度發(fā)生變化時(shí),
壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力的大小不變。
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡(2)接觸面所受的壓力大?。?;3)接觸面越粗糙;(4)無關(guān);當(dāng)
速度發(fā)生變化時(shí),壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力的大小不變。
17.(2023?陜西)如圖,是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)。
產(chǎn)I鉤碼AIs)
——|彈簧測(cè)力計(jì)「口一|鼻卜?時(shí)瑪
木塊—F1—*<S^SX£)—
I-IIIII
(a)(b)
圖一1圖一2
(1)本次實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)在水平方向上對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行調(diào)零。
(2)如圖-1,沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊受到的拉力大小等于(選填“大
于,,“小于”或“等于,,)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小。
(3)如圖-1,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做速度大小不同的勻速直線運(yùn)動(dòng)。發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)
力計(jì)的示數(shù)不變,說明滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
(4)如圖-2,在木塊上加放鉤碼,沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)。改變鉤碼的數(shù)量,多
次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:其他條件一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
【答案】(1)水平;(2)等于;(3)無關(guān);(4)大。
【解答】解:(1)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊在水平方向上受到平衡力的
作用,根據(jù)二力平衡的條件,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大小,故本次實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)在水平方向上對(duì)
彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行調(diào)零;
(2)如圖-1,沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊受到的拉力大小等于木塊受到的滑動(dòng)
摩擦力大??;
(3)如圖-1,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做速度大小不同的勻速直線運(yùn)動(dòng)。發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)
力計(jì)的示數(shù)不變,說明滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān);
(4)如圖-2,在木塊上加放鉤碼,物體對(duì)支持面的壓力變大,沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線
運(yùn)動(dòng)。改變鉤碼的數(shù)量,多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論:其他條件一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
故答案為:(1)水平;(2)等于;(3)無關(guān);(4)大。
18.(2023?丹東)在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,小潘同學(xué)選擇了三塊粗糙程度不同的長(zhǎng)
木板、一個(gè)木塊、質(zhì)量相等的祛碼若干、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖所示,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)
動(dòng),根據(jù)二力平衡知識(shí)可知,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
(2)小潘經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)獲得下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件彈簧測(cè)力計(jì)
次數(shù)示數(shù)F/N
1木塊長(zhǎng)木板0.8
2木塊上放1個(gè)祛碼長(zhǎng)木板1.0
3木塊上放2個(gè)祛碼長(zhǎng)木板1.2
4木塊上放1個(gè)祛碼粗糙長(zhǎng)木板1.3
5木塊上放1個(gè)祛碼更粗糙長(zhǎng)木板1.7
①分析表中1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出在接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,滑動(dòng)摩
擦力越大;
②分析表中2、4、5三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出在壓力相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越
大。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.5N時(shí),木塊未被拉動(dòng),此時(shí)木塊受到的摩擦力等于0.5N。
(選填“大于”“小于”或“等于”)
(4)體操運(yùn)動(dòng)員上器械前,會(huì)在手上涂防滑粉,這是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。
【答案】(1)勻速直線;二力平衡;(2)①1、2、3;大;②壓力;(3)等于;(4)接觸面的粗糙程度。
【解答】解:(1)將木塊放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),根
據(jù)二力平衡原理可知,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)①要研究摩擦力大小與接觸面所受的壓力的關(guān)系,必須控制其他變量相同,應(yīng)選擇1、2、3,通過
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,其他因素相同時(shí),壓力越大,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越大,即滑動(dòng)摩擦力越大,可得出結(jié)論:
當(dāng)接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
②要研究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系,必須控制其他變量相同:表格中2、4、5,的木塊放
置情況、壓力相同,木板表面情況不同,通過比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大小關(guān)系,可得出結(jié)論:當(dāng)壓力相同
時(shí),接觸面粗糙程度越大,滑動(dòng)摩擦力越大
(3)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是0.5N時(shí),木塊靜止處于平衡狀態(tài),受到的
摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力,所以此時(shí)木塊受到的摩擦力等于0.5N;
(4)體操運(yùn)動(dòng)員上器械前,在手上涂防滑粉,這是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩
擦力。
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡;(2)①1、2、3;大;②壓力;(3)等于;(4)接觸面的粗糙程度。
19.(2023?遼寧)小丹選取了兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、棉布、木板、重為10N和15N的兩個(gè)木塊(表面粗
糙程度相同)等器材,探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。
(1)小丹水平勻速直線拉動(dòng)木塊,利用二力平衡條件可知木塊所受摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的
示數(shù)。她分別做了如圖甲、乙、丙所示三次實(shí)驗(yàn)。
①分析甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),可以得出接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大的結(jié)論;
②分析甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),可以得出壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大的結(jié)論;
③小丹從上述實(shí)驗(yàn)聯(lián)想到生活中瓶蓋上設(shè)計(jì)了花紋,可用②(填“①”或"②”)的結(jié)論進(jìn)行解釋。
(2)她想繼續(xù)探究滑動(dòng)摩擦力大小與物體的重力大小是否有關(guān),利用圖甲實(shí)驗(yàn)做對(duì)比分析,又設(shè)計(jì)了如
圖丁所示的實(shí)驗(yàn),使彈簧測(cè)力計(jì)A始終保持豎直狀態(tài),并調(diào)整高度,使其示數(shù)為5N,拉動(dòng)木板,
當(dāng)木塊相對(duì)于地面靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)為1N,分析可得滑動(dòng)摩擦力大小與物體重力大小」
關(guān)。
【答案】(1)二力平衡;①越大;②越粗糙;③②;(2)5;無關(guān)。
【解答】解:沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,木塊在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡知識(shí),彈
簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小;
(1)①通過對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知:接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
②通過對(duì)比甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知:壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
③從上述實(shí)驗(yàn)聯(lián)想到生活中瓶蓋上設(shè)計(jì)了花紋,可用②的結(jié)論進(jìn)行解釋
(2)探究滑動(dòng)摩擦力大小與物體的重力大小是否有關(guān),需要控制壓力和接觸面的粗糙程度相同,所以彈
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N時(shí),木塊對(duì)木板的壓力都是10N,拉動(dòng)木板,當(dāng)木塊相對(duì)于地面靜止時(shí),彈簧測(cè)
力計(jì)B的示數(shù)為1N,分析可得滑動(dòng)摩擦力大小與物體重力大小無關(guān)。
故答案為:(1)二力平衡;①越大;②越粗糙;③②;(2)5;無關(guān)。
20.(2023?遼寧)小智發(fā)現(xiàn)媽媽購(gòu)買的防滑地墊的A面比B面更粗糙,為了比較A、B兩個(gè)面的防滑性,
小智利用商家贈(zèng)送的小塊地墊樣品和彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行了下列探究:
(1)如圖甲、乙,分別將B、A面與同一水平地面接觸,用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)小塊地
墊,根據(jù)二力平衡原理可知滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。
(2)小智發(fā)現(xiàn)完成甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力都很小,比較不出A、B兩個(gè)面的防滑性,于是又
找來一個(gè)鐵塊,在原水平地面上進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)。通過比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)接觸面粗
糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)為了完成探究,保持其他條件不變,在丙圖實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上小智只將A、B兩個(gè)面對(duì)調(diào),測(cè)出
滑動(dòng)摩擦力的大小為2.2N,通過與丙圖實(shí)驗(yàn)測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力相比,選擇地墊A(填“A”或"B”)
面鋪在地面上,能更有效地防止地墊在地面上滑動(dòng)。
【答案】(1)勻速直線;二力平衡;(2)壓力;大;(3)A、B兩個(gè)面對(duì)調(diào);Ao
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)
二力平衡原理,可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力的大??;
(2)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:接觸面粗糙程度相同時(shí),丙中壓力大,測(cè)力計(jì)示數(shù)也大,即壓力
越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系,要控制壓力大小相同,故將A、B兩個(gè)面對(duì)調(diào),
可探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系,地墊A面鋪在地上時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大,能更
有效地防止地墊在地面上滑動(dòng);
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡;(2)壓力;大;(3)A、B兩個(gè)面對(duì)調(diào);Ao
21.(2023?青海)某興趣小組在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”時(shí)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)該實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板也能測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小,原因是木塊B相對(duì)桌
面始終處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體B受到的摩擦力的大小,該實(shí)驗(yàn)的原理是二
力平衡(選填“二力平衡”或“受力不平衡”);
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)接觸面壓力情況彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
1木板面木塊3.3
2木板面木塊+祛碼4.5
3毛巾面木塊
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