實(shí)驗(yàn)8探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)一、探究影響摩擦力大小的因素1.實(shí)驗(yàn)探究：影響摩擦力大小的因素【提出問(wèn)題】滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)？【猜想與假設(shè)】（1）滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面所受壓力有關(guān)；（2）滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)原理】用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木塊在水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力，這樣讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，就可以知道滑動(dòng)摩擦力的大?。ɑ瑒?dòng)摩擦力大小不能直接測(cè)量，是根據(jù)二力平衡知識(shí)間接測(cè)量出的）?！局贫ㄓ?jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有多個(gè)，因此在探究過(guò)程中要應(yīng)用控制變量法，如探究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響時(shí)，要保持接觸面的粗糙程度不變；在探究接觸面粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小影響時(shí)，應(yīng)控制壓力不變。【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，使其在較光滑的長(zhǎng)木板上勻速滑動(dòng)，記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，其示數(shù)大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小。（2）如圖乙所示，在木塊上放砝碼，從而改變木塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力，測(cè)出此時(shí)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)的滑動(dòng)摩擦力的大?。唬?）如圖丙所示，在長(zhǎng)木板上鋪上較粗糙的毛巾，保持木塊上砝碼不變，測(cè)出此時(shí)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力木板表面較光滑0.92等于木塊和砝碼的總重力木板表面較光滑1.63等于木塊和砝碼的總重力表面較粗糙2.1【分析與論證】（1）由實(shí)驗(yàn)1、2可知，接觸面粗糙程度相同，壓力越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大，即滑動(dòng)摩擦力越大；（2）由實(shí)驗(yàn)2、3可知，壓力大小相同，接觸面越粗糙，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越大，即滑動(dòng)摩擦力越大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；當(dāng)壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度、物體的接觸面積大小等因素?zé)o關(guān)。2.注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的木板要足夠長(zhǎng)，以保證木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)由勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)的方向與長(zhǎng)木板平行；（3）實(shí)驗(yàn)中要做到勻速拉動(dòng)木塊不好實(shí)現(xiàn)，建議采用如下操作：將彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤與木板相連，拉環(huán)處固定，拉動(dòng)長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如圖所示），這樣不但方便讀數(shù)，而且長(zhǎng)木板也不需要做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2024?成都）小成同學(xué)探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)器材如下：長(zhǎng)木板（上下表面粗糙程度不同）、長(zhǎng)方體木塊（每個(gè)面粗糙程度都相同，長(zhǎng)寬高不等）、彈簧測(cè)力計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將木塊放在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向緩緩勻速拉動(dòng)木塊（如圖），目的是為了讓彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小。（2）小成在實(shí)驗(yàn)探究時(shí)利用下表收集數(shù)據(jù)，你認(rèn)為她探究的是滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系。長(zhǎng)木板不同表面彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N一個(gè)木塊兩個(gè)木塊重疊光滑表面粗糙表面（3）小成利用同一個(gè)木塊探究了滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積是否有關(guān)，她改變接觸面積的操作是。（4）小成發(fā)現(xiàn)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，不好控制且不方便讀數(shù)，于是愛(ài)思考的她利用木塊靜止時(shí)二力平衡的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了改進(jìn)方案（如下表所示），你認(rèn)為應(yīng)該采用哪個(gè)方案？答：。方案一：用繩子將木塊連接到墻上后，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)下面的長(zhǎng)木板方案二：用繩子將木塊連接到墻上后，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)底部加了輪子的長(zhǎng)木板方案三：通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)將木塊連接到墻上后，直接拉動(dòng)下面的長(zhǎng)木板（2024?內(nèi)江）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“探究滑動(dòng)摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)中。（1）如圖甲，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著長(zhǎng)方體木塊在長(zhǎng)木板上做（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動(dòng)，木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力F的大??；（2）在圖甲實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，很難保持木塊在（1）小題中的運(yùn)動(dòng)，且彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定。于是同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示，將彈簧測(cè)力計(jì)水平固定，通過(guò)拉力F′拉動(dòng)長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)記錄如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊放置情況彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N1平放1.22側(cè)放1.23豎放1.2（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小應(yīng)為N，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。圖乙與圖甲相比，圖乙裝置的優(yōu)點(diǎn)之一是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)更（選填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”）。（2024?安徽模擬）利用木板、木塊、砝碼、毛巾、彈簧測(cè)力計(jì)等器材，探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”，回答下列問(wèn)題：（1）如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小（選填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不容易穩(wěn)定，用如圖乙的方式測(cè)量滑動(dòng)摩擦力效果更好，該方式實(shí)驗(yàn)中（選填“一定”或“不一定”）要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要想探究滑動(dòng)摩擦力是否與接觸面積的大小有關(guān)，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在水平面上的滑動(dòng)摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測(cè)得滑動(dòng)摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉?lái)的一半。由此得出：當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí)，接觸面積越小，滑動(dòng)摩擦力越小。這樣得出的結(jié)論（選填“正確”或“不正確”），理由是。（2024?濰坊）某同學(xué)在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提出了如下猜想：猜想a：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；猜想b：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的壓力有關(guān)；猜想c：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)；為了驗(yàn)證猜想，該同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)、兩個(gè)完全相同的木塊、木板、玻璃板、細(xì)線等器材進(jìn)行了如圖甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向以相同的速度勻速向右拉動(dòng)木塊，第1次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.3N，第2次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.6N，第3次和第4次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為1.2N。（1）比較第2次和第3次操作，可驗(yàn)證猜想是否正確；比較第3次和第4次操作，可驗(yàn)證猜想是否正確（均填“a”“b”或“c”）。（2）該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面壓力大小的比值反映了接觸面的粗糙程度，稱(chēng)為動(dòng)摩擦因數(shù)，則木塊與玻璃板間的動(dòng)摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為。（3）小明對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示，木板放在水平桌面上，木塊疊放在木板上，細(xì)線一端連接木塊，另一端連接固定的拉力傳感器。向右拉動(dòng)木板，水平細(xì)線的拉力大小通過(guò)拉力傳感器的示數(shù)顯示。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，（填“需要”或“不需要”）勻速拉動(dòng)木板；②小明認(rèn)為拉力傳感器的示數(shù)反映的是木板與桌面間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為是否正確，并說(shuō)明理由。（2024?伊通縣模擬）如圖所示是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊。（1）圖甲中，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為N。（2）比較兩次實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)論，可以解釋鞋底做得凹凸不平的原因。（3）在圖丙中，若分別以速度v1和v2（v1＞v2）水平拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，前后兩次木塊受到的拉力分別為F1、F2，則F1F2。（2024?新城區(qū)模擬）小剛注意到很多公共場(chǎng)所都有類(lèi)似圖甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小與接觸面的潮濕程度有什么關(guān)系呢？為了探究這一問(wèn)題，他找來(lái)長(zhǎng)條形地板磚、運(yùn)動(dòng)鞋、彈簧測(cè)力計(jì)和噴霧器，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）為了測(cè)出鞋子與地板磚間滑動(dòng)摩擦力的大小，小剛把長(zhǎng)條形地板磚放在水平桌面上。用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著鞋子在地板磚上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)原理可知，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)滑動(dòng)摩擦力的大小（選填“大于”“等于”或“小于”）。（2）小剛用噴霧器向地板磚表面均勻噴霧改變地板磚的潮濕程度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到表中的數(shù)據(jù)。噴霧次數(shù)02468101214摩擦力f/N3.23.64.03.02.82.62.62.6小剛分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：摩擦力的大小隨接觸面潮濕程度的增大。（3）小強(qiáng)參考小剛的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后說(shuō)：“我知道超市里的收銀員清點(diǎn)鈔票時(shí)為什么手邊總放一塊濕海綿了?！毙傉f(shuō)：“你上次數(shù)作業(yè)本的頁(yè)數(shù)時(shí)，還往手上沾唾液呢！”在這兩個(gè)實(shí)例中，都是通過(guò)改變接觸面的潮濕程度來(lái)摩擦的。（4）小亮發(fā)現(xiàn)小剛上述實(shí)驗(yàn)操作中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，于是對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如圖丙所示的改進(jìn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，（選填“必須”或“不需要”）勻速拉動(dòng)地板磚。（5）駕車(chē)行駛在高速公路上，雨天因?yàn)槟Σ翜p小容易造成交通事故。請(qǐng)針對(duì)這一現(xiàn)象為公路旁的警示牌設(shè)計(jì)一條警示語(yǔ)以提醒駕駛員注意安全：。（2024?汕尾模擬）小明在進(jìn)行“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲所示，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿水平方向拉動(dòng)木塊做運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小為N；（2）小明分析圖甲、乙得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。他得出結(jié)論的過(guò)程是（選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”）的，你判斷的理由是；（3）小剛用如圖丙所示的裝置探究“滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面所受的壓力是否有關(guān)”，得到下表的數(shù)據(jù)，并作出了滑動(dòng)摩擦力F摩與壓力F壓的關(guān)系圖象，如圖丁所示。彈簧測(cè)力計(jì)F/N0.30.40.50.60.7砝碼重力G/N0.51.01.522.5①加速拉動(dòng)長(zhǎng)木板，木塊穩(wěn)定后，木塊所受的摩擦力大?。ㄟx填“等于”或“不等于”）彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；②小剛從圖象發(fā)現(xiàn)當(dāng)F壓＝0時(shí)，F(xiàn)摩≠0，造成此不正確結(jié)果的原因是；③實(shí)驗(yàn)所使用的木塊質(zhì)量為kg。（2024?光山縣模擬）（1）冼老師注意到在研究木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小與其速度大小是否有關(guān)時(shí)，很難讓木塊以大小不同的速度在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖2所示。因此冼老師組裝了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖2甲、乙所示，裝置通電可使傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，木塊相對(duì)于地面靜止；加大電源輸入電壓，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，木塊仍可相對(duì)于地面靜止。以點(diǎn)表示木塊，在方框圖1內(nèi)畫(huà)出圖乙中木塊的受力示意圖，分析該裝置能否測(cè)出木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大??？（選填“可以”或“不可以”）。如果“可以”，依據(jù)是什么；如果“不可以”，依據(jù)是什么？。（2）冼老師發(fā)現(xiàn)該裝置不方便更換粗糙程度不同的傳送帶，因此不方便研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。在不更換傳送帶的前提下，小明增加以下圖3器材也可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟（可用畫(huà)圖或文字表述）。（2024?西城區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示，在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，將木塊M置于水平桌面的木板上，用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)沿著方向拉動(dòng)M，M的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如下表所示，木塊M受到滑動(dòng)摩擦力的大小為N．圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)情景，其目的是在保證接觸面粗糙程度不變的條件下，研究滑動(dòng)摩擦力的大小是否跟有關(guān)。木