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探究影響摩擦力大小的因素
實(shí)驗(yàn)探究題(共25小題)
1.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,小南和小芳做了如圖甲所示的三次實(shí)驗(yàn),用到的
實(shí)驗(yàn)器材有:一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)木塊、一個(gè)祛碼、兩個(gè)表面粗糙程度不同的長(zhǎng)木板。實(shí)驗(yàn)中
第1次和第2次用表面較光滑的長(zhǎng)木板,第3次用表面更加粗糙的長(zhǎng)木板。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊使其在水平長(zhǎng)木板上做運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡
知識(shí),可知滑動(dòng)摩擦力的大小(選填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大小;
(2)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:;
(3)小南同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖乙所示,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,將水平放置的彈
簧測(cè)力計(jì)一端固定,另一端鉤住木塊,實(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,
則此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小為N?這樣改進(jìn)的好處是
(寫(xiě)出其中一條即可);
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小南和小芳想用所學(xué)的知識(shí)探究運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的防滑效果,他們各自帶來(lái)了一只
洗干凈的運(yùn)動(dòng)鞋,又準(zhǔn)備了一張練習(xí)立定跳遠(yuǎn)用的橡膠墊和細(xì)線。如圖丙所示,將運(yùn)動(dòng)鞋置在水
平橡膠墊上,將水平放置的彈簧測(cè)力計(jì)一端固定,一端通過(guò)細(xì)線與鞋連接,拉動(dòng)鞋下的橡膠墊。
①小南測(cè)出他的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fa比小芳的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fh大,但實(shí)際上他的鞋的防
滑效果不一定比小芳的好,這是因?yàn)閛
②小南與小芳的運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量分別為ma和mb,若ma>mb,而彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)Fa<Fb,你認(rèn)為能
不能判斷兩只鞋鞋底的粗糙程度大小,并說(shuō)明理由。。
2.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?。?/p>
(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)/N
1平放1.2
2側(cè)放1.2
3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”)。
甲乙
3.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(guò)細(xì)線繞過(guò)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)?根據(jù)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)(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:=
4.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,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)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N;若加速拉動(dòng)木塊,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小
將;
(2)實(shí)驗(yàn)中使用祛碼是為了改變;
(3)通過(guò)比較兩圖可探究“滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”;
(4)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,添加器材還可以“探究影響物體動(dòng)能大小的因素”。
5.如圖所示,是小周“測(cè)量滑動(dòng)摩擦力”的實(shí)驗(yàn)。
(1)把木塊放在水平桌面上,小周用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),
當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1穩(wěn)定時(shí)如圖所示,為No
(2)小周在桌面上鋪上毛巾,再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2F1(選填
或“=”)。
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,小周先用4N的水平拉力拉動(dòng)木塊在桌面上運(yùn)動(dòng),然后再用5N的水平拉力拉
動(dòng)木塊在桌面上運(yùn)動(dòng),在兩次拉動(dòng)過(guò)程中,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大?。ㄟx填“相
等”或“不相等”)。
6.(1)圖甲是小盛同學(xué)探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)。
①三次實(shí)驗(yàn)中,均保持小車從同一斜面同一位置由靜止下滑,目的是保證小車到達(dá)平面起始端時(shí)
相同。在水平面上,小車每次停止時(shí)的位置如圖甲所示,由三次實(shí)驗(yàn)可以看出,水平面越光滑,
小車受到的阻力越小,小車滑行的距離就越遠(yuǎn),速度減小得越(選填“快”或“慢”);
②在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)推理可知觀點(diǎn)(選填"A”或"B”)是正確的;
A.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
(2)小盛又將小車系上細(xì)線,分別倒放、立放在鋪有不同材料的水平木板上,用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小車,
探究”影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”,實(shí)驗(yàn)如圖乙所示:
①實(shí)驗(yàn)中,沿水平方向拉動(dòng)測(cè)力計(jì),根據(jù)二力平衡原理可測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大
小;
②比較第兩次實(shí)驗(yàn)可知,滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無(wú)關(guān);
③比較第4、5兩次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:o
(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下,木板和毛巾保持不動(dòng),物塊在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下均做
勻速直線運(yùn)動(dòng)。則物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保?/p>
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)比較甲、乙實(shí)驗(yàn),是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系;比較乙、丙實(shí)驗(yàn)是為了
研究滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系(均選填“壓力”或“接觸面的粗糙程度”);
(3)小萌同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),如圖丁所示,用力拉動(dòng)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng),物塊保持靜止時(shí)彈
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(填“大于”“等于”或“小于”)物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小。改
進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中小萌同學(xué)(填“需要”或“不需要”)勻速拉動(dòng)長(zhǎng)木板。
8.同學(xué)們?cè)谟^看冰壺比賽時(shí),發(fā)現(xiàn)了如下兩個(gè)現(xiàn)象:
現(xiàn)象一:運(yùn)動(dòng)員蹬冰腳的鞋底為橡膠制成,滑行腳的鞋底為塑料制成。
現(xiàn)象二:運(yùn)動(dòng)員蹬冰時(shí)要用力。
他們認(rèn)為上述現(xiàn)象與摩擦力的知識(shí)有關(guān),于是提出了“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的問(wèn)
題,并進(jìn)行了如下探究。
【猜想與假設(shè)】根據(jù)同學(xué)們的發(fā)現(xiàn),猜想滑動(dòng)摩擦力的大小可能與和
有關(guān)。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板勻速滑動(dòng),測(cè)出木塊受到的滑動(dòng)摩擦力。進(jìn)行了
三次實(shí)驗(yàn),如圖所示。
木板面木板面
I\r>I
【分析與論證】
(1)甲圖中,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為N?
(2)對(duì)比乙、丙兩圖,可得結(jié)論:o
(3)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請(qǐng)列舉在冰壺運(yùn)動(dòng)中增大摩擦的措施,并
利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行解釋。(至少寫(xiě)出一例)o
9.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)相等的是圖的方式,依據(jù)的是知識(shí)。
(2)按圖甲的做法,在木塊上加放磋碼,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(shuō)明接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越。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>Ff2。
這說(shuō)明接觸面越,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)冰壺運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中不斷地擦冰,這是通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)摩擦的,
目的是使冰壺在冰面上運(yùn)動(dòng)的距離更一些。
10.小智發(fā)現(xiàn)媽媽購(gòu)買(mǎi)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)水平拉動(dòng)小
塊地墊,根據(jù)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(lái)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(guò)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),越大,滑動(dòng)摩擦力越o
(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,測(cè)出
滑動(dòng)摩擦力的大小為2.2N,通過(guò)與丙圖實(shí)驗(yàn)測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力相比,選擇地墊(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)。
11.在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,將木塊放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方
(1)甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N,根據(jù)原理可得,此時(shí)木塊受到的滑
動(dòng)摩擦力與木塊受到的拉力大小相等。
(2)比較甲、乙兩圖可得:在接觸面粗糙程度相同時(shí),越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)通過(guò)比較兩圖可探究:滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。
12.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)。
木板表面
甲
(1)小丹水平勻速直線拉動(dòng)木塊,利用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,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(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N,
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O
13.如圖,是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)。
內(nèi)鉤碼A產(chǎn)?
(a)(b)
圖一1圖一2
(1)本次實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)在方向上對(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(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(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小(選填“有關(guān)”
或“無(wú)關(guān)”)o
(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=
14.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、丙二次頭驗(yàn)。
木板表面
甲
T
(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)木塊的拉力大小滑動(dòng)摩擦力的大小(選填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通過(guò)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),越大,滑動(dòng)摩擦力
越大;
(3)通過(guò)對(duì)比兩次實(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(選填“有關(guān)”或“無(wú)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)是長(zhǎng)木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng)(選填“需要”或“不需要”)。
15.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N?
(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
(4)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因是:。(寫(xiě)一條即可)
16.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簧測(cè)力計(jì)、
長(zhǎng)方體木塊、祛碼、長(zhǎng)木板和毛巾,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。
木板表面11|/木板表面|||/毛巾表面11|/
甲乙丙
(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)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O
(2)第一次測(cè)量過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,F(xiàn)i=N?
(3)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可研究滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系。
(4)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。
(5)從本實(shí)驗(yàn)的器材中,選取長(zhǎng)方體木塊和,再添加還可以做“探究影響
壓力作用效果的因素”的實(shí)驗(yàn)。
17.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受到的力的大小,該實(shí)驗(yàn)的
原理是(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5.1
①對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和2:在接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力(選填“越大”或“越小”),滑
動(dòng)摩擦力越大;
②對(duì)比實(shí)驗(yàn):在接觸面所受的壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力(選
填“越大”或“越小”);
③本實(shí)驗(yàn)除了轉(zhuǎn)換法,還使用的物理實(shí)驗(yàn)方法是;
(3)同學(xué)們還想探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積是否有關(guān),于是將木塊B沿豎直方向切去一半,
這種做法不合理。請(qǐng)說(shuō)明理由:o
彳伙心3>0~|~^-
7A—F
^//////////////////////
18.用木塊、木板、毛巾、棉布、彈簧測(cè)力計(jì)、金屬塊等器材做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”實(shí)
驗(yàn)。
(1)如圖所示,將木塊置于水平木板上,應(yīng)水平拉動(dòng)木塊,使它沿長(zhǎng)木板做_________直線運(yùn)動(dòng);
(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇木板、棉布、毛巾是為了改變;
(3)在圖示情況下,做以下調(diào)整后再次水平拉動(dòng)木塊,其中會(huì)改變木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小的有
(填序號(hào))。
①增大拉力
②加大拉動(dòng)木塊的速度
③把木塊沿豎直方向截掉一部分
④在木塊上加金屬塊
I—1
19.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。
(1)小蘭和小海分別采用如圖甲、乙,使木塊沿水平長(zhǎng)木板做運(yùn)動(dòng)。木塊受到的
滑動(dòng)摩擦力Ffi與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相等的是圖的方式,依據(jù)的是知識(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>Ffio這說(shuō)明接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越,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>Ff2,
這說(shuō)明接觸面越,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)冰壺運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中不斷地擦冰,這是通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)摩擦的,
目的是使冰壺在冰面上運(yùn)動(dòng)的距離更一些。
水平拉動(dòng)木塊斜向上拉動(dòng)木塊
甲乙
20.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中,小明做了如圖所示的3次實(shí)驗(yàn)。
(1)比較圖中甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與的關(guān)系;
(2)小明做圖甲中實(shí)驗(yàn)時(shí),拉力隨時(shí)間變化的圖象如圖A所示,木塊的速度隨時(shí)間變化的圖象如
圖B所示,則第7s時(shí)木塊所受的摩擦力為N;
(3)如圖C所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)變速拖動(dòng)長(zhǎng)木板,此時(shí)木塊所受摩擦力大小為N=
21.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,小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉同一木塊依次進(jìn)行了
三次正確的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)情景如圖甲、乙、丙所示:
(1)在圖乙中,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于N;
(2)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),可知影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有和;
(3)在某次實(shí)驗(yàn)中,小明拉動(dòng)木塊在木板上運(yùn)動(dòng),木塊運(yùn)動(dòng)的路程-時(shí)間圖象如圖丁所示。若用
F1和F2分別表示0?ti和ti-t2時(shí)間內(nèi)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),則可判斷F1(選填
或“)F2;
(4)實(shí)驗(yàn)中,如果彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定,原因可能是(填字母);
A.木板過(guò)長(zhǎng)
B.木板的粗糙程度不均勻
C.木塊運(yùn)動(dòng)的速度太小
(5)在老師的指導(dǎo)下,小明同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖戊所示,發(fā)現(xiàn)操作效果更好。實(shí)驗(yàn)
裝置改進(jìn)后的好處是o
22.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中:
////z//^^^^^<zz//z/z/////z/zzz/z/z//zzz,zz//////z/zzz///z//zzzz///z.
甲乙
(1)如圖甲所示,小明將裝有部分文具的文具盒置于水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速拉
動(dòng)文具盒,這是利用的原理測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大??;
(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小明發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定,于是固定彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)拉動(dòng)長(zhǎng)木板進(jìn)
行實(shí)驗(yàn),如圖乙所示。此時(shí)文具盒的所受摩擦力方向,拉動(dòng)木板(選填
“需要”或“不需要”)勻速直線運(yùn)動(dòng);
(3)接著,小明又將橡皮、改正液等物品放入文具盒,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),若小明用4N的力拉出木
板時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為L(zhǎng)6N,則此時(shí)文具盒與木板之間的摩擦力為No
23.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
////////
11
--
三-
2二-2
-
3-多
帶
F=0.6N且F=L2N
木板
木板
甲J
乙
(1)實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著木塊在水平桌面上做運(yùn)動(dòng),根據(jù)
知識(shí)可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比較圖中甲和乙兩次實(shí)驗(yàn),可以得出,滑動(dòng)摩擦力越大的結(jié)論;
(3)圖丙中,A和B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊B受到的摩擦力為N;
(4)小名同學(xué)將實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)了如圖丁的裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,物塊所受的摩
擦力的方向?yàn)樗较?,傳送帶上面?yīng)向運(yùn)動(dòng)。
24.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)。
(1)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中以相同速度沿水平方向拉動(dòng)木塊,根據(jù)二力平衡知識(shí),
彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力大小滑動(dòng)摩擦力的大小(選填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通過(guò)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),越大,滑動(dòng)摩擦力
越大;
(3)通過(guò)對(duì)比兩次實(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)1.21.21.21.2
(N)
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(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。
25.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O
(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
探究影響摩擦力大小的因素
參考答案與試題解析
一.實(shí)驗(yàn)探究題(共25小題)
1.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,小南和小芳做了如圖甲所示的三次實(shí)驗(yàn),用到的
實(shí)驗(yàn)器材有:一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)木塊、一個(gè)祛碼、兩個(gè)表面粗糙程度不同的長(zhǎng)木板。實(shí)驗(yàn)中
第1次和第2次用表面較光滑的長(zhǎng)木板,第3次用表面更加粗糙的長(zhǎng)木板。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊使其在水平長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平
衡知識(shí),可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于(選填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大小;
(2)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越
大_;
(3)小南同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖乙所示,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,將水平放置的彈
簧測(cè)力計(jì)一端固定,另一端鉤住木塊,實(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,
則此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小為2.8No這樣改進(jìn)的好處是不需要控制木板做勻速直
線運(yùn)動(dòng),方便實(shí)驗(yàn)操作(寫(xiě)出其中一條即可);
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小南和小芳想用所學(xué)的知識(shí)探究運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的防滑效果,他們各自帶來(lái)了一只
洗干凈的運(yùn)動(dòng)鞋,又準(zhǔn)備了一張練習(xí)立定跳遠(yuǎn)用的橡膠墊和細(xì)線。如圖丙所示,將運(yùn)動(dòng)鞋置在水
平橡膠墊上,將水平放置的彈簧測(cè)力計(jì)一端固定,一端通過(guò)細(xì)線與鞋連接,拉動(dòng)鞋下的橡膠墊。
①小南測(cè)出他的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fa比小芳的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fb大,但實(shí)際上他的鞋的防
滑效果不一定比小芳的好,這是因?yàn)樵谘芯啃臃阑阅軙r(shí),應(yīng)該控制鞋子對(duì)水平面的壓力相
同,所以小南測(cè)出他的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fa比小芳的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fb大,但實(shí)際上他的
鞋的防滑效果不一定比小芳的好。
②小南與小芳的運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量分別為ma和mb,若ma>mb,而彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)Fa<Fb,你認(rèn)為能
不能判斷兩只鞋鞋底的粗糙程度大小,并說(shuō)明理由。能,理由是甲對(duì)水平面的壓力比甲對(duì)水平
面的壓力大,摩擦力卻比乙的小,所以可以判斷出乙鞋更粗糙,摩擦力才會(huì)比甲的大。
【分析】(1)根據(jù)二力平衡的條件分析;
(2)(5)影響摩擦力的因素由壓力和接觸面的粗糙程度,要探究滑動(dòng)摩擦力的大小與其中一個(gè)
因素的關(guān)系,要控制另外的一個(gè)因素不變,據(jù)此分析;
(3)水平勻速拉動(dòng)木塊時(shí),拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,看清分度值讀出示數(shù);
木塊與彈簧測(cè)力計(jì)靜止不動(dòng),不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),便于實(shí)驗(yàn)操作,便于彈簧測(cè)力計(jì)
讀數(shù);
(4)根據(jù)圖丙分析各段的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)圖乙分析出拉力的大小,根據(jù)影響摩擦力的因素分析出
摩擦力的大小。
【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小,故實(shí)驗(yàn)時(shí),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),根據(jù)二力平衡知識(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力的大??;
(2)由1、2兩次實(shí)驗(yàn)知,接觸面粗糙程度相同,2中壓力大,滑動(dòng)摩擦力也大,故可以得出:在
接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,摩擦力越大;
(3)圖乙中,木塊與彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng),拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng),木塊相對(duì)于地面靜止,水平方向受到
的拉力和摩擦力是平衡力,大小相等,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.8N,所以摩擦力的大小是2.8N,改
裝置不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),方便實(shí)驗(yàn)操作;彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng)易于讀數(shù);
(4)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),不同的鞋子的質(zhì)量不同,對(duì)水平面的壓
力不同,因此在研究鞋子防滑性能時(shí),應(yīng)該控制鞋子的質(zhì)量相同,所以小南測(cè)出他的鞋所受的滑
動(dòng)摩擦力Fa比小芳的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fb大,但實(shí)際上他的鞋的防滑效果不一定比小芳的好。
因?yàn)閙a>mb,而彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)Fa<Fb,說(shuō)明甲對(duì)水平面的壓力比甲對(duì)水平面的壓力大,摩擦力
卻比乙的小,所以可以判斷出乙鞋更粗糙,摩擦力才會(huì)比甲的大。
故答案為:(1)勻速直線;等于;(2)在接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)2.8;不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),方便實(shí)驗(yàn)操作;(4)在研究鞋子防滑性能時(shí),應(yīng)該
控制鞋子對(duì)水平面的壓力相同,所以小南測(cè)出他的鞋所受的滑動(dòng)摩擦力Fa比小芳的鞋所受的滑動(dòng)
摩擦力Fb大,但實(shí)際上他的鞋的防滑效果不一定比小芳的好;能,理由是甲對(duì)水平面的壓力比甲
對(duì)水平面的壓力大,摩擦力卻比乙的小,所以可以判斷出乙鞋更粗糙,摩擦力才會(huì)比甲的大。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān),考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用和影響
滑動(dòng)摩擦力大小的兩個(gè)因素,體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考查。最后一問(wèn)難度較大。
2.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)木板上做勻速(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)/N
1平放1.2
2側(cè)放1.2
3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1.2N,滑動(dòng)摩擦力的大小與
接觸面的面積無(wú)關(guān)(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)更穩(wěn)定(選填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
甲乙
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中,摩擦力的大小是通過(guò)讀取彈簧測(cè)力計(jì)的拉力得出的,這是依據(jù)了二力平衡
的原理,因此,要保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)才行;
(3)木塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊受到彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和木板對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)
摩擦力跟物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。
【解答】解:(1)根據(jù)二力平衡的原理,只有物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力才與滑動(dòng)摩擦力大小
相等;
(3)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后,木塊相對(duì)于地面是靜止的,木塊受到測(cè)力計(jì)的拉力和木板對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力
是一對(duì)平衡力,其大小始終相等,木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小應(yīng)為L(zhǎng)2N,滑動(dòng)摩擦力的大小與接
觸面的面積無(wú)關(guān),與木板運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān),所以實(shí)驗(yàn)時(shí)不必控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),便于操作,
且實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)不動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)更穩(wěn)定,讀數(shù)更方便。
故答案為:(1)勻速;(3)1.2;無(wú)關(guān);穩(wěn)定。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了滑動(dòng)摩擦力的影響因素,要明確:滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙
程度有關(guān),跟接觸面積大小等沒(méi)有關(guān)系。
3.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(guò)細(xì)線繞過(guò)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)
【分析】(1)根據(jù)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析摩擦力的方向;用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)物塊,物塊做
勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,滑動(dòng)摩擦力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)根據(jù)木塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài),受到平衡力的作用分析;
(3)根據(jù)控制變量法的要求分析答題。
【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(guò)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;
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(méi)有控制接觸面的粗糙程度不變。
【點(diǎn)評(píng)】探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn),屬于中考重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),需熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程,熟練掌握
實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)論,題目難度不大。
4.在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,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)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
木板???-1木板I??ZI毛巾I??ZI
甲乙丙
(1)甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.6N;若加速拉動(dòng)木塊,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小將
不變;
(2)實(shí)驗(yàn)中使用祛碼是為了改變壓力;
(3)通過(guò)比較乙、丙兩圖可探究“滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”;
(4)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,添加小球和斜面器材還可以“探究影響物體動(dòng)能大小的因素”。
【分析】(1)(2)(3)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí),先確定分度值,然后根據(jù)指針位置讀數(shù);
滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),運(yùn)用控制變量法進(jìn)
行分析;
本實(shí)驗(yàn)中,木塊對(duì)木板的壓力大小等于物體的重力大小,據(jù)此分析;
(4)“探究影響物體動(dòng)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)添加小球和斜面。
【解答】解:(1)甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.6N;
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),與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),所以加速拉動(dòng)
木塊,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小將不變;
(2)在木塊上加放祛碼,增大了壓力,實(shí)驗(yàn)中使用祛碼是為了改變壓力;
(3)要探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系,需保持壓力大小相同,改變接觸面的粗糙
程度,所以應(yīng)選擇乙、丙兩圖;
(4)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,添加小球和斜面等器材還可以“探究影響物體動(dòng)能大小的因素”。比如
可以讓小球從不同高度滾下撞擊木塊,通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離來(lái)探究動(dòng)能與速度的關(guān)系等。
故答案為:(1)2,6;不變;(2)壓力;(3)乙、丙;(4)小球和斜面。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,考查了轉(zhuǎn)換法、控制變量法的運(yùn)用,體現(xiàn)了對(duì)實(shí)
驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理的考查。
5.如圖所示,是小周“測(cè)量滑動(dòng)摩擦力”的實(shí)驗(yàn)。
(1)把木塊放在水平桌面上,小周用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)水平向右拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),
當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1穩(wěn)定時(shí)如圖所示,為3.6N。
(2)小周在桌面上鋪上毛巾,再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2>Fi(選填
或一)O
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,小周先用4N的水平拉力拉動(dòng)木塊在桌面上運(yùn)動(dòng),然后再用5N的水平拉力拉
動(dòng)木塊在桌面上運(yùn)動(dòng),在兩次拉動(dòng)過(guò)程中,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小相等(選填“相等”
或“不相等”)。
【分析】(1)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀數(shù)。
(2)滑動(dòng)摩擦力與物體間壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),在壓力一定的情況下,接觸面越粗糙,
滑動(dòng)變阻器越大,據(jù)此分析答題。
(3)滑動(dòng)摩擦力由物體間壓力和接觸面的粗糙程度決定,與物體受到的拉力無(wú)關(guān),據(jù)此根據(jù)題意
分析答題。
【解答】解:(1)如圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)每?jī)蓚€(gè)大格之間有五個(gè)小格,所以分度值為0.2N,圖中
指針指在3N和4N之間的第三個(gè)小格處,說(shuō)明示數(shù)為3.6No
(2)在壓力一定的情況下,接觸面的粗糙程度越大,滑動(dòng)摩擦力越大;在桌面上鋪上毛巾,重復(fù)
上面的實(shí)驗(yàn)時(shí),物體間壓力不變而接觸面的粗糙程度變大,滑動(dòng)摩擦力變大,因此此時(shí)彈簧測(cè)力
計(jì)的示數(shù)F2>Fio
(3)因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力大小只與對(duì)接觸面的正壓力以及接觸面之間的粗糙程度有關(guān),兩次拉動(dòng)的過(guò)
程中,壓力與接觸面的粗糙程度均不變,所以木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小也不變。
故答案為:(1)3.6;(2)>;(3)相等。
【點(diǎn)評(píng)】本題難度不大,知道影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素和二力平衡的條件,即可正確解題。
6.(1)圖甲是小盛同學(xué)探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)。
①三次實(shí)驗(yàn)中,均保持小車從同一斜面同一位置由靜止下滑,目的是保證小車到達(dá)平面起始端時(shí)
速度相同。在水平面上,小車每次停止時(shí)的位置如圖甲所示,由三次實(shí)驗(yàn)可以看出,水平面越
光滑,小車受到的阻力越小,小車滑行的距離就越遠(yuǎn),速度減小得越慢(選填"快"或''慢");
②在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)推理可知觀點(diǎn)A(選填“A”或"B”)是正確的;
A.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
(2)小盛又將小車系上細(xì)線,分別倒放、立放在鋪有不同材料的水平木板上,用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小車,
探究”影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”,實(shí)驗(yàn)如圖乙所示:
①實(shí)驗(yàn)中,沿水平方向水平方向拉動(dòng)測(cè)力計(jì),根據(jù)二力平衡原理可測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小
等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力;
②比較第5、6兩次實(shí)驗(yàn)可知,滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無(wú)關(guān);
③比較第4、5兩次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
【分析】(1)①探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)控制小車的初速度相同,改變小車
受到的阻力大小,三次實(shí)驗(yàn)中,均保持小車從同一斜面同一位置由靜止下滑,目的是保證小車到
達(dá)平面起始端時(shí)的初速度相同;
從第1次實(shí)驗(yàn)到第3次實(shí)驗(yàn),阻力越來(lái)越小,通過(guò)的距離越來(lái)越大,據(jù)此推理回答;
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出結(jié)論:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
(2)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,根據(jù)二
力平衡的條件,拉力大小才等于摩擦力的大??;
②③影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè):壓力大小和接觸面的粗糙程度,研究與其中一個(gè)因素的關(guān)
系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變,根據(jù)圖中現(xiàn)象得出結(jié)論。
【解答】解:(1)①②三次實(shí)驗(yàn)中,均保持小車從同一斜面同一位置由靜止下滑,目的是保證小
車到達(dá)平面起始端時(shí)速度相同;在水平面上、小車每次停止時(shí)的位置如圖甲所示,由實(shí)驗(yàn)可以看
出,從第1次實(shí)驗(yàn)到第3次實(shí)驗(yàn),阻力越來(lái)越小,通過(guò)的距離越來(lái)越大,即小車在阻力越小的表
面上速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng),從而推理得出:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,故選:A;
(2)①實(shí)驗(yàn)中,沿水平方向勻速直線拉動(dòng)測(cè)力計(jì),根據(jù)二力平衡原理可測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大?。?/p>
②研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的關(guān)系,要控制壓力和接觸面粗糙程度相,故比較第5、6兩次
實(shí)驗(yàn)可知,滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無(wú)關(guān);
③比較第4、5兩次實(shí)驗(yàn)可知,壓力一定時(shí),接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大。
故答案為:(1)①速度;慢;②A;(2)①水平方向;等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力;②5、6;③接壓
力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響及影響滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān),考查實(shí)驗(yàn)原
理及控制變量法和推理法的運(yùn)用,體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考查。
(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下,木板和毛巾保持不動(dòng),物塊在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下均做
勻速直線運(yùn)動(dòng)。則物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小等于(填“大于”“等于”或“小于”)彈簧
測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)比較甲、乙實(shí)驗(yàn),是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系;比較乙、丙實(shí)驗(yàn)是為了
研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系(均選填''壓力”或“接觸面的粗糙程度”);
(3)小萌同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),如圖丁所示,用力拉動(dòng)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng),物塊保持靜止時(shí)彈
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于(填“大于”“等于”或“小于”)物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小。改進(jìn)
后的實(shí)驗(yàn)中小萌同學(xué)不需要(填“需要”或“不需要”)勻速拉動(dòng)長(zhǎng)木板。
【分析】(1)根據(jù)二力平衡的條件分析;
(2)影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè):壓力大小和接觸面的粗糙程度,研究與其中一個(gè)因素的關(guān)
系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變,據(jù)此分析回答;
(3)如圖丁所示,物塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài),由二力平衡條件分析。
【解答】解:(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下,木板和毛巾保持不動(dòng),物塊在彈簧測(cè)力計(jì)拉
力作用下均做勻速直線運(yùn)動(dòng),物塊在水平方向上受到平衡力的作用,則物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大
小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)甲、乙實(shí)驗(yàn)中,壓力不同,比較甲、乙實(shí)驗(yàn),是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系;乙、
丙實(shí)驗(yàn)中接觸面粗糙程度不同,比較乙、丙實(shí)驗(yàn)是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度
的關(guān)系;
(3)如圖丁所示,物塊相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài),受到測(cè)力計(jì)的拉力與受到長(zhǎng)木板施加的滑動(dòng)摩擦
力為一對(duì)平衡力,大小相等,方向相反,故用力拉動(dòng)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng),物塊保持靜止時(shí)彈簧測(cè)力
計(jì)的示數(shù)等于物塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中小萌同學(xué)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板。
故答案為:(1)等于;(2)壓力;接觸面的粗糙程度;
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