专题8：影响滑动摩擦力大小因素的实验探究

第1页专题8：影响滑动摩擦力大小因素的实验探究资源收集整理哈尔滨市第81中学杨树超每一位使用者都会对您表示深深的感谢！1.（08贵阳）在探究＂滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关＂的问题时，兴趣小组的同学们作了如下的猜想：猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；猜想B：滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了如下图所示的实验（1）步骤（a）和（b）是为了验证猜想（选填“A”或“B”）（2）步骤（a）和（c）是为了验证猜想（选填“A”或“B”）(3)本实验采用的科学探究方法是。(4)实验中应使木块做匀速直线运动。这样做的目的是：。2.（10成都）在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，要沿水平方向匀速拉动物体，根据现有知识，你认为原因是：.实验中，同学们提出了以下几种猜想：A．与压力大小有关B．与接触面的粗糙程度有关C．与接触面积大小有关D．与运动的速度大小有关(1)小杨同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验，如图所示。他设计的数据记录表格如下表所示：小杨同学的实验可以验证猜想(填字母序号)的正确或者错误。(2)实验室提供的实验器材有：a．表面平整的长木板；b．斜面；c．硬纸板；d．毛巾；e．天平；f．带钩的长方体木块；g．弹簧测力计；h．直尺。要验证猜想B的正确或者错误，你需要的实验器材是：(填器材前面的字母)。请在下方空白处画出你设计的数据记录表格。次数压力接触面木块放置木块运动测力计示数/N1一个木块木板平放很慢2一个木块木板平放慢3一个木块木板平放较快第2页3.（11辽宁）下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。（1）甲图中铁块受到的摩擦力是N。（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是。（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与有关。（4）实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力。4.（09台州）如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有砝码、棉布、毛巾等物。若匀速拉动弹簧测力计，可测出木块受到的摩擦力。（1）此实验的目的是：研究。（2）在操作过程中，一定要保持弹簧测力计匀速拉动木块，此时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对力。（3）在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动。该装置相对图甲所示装置更具优势，请指出其中一点。5．（11安徽）某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：（1）为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是＿＿＿＿。(填选项前的编号)①木板的质量m1②滑块的质量m2③砝码的质量m3④托盘和砝码的总质量m4（2）滑块的滑动摩擦力表达式为f＝＿＿＿＿。(用已知或测量的物理量符号表示)（3）该实验的理论依据是：＿＿＿＿＿。（4）该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。第3页6.（12福州）小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。（1）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是_____________；此时弹簧测力计的示数为____________N。（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的_________，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中。实验次数压力F／N测力计示数／Nl2.323.32.634.33.445.34.2（3）请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图像。（4）分析图像可得结论：______________________________________________________。（5）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将_____________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)7．（12无锡）小明用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．⑴实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿______________方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是___________________________________．实验时，小明记录的部分数据如下表所示．⑵a．分析序号__________三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关．滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是___________________．序号木块放置情况木板表面情况压力／N弹簧测力计示数／N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放木板上铺棉布61.85平放木板上铺毛巾63.0第4页b．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为____________三组数据进行分析．⑶小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用_______N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是_______．A．静止B．匀速直线运动C．静止或匀速直线运动D．条件不足，无法判断8.（07哈尔滨）学校实践活动小组同学在利用如图所示装置探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”时，得到如下实验数据：长木板不同表面木块的放置方式弹簧测力计的示数/N一个木块两个木块叠放光滑表面平放1.83.6平放2.93.6粗糙表面平放2.44.8侧放2.44.8(1)你认为表中哪个数据是不合理的，并指出导致数据不合理的原因；(2)请你分析表格中的数据，得出实验结论；(3)许多同学指出了该实验操作方法存在不足，请你利用现有器材进行改进，并叙述改进后有哪些优点。第5页参考答案：1.（08贵阳）（1）A（2）B（3）控制变量法（4）木块做匀速直线运动时，水平方向二力平衡，则摩擦力与弹簧测力计的拉力相等。2.（10成都）物体做匀速直线运动时，受平衡力的作用，弹簧测力计的拉力等于摩擦力；D；acdfg；表格如下：次数压力接触面木块放置木块运动测力计示数/N1一个木块木板平放慢2一个木块硬纸板平放慢3一个木块毛巾平放慢3.（11辽宁）（1）1.6（2）接触面粗糙程度相同，压力越大，摩擦力越大（3）压力、接触面粗糙程度（4）小于4.（09台州）（1）影响摩擦力大小的因素（只答“摩擦力的大小与压力有关”或“摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的得2分，无“粗糙”二字亦得分，仅答“摩擦力”得1分）（2）平衡（3）方便读取弹簧测力计的读数或易于保持木板做匀速直线运动5.（11安徽）（1）④（2）m4g（3）二力平衡（或滑块匀速直线地运动时，拉力等于滑动摩擦力（4）难以控制滑块恰好做匀速直线运动（或砝码的质量不连续）6．（12福州）(1)使拉力大小与滑动摩擦力大小相等(表达合理即可)1.8(2)压力(3)如图所示(4)在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比(5)不变7.（12无锡）⑴水平（1分）使拉力和摩擦力成为一对平衡力（1分）⑵a1、2、3（1分）f=0.2F（1分）b1、4、5（1分）⑶2.3（1分）C（2分）8.（07哈尔滨）（1）（1分）“2.9N”的数据不合理，是由于没有匀速拉动木块造成的。（2）（2分）滑动摩擦力大小与接触面积大小无关（1分）；压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大（1分）。（3）（2分）改进：拉动木块下面的木板运动，保持弹簧测力计不动（1分）。改进后优点：拉动木板时，即使没有匀速运动，对实验也没有影响，实验容易操作；而且弹簧测力计相对操作者静止，可是读数准确。（答出两条优点给1分）