探究摩擦力大小
表格 | 小雨提出课题后,猜想:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力可能不变。叶子姐姐认为小雨的确想是错的。她在水平长木板上,用弹簧测力计拉着木块,沿水平方向做匀速直线运动,记下弹簧测力计示数大小即为摩擦力的大小,用到了 又做了两次实验。 | |
结论 | 实验得出的结论,用图像中的图线来表示,它应是图线 | |
程序 | 上述探究的思维程序是:提出问题﹣猜想﹣ | |
问题结论 | 实验过程中,小雨发现很难做到让木快匀速直线运动,他做出了如图所示的改进,将弹簧测力计固定不动,用力拉动木块下方的木板,此时摩擦力 |
更新时间:2021-01-03 11:34:57
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【推荐1】已知滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”实验中,所用器材:两个重力为2N的钩码、带挂钩重力为4N的木块、弹簧测力计、木板、棉布和毛巾:
(1)实验中,采用如图的装置,为了测量摩擦力,用测力计沿水平方向匀速拉动木块,简要说明测力计示数等于木块受到摩擦力的原因______ ;
(2)他利用已有的器材完成实验,实验数据记录如表所示:
根据表格中的数据,得出的结论是: ______________________ ;
(3)为了使结论具有普遍性,还应该怎么做?__________________ ;
(4)在上边实验的基础上,为了得到滑动摩擦力大小和压力大小更进一步的关系,他还需要增加什么实验器材?___________ 。
(1)实验中,采用如图的装置,为了测量摩擦力,用测力计沿水平方向匀速拉动木块,简要说明测力计示数等于木块受到摩擦力的原因
(2)他利用已有的器材完成实验,实验数据记录如表所示:
实验次数 | 接触面粗糙程度 | 压力F/N | 拉力F拉/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 相同 | 4 | 2.0 | 2.0 |
2 | 6 | 3.0 | 3.0 | |
3 | 8 | 4.0 | 4.0 |
(3)为了使结论具有普遍性,还应该怎么做?
(4)在上边实验的基础上,为了得到滑动摩擦力大小和压力大小更进一步的关系,他还需要增加什么实验器材?
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解题方法
【推荐2】如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示。
(1)实验时,用弹簧测力计______ 拉动木块,使它沿长木板做运动,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
(2)由实验序号______ 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。
(3)由实验序号②③可得到的结论是:______ 。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,发现效果更好。图乙实验中______ (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:______
实验序号 | 长木板表面 | 木板放置方式 | 拉动木块的个数 | 弹簧测力计示数/N |
① | 较粗糙 | 平放 | 1 | 1.5 |
② | 较粗糙 | 平放 | 2 | 3.0 |
③ | 较光滑 | 平放 | 2 | 1.6 |
④ | 较光滑 | 竖放 | 2 | 1.6 |
(1)实验时,用弹簧测力计
(2)由实验序号
(3)由实验序号②③可得到的结论是:
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,发现效果更好。图乙实验中
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:
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解题方法
【推荐3】小华利用如图装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦,定滑轮在本实验中能够改变力的方向)(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做_________ 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=_________ N;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:_______ ;
(3)完成图乙实验后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请简述实验方案:_________ ;
(4)请你判断,图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力_________ (选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。图乙中木块所受摩擦力大小为_________ ;
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因不可能是_________ ;
A.木块与木板的接触面积太大 B.木板的粗糙程度不均匀 C.没有匀速拉动物块
(6)为了便于读数,现将原实验器材进行改进,如图丁所示,该装置在操作上的优点是__________________ 。当F=3N时,木块A相对于地面静止且木板B恰好做匀速直线运动,则木板B受到地面的摩擦力的大小是_________ N,木块A受到的摩擦力的方向水平_________ (选填“向左”或“向右”)。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:
(3)完成图乙实验后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请简述实验方案:
(4)请你判断,图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因不可能是
A.木块与木板的接触面积太大 B.木板的粗糙程度不均匀 C.没有匀速拉动物块
(6)为了便于读数,现将原实验器材进行改进,如图丁所示,该装置在操作上的优点是
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解题方法
【推荐1】小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
a.如图中甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动A保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数;
b.将如图中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
c.如图中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
(1)实验过程中,弹簧测力计______ (选填“必须”或“不必” )沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 ______ (选填“大于”、“等于”或“小于” )弹簧测力计的示数;
(2)由图中______ 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置,该装置的优点是:长木板______ 做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要” )。实验中小丽发现:当为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 ______ N。
(4)请画出此时木块A受到的摩擦力和对长木板B的压力。______
a.如图中甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动A保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数;
b.将如图中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
c.如图中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
(1)实验过程中,弹簧测力计
(2)由图中
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁图所示的实验装置,该装置的优点是:长木板
(4)请画出此时木块A受到的摩擦力和对长木板B的压力。
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【推荐2】小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
(1)小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做________ 运动;这是利用__________ 原理,使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力;
(2)由__________ 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由甲、乙两图可得出结论________ ;
(4)实验后小组交流讨论后小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置在操作上________ (选填“一定”或“不一定”)要匀速直线拉动长木板B。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为__________ N。
(1)小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做
(2)由
(3)由甲、乙两图可得出结论
(4)实验后小组交流讨论后小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置在操作上
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【推荐3】小华利用如图装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦,定滑轮在本实验中能够改变力的方向)(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做_________ 运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=_________ N;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:_______ ;
(3)完成图乙实验后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请简述实验方案:_________ ;
(4)请你判断,图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力_________ (选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。图乙中木块所受摩擦力大小为_________ ;
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因不可能是_________ ;
A.木块与木板的接触面积太大 B.木板的粗糙程度不均匀 C.没有匀速拉动物块
(6)为了便于读数,现将原实验器材进行改进,如图丁所示,该装置在操作上的优点是__________________ 。当F=3N时,木块A相对于地面静止且木板B恰好做匀速直线运动,则木板B受到地面的摩擦力的大小是_________ N,木块A受到的摩擦力的方向水平_________ (选填“向左”或“向右”)。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:
(3)完成图乙实验后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请简述实验方案:
(4)请你判断,图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因不可能是
A.木块与木板的接触面积太大 B.木板的粗糙程度不均匀 C.没有匀速拉动物块
(6)为了便于读数,现将原实验器材进行改进,如图丁所示,该装置在操作上的优点是
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】某班级同学为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,进行了如下猜想:
A.可能与压力的大小有关;
B.可能与接触面的粗糙程度有关;
C.可能与接触面积有关。
(1)小延和小明同学所在的A小组设计了如下实验:(长方体木块每个面的粗糙程度相同)
①如图(a)所示,小延用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。小明认为他的操作有误,此时拉力与滑动摩擦力___________ (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
②小延纠正错误后,重新实验,记录如表一所示:
表一
③为了探究猜想A,应选择实验次数___________ (填序号);
④如图(b)所示,表格中第3次实验中弹簧测力计的示数为___________ 牛;
⑤由2与3两次实验可得到滑动摩擦力的大小与___________ 有关;
⑥小明探究猜想C,设计并完成了第4次实验,分析表中的记录得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关,表中第4次实验中有一处信息忘记填写,请你帮他完成___________ ;
(2)小安和小红同学所在的B小组认为A组实验的稳定性存在不足,所以进行了改进,用如图(c)所示的装置进行探究。木块挂在弹簧测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力,部分实验数据如表二:
表二
①该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用___________ 法;
②比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小随___________ 的增大而增大;
③第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是___________ 牛。
A.可能与压力的大小有关;
B.可能与接触面的粗糙程度有关;
C.可能与接触面积有关。
(1)小延和小明同学所在的A小组设计了如下实验:(长方体木块每个面的粗糙程度相同)
①如图(a)所示,小延用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。小明认为他的操作有误,此时拉力与滑动摩擦力
②小延纠正错误后,重新实验,记录如表一所示:
表一
实验次数 | 木块放置方法 | 接触面 | 压力情况 | 弹簧测力计示数F/N |
1 | 平放 | 木块与木板 | 木块 | 2.0 |
2 | 平放 | 木块与毛巾 | 木块+1个钩码 | 2.8 |
3 | 平放 | 木块与木板 | 木块+1个钩码 | |
4 | 侧放 | 木块与木板 | ___________ | 2.0 |
③为了探究猜想A,应选择实验次数
④如图(b)所示,表格中第3次实验中弹簧测力计的示数为
⑤由2与3两次实验可得到滑动摩擦力的大小与
⑥小明探究猜想C,设计并完成了第4次实验,分析表中的记录得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关,表中第4次实验中有一处信息忘记填写,请你帮他完成
(2)小安和小红同学所在的B小组认为A组实验的稳定性存在不足,所以进行了改进,用如图(c)所示的装置进行探究。木块挂在弹簧测力计下,右侧面与竖直传送带接触,左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电机,传送带逆时针转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力,部分实验数据如表二:
表二
实验次数 | 木块重力(牛) | 螺杆旋转的圈数(圈) | 弹簧测力计示数(牛) | 滑动摩擦力(牛) |
1 | 0.60 | 1 | 0.70 | 0.10 |
2 | 0.60 | 2 | 0.82 | 0.22 |
3 | 0.60 | 3 | 0.95 | 0.35 |
4 | 1.20 | 1 | 1.30 |
①该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用
②比较1、2、3次实验的数据可知,滑动摩擦力大小随
③第4次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是
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名校
解题方法
【推荐2】小王同学用下列器材研究“影响滑动摩擦力大小的因素”。粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图,4次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块,使其在水平长木板上做匀速直线运动。
(1)图丙中,弹簧测力计的示数为______ N;
(2)分析甲丙两次实验,可以得出在______ 相同时,滑动摩擦力与______ 有关;
(3)丙图实验完成后,利用原图中实验器材,还可以探究影响滑动摩擦力大小的另一因素,请简要写出实验方案:______ ;
(4)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小______ 。(选填“相等”“不相等”“不确定”)
(1)图丙中,弹簧测力计的示数为
(2)分析甲丙两次实验,可以得出在
(3)丙图实验完成后,利用原图中实验器材,还可以探究影响滑动摩擦力大小的另一因素,请简要写出实验方案:
(4)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小
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【推荐3】同学们提出:影响滑动摩擦力大小的因素可能与压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等有关。某学习小组设计了如图1所示实验装置进行探究。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做_______ 运动,根据_______ 条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小_______ (选填“大于”或“小于”或“等于”)其所受拉力大小;
(2)比较_______ (填序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;比较1、3两次实验,可以得出的结论是:在_______ 相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面面积是否有关系,应选择________ 填序号)实验;分析可知滑动摩擦力大小与接触面面积_______ (选填“有关”或“无关”);
(4)用图2所示实验装置进行实验时,_______ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做
(2)比较
实验序号 | 压力F压/N | 接触面 | 接触面面积S/cm2 | 弹簧测力计示数F/N |
1 | 2 | 木板面 | 0.4 | 0.8 |
2 | 2 | 毛巾面 | 0.4 | 1.0 |
3 | 4 | 木板面 | 0.4 | 1.6 |
4 | 4 | 木板面 | 0.2 | 1.6 |
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面面积是否有关系,应选择
(4)用图2所示实验装置进行实验时,
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解题方法
【推荐1】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做直线运动,此时滑动摩擦力的大小__________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小。
(2)比较1、2两次实验,得出结论:___________ 。
(3)比较_________ 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)如图4,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比图甲中第1次的A,图4中的A受到的滑动摩擦力将___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)刚开始小兰做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第4s时的摩擦力为__________ N。
(6)小东同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向____________ ,这样改进的好处是_____________ 。
(7)小东在作图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为_________ N。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做直线运动,此时滑动摩擦力的大小
(2)比较1、2两次实验,得出结论:
(3)比较
(4)如图4,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比图甲中第1次的A,图4中的A受到的滑动摩擦力将
(5)刚开始小兰做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第4s时的摩擦力为
(6)小东同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向
(7)小东在作图丁实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为
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解题方法
【推荐2】实验小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,如图甲、乙所示,分别将木块A平放在木板表面、毛巾表面,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,后记录读数;然后如图丙所示,在木板表面的木块A上放一钩码,匀速拉动木块A,记录弹簧测力计的示数。
图1
(1)由_____ 图可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;
(2)由图甲、乙两图可知:_____ ;
(3)交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是长木板_____ ;当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____ N。
(4)实验拓展:如图2中甲所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____ N。
图1
(1)由
(2)由图甲、乙两图可知:
(3)交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是长木板
(4)实验拓展:如图2中甲所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为
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解题方法
【推荐3】为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,同学们提出了一些猜想,概括如下:
a、与压力大小有关 b、与接触面粗糙程度有关
c、与接触面积有关 d、与物体运动速度有关
为了验证这些猜想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究:
(1)实验中小芳按照如图所示进行实验、应拉动弹簧测力计使木块做___________ 运动。
实验数据记录如表:
(2)比较实验1、2可知:设想___________ 是错误的,判断的理由是:___________ ;
(3)比较实验___________ 两组数据,可以判断设想c是否正确;
(4)某同学分析实验3、4数据,并支持猜想b,你认为他这种分析方法___________ (填“正确”或“不正确”)。其理由是___________ 。应该分析数据___________ ,你得出的结论是:___________ 。
(5)小刚感到小芳实验中弹簧测力计读数有一定的困难,经过思考小刚提出,可以改进实验装置:___________ ,这样的好处是:___________ 。
(6)丁图中,弹簧测力计的示数为3.8N,则铝块受到的摩擦力大小为___________ N。
a、与压力大小有关 b、与接触面粗糙程度有关
c、与接触面积有关 d、与物体运动速度有关
为了验证这些猜想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究:
(1)实验中小芳按照如图所示进行实验、应拉动弹簧测力计使木块做
实验数据记录如表:
实验 | 接触面情况 | 速度 | 压力/N | 摩擦力/N | |
接触面 | 接触面积/m2 | ||||
1 | 木与桌面 | 0.01 | v | 5 | 1 |
2 | 木与桌面 | 0.01 | 2v | 5 | 1 |
3 | 木与桌面 | 0.01 | v | 10 | 2 |
4 | 木与毛巾面 | 0.01 | v | 5 | 2.5 |
5 | 木与桌面 | 0.005 | v | 5 | 1 |
(3)比较实验
(4)某同学分析实验3、4数据,并支持猜想b,你认为他这种分析方法
(5)小刚感到小芳实验中弹簧测力计读数有一定的困难,经过思考小刚提出,可以改进实验装置:
(6)丁图中,弹簧测力计的示数为3.8N,则铝块受到的摩擦力大小为
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