如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)图甲中,将木板固定,水平向右拉动木块,木块受到的滑动摩擦力方向___________ ;
(2)图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后。木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小___________ 。若木板运动速度变大,木块受到的滑动摩擦力大小 ___________ ;
(3)图丙中,水平拉动木板、待测力计A、B示数稳定后,比较测力计A、B示数FA、FB大小关系:FA___________ FB;(4)实验完成后,利用如图丙、丁器材,保持物理量不变,通过比较F1、F2大小,还可进一步探究滑动摩擦力大小与 ___________ 的关系。
(1)图甲中,将木板固定,水平向右拉动木块,木块受到的滑动摩擦力方向
(2)图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后。木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小
(3)图丙中,水平拉动木板、待测力计A、B示数稳定后,比较测力计A、B示数FA、FB大小关系:FA
更新时间:2022-02-16 12:14:23
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解题方法
【推荐1】汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,在路面上留下长长的黑色印迹,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦力的大小
(1)为测量滚动摩擦力的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿______ 方向拉动小车做匀速直线运动,读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数;
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为______ N;
(3)为测量滑动摩擦力的大小,将车轮______ (选填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,当弹簧测力计示数为 0.5N 时,小车处于静止状态,当拉力增大到 0.8N 时,小车做匀速直线运动,请推理如果拉力增大到 1N 时,滑动摩擦力为______ N;
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离;
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大,于是将毛巾铺在______ (选填“斜面” 或“木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离;
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越______ (选填“快”或“慢”);
(4)请你结合惯性知识推理,紧急刹车时,______ (选填“前轮”或“后轮”)留下的印迹更深一些;
综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们,真实汽车刹车系统很复杂,紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移, 非常危险,工程师结合力学知识设计了一套 ABS 刹车系统巧妙地解决了该问题。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦力的大小
(1)为测量滚动摩擦力的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为
(3)为测量滑动摩擦力的大小,将车轮
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离;
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大,于是将毛巾铺在
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越
(4)请你结合惯性知识推理,紧急刹车时,
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解题方法
【推荐2】在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小甜用弹簧测力计拉同一木块做匀速直线运动进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
(1)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是___________ ;
(2)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是___________ N,此时木块上的砝码受到的摩擦力是___________ N;
(3)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如下图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图 2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力 G=___________ N;小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为___________ N;
②在滑块上继续逐个叠放相同的滑块,如图3所示,重复上述实验,将小车运动起来后力传感器的读数记录在如下表格中。分析表中数据可得:
在接触面材料和粗糙程度等因素相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成___________ 比(选填正或反);
③小亮又设计了如图4所示的实验,他将一根连有氢气球的绳子系在滑块中央,重复上述实验,当小车运动起来后,力传感器的读数F=1N,则此时滑块对小车的压力大小为___________ N,氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为___________ N。
(1)对比甲、乙的两组实验数据,可以得出的正确结论是
(2)在图丙实验中,木块受到的滑动摩擦力是
(3)小甜接着探究摩擦力的变化规律,设计了如下图1所示的实验装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过水平细绳与一滑块相连,滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向,调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态。已知滑块的重力G滑=12N,实验开始时打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的力随时间变化的图像如图 2,请结合该图像,分析下列问题:
①空沙桶的重力 G=
②在滑块上继续逐个叠放相同的滑块,如图3所示,重复上述实验,将小车运动起来后力传感器的读数记录在如下表格中。分析表中数据可得:
滑块个数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | … |
传感器示数F/N | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 |
③小亮又设计了如图4所示的实验,他将一根连有氢气球的绳子系在滑块中央,重复上述实验,当小车运动起来后,力传感器的读数F=1N,则此时滑块对小车的压力大小为
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解题方法
【推荐3】如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验:
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_________ 运动,这样做利用_______ 知识便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,______ 越大,滑动摩擦力越大;
(3)观察图甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时,接触面粗糙程度________ (填“越大”或“越小"”),滑动摩擦力越大;
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在托盘中放入适量的砝玛,使木块做匀速直线运动。请回答下列问题:
①为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是______ (填选项目前的编号);
A.木板的质量m1 B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f=________ (用已知和测量的物理量符号表示);
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是_______ 。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,
(3)观察图甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时,接触面粗糙程度
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在托盘中放入适量的砝玛,使木块做匀速直线运动。请回答下列问题:
①为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是
A.木板的质量m1 B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f=
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是
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(0.4)
【推荐1】如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验器材为一个弹簧测力计、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)实验时为测量滑动摩擦力,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做___________ 运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间的滑动摩擦力大小。
(2)比较第___________ 两次实验(填甲图中序号),是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。得到的结论是:___________ 。
(3)做第 1 次实验时,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 7s 时的摩擦力为___________ N。
(4)为了操作方便,将实验进行改进,实验装置如下图丁所示: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。
①拉着长木板沿水平地面向右运动,___________ (填“一定”或“不一定”)要使其做匀速直线运动。
②当弹簧测力计___________ 时,读出弹簧秤的示数如图丁所示,此时水平向右拉力 F=2N, 木块受到的摩擦力大小为___________ N。
(5)在丁图中画出此时木块所受滑动摩擦力的示意图___________ 。
(1)实验时为测量滑动摩擦力,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做
(2)比较第
(3)做第 1 次实验时,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 7s 时的摩擦力为
(4)为了操作方便,将实验进行改进,实验装置如下图丁所示: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。
①拉着长木板沿水平地面向右运动,
②当弹簧测力计
(5)在丁图中画出此时木块所受滑动摩擦力的示意图
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解题方法
【推荐2】为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计必须沿______ 方向匀速拉动木块,此时木块受到的滑动摩擦力______ 弹簧测力计的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)对比图A、B两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______ 的关系;
(3)在A、B、C三次实验中,滑动摩擦力最小的是______ (选填“A”、“B”或“C”)实验;
(4)为了验证滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关,用如图A、D所示的实验进行验证,结果发现:两次实验中,弹簧测力计的示数相同,可见,滑动摩擦力的大小与物体间接触面积大小______ 关;
(5)C图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块所受滑动摩擦力______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),木块上面的砝码______ (选填“受”或“不受”)摩擦力;
(6)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图E所示,实验后发现效果更好,实验中,小明______ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。当长木板受到的拉力为5N时,长木板做匀速直线运动,则木板受到地面的摩擦力为______ N。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计必须沿
(2)对比图A、B两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与
(3)在A、B、C三次实验中,滑动摩擦力最小的是
(4)为了验证滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关,用如图A、D所示的实验进行验证,结果发现:两次实验中,弹簧测力计的示数相同,可见,滑动摩擦力的大小与物体间接触面积大小
(5)C图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块所受滑动摩擦力
(6)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图E所示,实验后发现效果更好,实验中,小明
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较难
(0.4)
【推荐3】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。
A.如图甲所示,将木块A平放在长木板B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。
B.如图乙所示,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.如图丙所示,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)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。
(2)由图中甲、乙两图可知:_________ 。
(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丁所示的实验装置,该装置的优点是_______ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。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。
(4)实验拓展:如图所示,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图象分别如图甲、乙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为____ N。
A.如图甲所示,将木块A平放在长木板B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。
B.如图乙所示,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.如图丙所示,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)由图中
(2)由图中甲、乙两图可知:
(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丁所示的实验装置,该装置的优点是
(4)实验拓展:如图所示,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图象分别如图甲、乙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为
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【推荐1】小明发现车子在刚下雨后的路面上转弯容易打滑,但在大雨后的路面相对不容易打滑,干燥的路面则更不容易打滑,他试图找到上述现象的原因。同学提醒他可能这里要用到还没学过的知识,建议他先思考路面的影响。于是小明猜想,一个木块静止于水平面,水平拉动木块所需的力的大小与路面潮湿程度有关。帮助小明设计实验方案:
(1)实验所需器材:木块(带有绳子)、___________ ;
(2)画出记录实验数据的表格:___________ ;
(3)实验步骤(可画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据:___________ 。
(1)实验所需器材:木块(带有绳子)、
(2)画出记录实验数据的表格:
(3)实验步骤(可画图或文字表述)和判断小明猜想是否正确的依据:
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解题方法
【推荐2】(1)小海同学选取质量已知的钩码作为被测物体,探究“重力大小与质量的关系”,记录的数据如下表所示:
①实验需要的测量工具是 ______ ;
②分析数据,得到的结论是:物体所受的重力与它的质量成______ ;
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码,增加了所需的测量工具继续完成探究实验,你认为他的做法______ (选填“合理”或“不合理”);
(2)小珠进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,如图1所示,其中A为木块①实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块,比较甲、乙两次实验,可得到的结论是:当压力相同时,______ ,滑动摩擦力越大;
②小珠用如图2所示的装置做进一步探究,两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与______ 的关系;通过 ______ (选填“拉力”或“压力”)传感器的示数可知木块所受摩擦力的大小;实验过程中,______ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
实验序号 | 质量/kg | 重力/N | 重力与质量的比值(N/kg) |
1 | 0.10 | 1.0 | 10 |
2 | 0.15 | 1.5 | 10 |
3 | 0.25 | 2.5 | 10 |
②分析数据,得到的结论是:物体所受的重力与它的质量成
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码,增加了所需的测量工具继续完成探究实验,你认为他的做法
(2)小珠进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,如图1所示,其中A为木块①实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块,比较甲、乙两次实验,可得到的结论是:当压力相同时,
②小珠用如图2所示的装置做进一步探究,两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与
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【推荐3】小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,其实验步骤如下:
a、先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,目的是___________ ;当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b、用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图甲所示,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c、测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d、根据测量数据,算出大气压的值;
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和___________ ;
(2)根据实验数据计算出的大气压强是___________ Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此,小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________ (不定项选择,填写序号);
(4)实验时,小明又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得的大气压值___________ 。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了图乙装置,将注射器筒固定在水平桌面上,排尽注射器内的空气,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总重为G1;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水的重力为G2时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为___________ 。
a、先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,目的是
b、用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图甲所示,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c、测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d、根据测量数据,算出大气压的值;
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和
(2)根据实验数据计算出的大气压强是
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此,小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是
(4)实验时,小明又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得的大气压值
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