日常生产生活中有许多利用摩擦力的实例,如行走时,利用鞋底与地面的摩擦力推动人向前运动,而制成日常生活中的鞋底的材料有橡胶、聚氨脂、乙酸乙烯共聚物等。物理实验小组利用弹簧测力计探究不同材料的滑动摩擦力,如图所示,用弹簧测力计拉着运动鞋在橡胶垫上沿水平方向运动,测量滑动摩擦力的大小。
(1)拉着运动鞋以0.1m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示,此时运动鞋受到的拉力与运动鞋受到的滑动摩擦力是一对 _______ 力,滑动摩擦力为 ________ N;
(2)采用向鞋里放置重物、更换桌面上垫片的材料、改变鞋的运动速度等方法,进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素,并收集有关数据如表格所示:
①分析________ 次实验数据可知,滑动摩擦力的大小与运动速度的大小 _______ (选填“有关”或“无关”);
②分析1、2次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,_______ 越大,滑动摩擦力越大;
③此实验用到的物理实验方法是__________ 。
(3)实验后同学们进行了交流:运动会拔河比赛中,应选体重较_____ (选填“大”或“小”)的队员,且穿 ________ (选填“橡胶”、“聚氨脂”或“乙酸乙烯共聚物”)材料鞋底的运动鞋。
实验次数 | 垫片 材料 | 放置重物的个数 | 运动速度/() | 弹簧测力计的示数/N |
1 | 橡胶 | 0 | 0.1 | |
2 | 橡胶 | 1 | 0.1 | 2.6 |
3 | 聚氨脂 | 1 | 0.1 | 2.8 |
4 | 聚氨脂 | 1 | 0.2 | 2.8 |
5 | 乙酸乙烯共聚物 | 1 | 0.1 | 1.8 |
6 | 乙酸乙烯共聚物 | 2 | 0.2 | 2.2 |
(2)采用向鞋里放置重物、更换桌面上垫片的材料、改变鞋的运动速度等方法,进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素,并收集有关数据如表格所示:
①分析
②分析1、2次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,
③此实验用到的物理实验方法是
(3)实验后同学们进行了交流:运动会拔河比赛中,应选体重较
更新时间:2023-07-15 23:20:15
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【推荐1】2月12日,北京2022年冬奥会速度滑冰男子500米决赛在国家速滑馆“冰丝带”举行。中国选手高亭宇夺得冠军。小华观看滑冰比赛时,在思索滑动摩擦力的大小与什么因素有关?后来进行了如下探究:
(1)实验要测出滑动摩擦力的犬小,需要在水平面上沿水平方向拉动物体做___________ 运动,弹簧测力计对木块的拉力才等于木块受到的摩擦力;
(2)实验前,若小华同学只在竖直方向上对弹簧测力计进行调零,那么实验中所测摩擦力会_________ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)解决调零问题后,按照规范步骤完成实验,如上图甲、乙、丙所示:对比甲、乙两图可知:___________ ,滑动摩擦力越大;
(4)实验拓展;如图2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3和图4所示。则物体C在第2秒时受到的摩擦力为___________ N,第4秒时受到的摩擦力大小为____________ N;
(5)在后续的学习过程中,小明利用如图5所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2.5mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大,他进行了如下实验:
①拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至1N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为0.8N则活塞与针筒间的摩擦力为___________ N,若绳端钩码增加至2N,则弹簧测力计的示数将___________ (选填“增大”“减小”或“不变”);
②将活塞再次推至顶端,封上橡皮帽,绳端不断增加钩码至针筒再次开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.8N。针筒规格如图6所示。由此可得所测当地大气压强为___________ Pa。
(1)实验要测出滑动摩擦力的犬小,需要在水平面上沿水平方向拉动物体做
(2)实验前,若小华同学只在竖直方向上对弹簧测力计进行调零,那么实验中所测摩擦力会
(3)解决调零问题后,按照规范步骤完成实验,如上图甲、乙、丙所示:对比甲、乙两图可知:
(4)实验拓展;如图2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3和图4所示。则物体C在第2秒时受到的摩擦力为
(5)在后续的学习过程中,小明利用如图5所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2.5mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大,他进行了如下实验:
①拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至1N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为0.8N则活塞与针筒间的摩擦力为
②将活塞再次推至顶端,封上橡皮帽,绳端不断增加钩码至针筒再次开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.8N。针筒规格如图6所示。由此可得所测当地大气压强为
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【推荐2】小华总结所做的物理探究实验发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。如:图甲实验中小车受到阻力的大小是通过比较小车在水平面上______ 反映出来的;图乙实验是让木块在水平面上做 ______ 运动,通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小;
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用______ 法。如:图甲实验研究小车受到的阻力对运动的影响,要保持小车到达水平面的速度不变,同时多次改变水平面的 ______ ;图乙实验研究摩擦力的大小与压力大小关系,保持接触面的 ______ 不变,同时要多次改变 ______ 大小。
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。如:图甲实验中小车受到阻力的大小是通过比较小车在水平面上
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解题方法
【推荐3】(1)在研究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做____ 运动(如图所示)。
(2)这时弹簧测力计所示的拉力为____ N,木块受到摩擦力为____ N,理由是木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对____ 。
(3)如果在木块下加一粗糙的毛巾,摩擦力将____ (填“变大”“变小”或“不变”),这一事实说明:滑动摩擦力大小与____ 有关。
(4)要探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,需保持接触面不变,改变____ 的大小;这种方法叫____ 。
(2)这时弹簧测力计所示的拉力为
(3)如果在木块下加一粗糙的毛巾,摩擦力将
(4)要探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,需保持接触面不变,改变
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名校
解题方法
【推荐1】为 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,庆庆同学设计了如图所示的实验,实验中所选的木块长、宽、高均相等。
(1)实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做________ 直线运动,此时滑动摩擦力大小______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较________ 两次实验可知,滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关;比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力的大小跟_________ 有关;
(3)在探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,将图甲木块沿竖直方向切去一半,重复图甲的操作过程,再与图甲中的弹簧测力计示数比较,得出结论。你认为他的探究过程中存在的问题是:没有控制_________ 不变,可行的改进方法是________ ;
A.将切去的木块叠放在另一半木块上方,重复图甲操作,再与甲中的测力计示数比较;
B.将剩下的一半木块竖立放置,重复图甲操作,再与甲中的测力计示数比较。
(1)实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
(2)比较
(3)在探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,将图甲木块沿竖直方向切去一半,重复图甲的操作过程,再与图甲中的弹簧测力计示数比较,得出结论。你认为他的探究过程中存在的问题是:没有控制
A.将切去的木块叠放在另一半木块上方,重复图甲操作,再与甲中的测力计示数比较;
B.将剩下的一半木块竖立放置,重复图甲操作,再与甲中的测力计示数比较。
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【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:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做_____ 运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,所依据的原理是 _____ ;
(2)比较乙、丙两次实验,可以探究_____ ;
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;老师指出这样实验是错误的,请你说出错误的原因是_____ ;
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好。实验中,小明加大拉力,使木板的运动速度变大,发现弹簧测力计的示数_____ (选填“变大”“不变”或“变小”),木板的运动过程中,木块受到的滑动摩擦力方向是 _____ (选填“向左”或“向右”)。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做
(2)比较乙、丙两次实验,可以探究
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;老师指出这样实验是错误的,请你说出错误的原因是
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好。实验中,小明加大拉力,使木板的运动速度变大,发现弹簧测力计的示数
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解题方法
【推荐3】如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验时应沿水平方向拉物块做______ 运动。这样测量的依据是:根据______ 知识可知,此时木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是______ (选填 “甲” 、“乙”或“丙” )实验;
(3)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是用到______ 两次实验得出的结论;他在做回环动作时手不能握杠太紧是用到______ 两次实验得出的结论;
(4)比较甲、丁两次实验,某同学发现甲实验弹赞测力计计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦大小与接触面积的大小有关;小红同学认为结论是错的,她判断的理由是未控制______ 相同。
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验时应沿水平方向拉物块做
(2)甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是
(3)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是用到
(4)比较甲、丁两次实验,某同学发现甲实验弹赞测力计计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦大小与接触面积的大小有关;小红同学认为结论是错的,她判断的理由是未控制
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】为探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了以下实验,请完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做_________ 运动,从而便于测量出滑动摩擦力的大小,原理是 _________ ;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与_________ 是否有关。在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是 _________ (填“甲”、“乙”或“丙”)实验;
(3)比较甲、丁两次实验,发现丁中测力计的示数比在甲中小,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。这个结论是_________ (填“正确”或“错误”)的,原因是 __________ ;
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验中小明_________ (填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与
(3)比较甲、丁两次实验,发现丁中测力计的示数比在甲中小,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。这个结论是
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验中小明
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实验题
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名校
【推荐2】小丽利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(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________ 运动,根据________ 知识可得出滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力;
(2) 图________ 两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________ ; 该实验用到的实验方法是________ ;
(3)如图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为 v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是________ (填选项字母);
A. v1一定大于 v2 B. v1一定小于 v2 C. v1一定等于 v2 D. v1可以大于、等于或小于v2
(4)小鹏同学利用小丽的器材将A、B两物体用轻质细绳连接如图丁所示,继续探究滑动摩擦力是否与________ 有关。通过实验可知,弹簧测力计的示数为________ N,由此可知滑动摩擦力与此因素无关。
(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
(2) 图
(3)如图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为 v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是
A. v1一定大于 v2 B. v1一定小于 v2 C. v1一定等于 v2 D. v1可以大于、等于或小于v2
(4)小鹏同学利用小丽的器材将A、B两物体用轻质细绳连接如图丁所示,继续探究滑动摩擦力是否与
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】某实验小组用如图所示的实验装置探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。图中定滑轮的高度可调,A和B是同种材料制成的、边长不同的正方体物块,它们各面的粗糙程度都相同,实验时竖直向上提起弹簧测力计,使物块在长木板上做匀速直线运动,不计细绳的重力和轮轴处的摩擦。
(1)为了测量物块在木板上滑动时受到的摩擦力大小,实验中应调整定滑轮的高度,使拉动物块的细线跟长木板______ (选填“平行”或“不平行”);
(2)在某次实验中,用水平方向的力拉着物块A以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,发现弹簧测力计的示数相同。该实验探究的问题是______ ,根据实验现象可以得出的结论是______ ;
(3)在某次实验中,先用水平方向的力拉着物块A在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数;再将物块B叠放在A上,用水平方向的力拉着物块A使A和B一起在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数。则本次实验中所探究的问题的自变量是______ ;
(4)在某次实验中,先用水平方向的力拉着物块A在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数;再将物块B替换A,用水平方向的力拉着物块B在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数。小明发现,于是他认为滑动摩擦力的大小跟接触面积有关。
①小明的观点错误的原因是______ ;
②请你利用现有的器材设计实验,证明小明的观点是错误的_______ 。(可以画图辅助说明)
(1)为了测量物块在木板上滑动时受到的摩擦力大小,实验中应调整定滑轮的高度,使拉动物块的细线跟长木板
(2)在某次实验中,用水平方向的力拉着物块A以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,发现弹簧测力计的示数相同。该实验探究的问题是
(3)在某次实验中,先用水平方向的力拉着物块A在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数;再将物块B叠放在A上,用水平方向的力拉着物块A使A和B一起在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数。则本次实验中所探究的问题的自变量是
(4)在某次实验中,先用水平方向的力拉着物块A在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数;再将物块B替换A,用水平方向的力拉着物块B在木板上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数。小明发现,于是他认为滑动摩擦力的大小跟接触面积有关。
①小明的观点错误的原因是
②请你利用现有的器材设计实验,证明小明的观点是错误的
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