下面是小明对“影响滑动摩擦力大小的因素”进行探究的过程,请你利用所学的物理知识,回答下面的问题:
(1)小明通过分析,以下面______ (请将正确选项前的字母填入空格)中的现象为依据,提出了猜想一:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
A.滑雪板底面做得很光滑
B.使用橡皮时越用力擦得越干净
C.地面上越重的物体推动时需要的力越大
小明又根据其他现象提出了猜想二:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(2)为了验证猜想,小明找来了一个木块、一个弹簧测力计、一盒砝码、一张砂纸、一快长木板、细线进行了如图所示实验;______ 拉动木块,使木块受到的拉力与它受到的滑动摩擦力是______ 力,大小相等,即可间接测出滑动摩擦力的大小;
②为了验证猜想一,小明进行了如图甲、乙所示的实验,但发现两次实验弹簧测力计的示数很小,小明在木块上放上质量______ (填“相同”或“不相同”)的砝码重新实验后使两次弹簧测力计的示数较大,现象更加明显;
③为了验证猜想二,小明在木块上分别放置不同质量的砝码如图丙所示,进行了多次测量,将所测得的数据记录在了表格中、表格中空白处应填入的数据是______ 。通过数据可以得到的结论是:______ 。通过所测得的数据推理,当加在木块上的砝码为200g时,拉动木块,木块所受的滑动摩擦力为______ N。
(1)小明通过分析,以下面
A.滑雪板底面做得很光滑
B.使用橡皮时越用力擦得越干净
C.地面上越重的物体推动时需要的力越大
小明又根据其他现象提出了猜想二:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(2)为了验证猜想,小明找来了一个木块、一个弹簧测力计、一盒砝码、一张砂纸、一快长木板、细线进行了如图所示实验;
①小明将木块放到水平长木板上,为了测量滑动摩擦力,他用细线系住木块,用弹簧测力计
②为了验证猜想一,小明进行了如图甲、乙所示的实验,但发现两次实验弹簧测力计的示数很小,小明在木块上放上质量
③为了验证猜想二,小明在木块上分别放置不同质量的砝码如图丙所示,进行了多次测量,将所测得的数据记录在了表格中、表格中空白处应填入的数据是
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
接触面 | 木板 | 木板 | 木板 |
木块质量(g) | 30 | 30 | 30 |
所加砝码质量(g) | 20 | 50 | 100 |
压力(N) | 0.5 | 0.8 | |
弹簧测力计示数(N) | 1 | 1.6 | 2.6 |
滑动摩擦力(N) | 1 | 1.6 | 2.6 |
更新时间:2023/08/23 14:18:34
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【推荐1】如图甲所示是小明探究二力平衡条件时的实验情景。(1)为了探究相互平衡的力是否在同一直线上,小明进行如下操作:___________ (选填“旋转”、“翻转”、“下拉”)小卡片;
(2)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是___________ (选填字母);
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小车在水平方向保持平衡 D.小卡片容易扭转
(3)如图乙,若左边挂的钩码,右边挂钩码时,木块保持静止,则此时木块受到的摩擦力是___________ N,若再在右边增加的钩码时,恰好木块向右匀速直线运动,在此基础上若要使木块向左匀速直线运动,则在左边所挂钩码的总重力为___________ N;
(4)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置___________ 进行实验(选填“能”或“不能”)。
(2)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是
A.可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小车在水平方向保持平衡 D.小卡片容易扭转
(3)如图乙,若左边挂的钩码,右边挂钩码时,木块保持静止,则此时木块受到的摩擦力是
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【推荐2】如图甲所示,方向不变的水平推力F将重为5N的物体压在竖直的粗糙墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。(1)由图像可知当t=1s时,物体受到的摩擦力为f1=___________ N;
(2)t=5s时,物体受到的摩擦力为f2,则f1与f2的关系是f1___________ f2(选填“>”“<”或“=”)。
(3)t=3s时,物体受到的摩擦力为___________ (选填字母)。
A.一定是5N
B.一定小于5N
C.一定大于5N
D.一定是2N
(4)当F=2N时,若想使物体沿墙面向上匀速直线运动,需对物体竖直向上施加___________ N的推力。
(2)t=5s时,物体受到的摩擦力为f2,则f1与f2的关系是f1
(3)t=3s时,物体受到的摩擦力为
A.一定是5N
B.一定小于5N
C.一定大于5N
D.一定是2N
(4)当F=2N时,若想使物体沿墙面向上匀速直线运动,需对物体竖直向上施加
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【推荐3】常州某小学大门口,设有护学岗标志牌及其固定装置:铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹,铁夹夹着重4N的护学岗标志牌,铁夹张开幅度越大,夹得越紧。放学时,值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出,此过程中,标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______ 、大小为 ______ N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化?同学们展开合理猜想;猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是 ______ ;
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是______ ;
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦;
应采用改进方案______ 进行探究,实验时,匀速拔出过程中,测力计示数为4.4N,拔出后静止时,测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______ N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______ N,猜想 ______ 起主导作用。
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦;
应采用改进方案
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【推荐1】小华按如图甲所示装置“研究影响滑动摩擦力大小的因素”。木块上表面贴一层较粗糙的毛巾。用电动机带动传送带运动。(1)实验前,测力计的指针指在0.1N和0.2N之间,应该把指针调节到______ 上;
(2)组装器材时必须做到______ ;(至少有一个选项正确)
A.传送带要水平放置
B.木块要放在传送带的中间位置
C.定滑轮左侧连接木块的细绳要水平
D.测力计的挂钩和定滑轮之间要有适当的距离
(3)开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向______ (选填“左”或“右”)运动;
(4)在木块上放不同数量的钩码,分别测出压力和木块所受摩擦力的大小,画出摩擦力与压力的关系图象如图乙所示。由图象可知,在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成______ ;
(5)将木块翻过来,使贴有毛巾的那一面与传送带接触,重复上述实验。小华认为“压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”。如果该观点正确,这次画出的摩擦力与压力的关系图象应在图乙中______ (选填“I”或“II”)区域;
(6)小华仔细观察实验装置发现,左右两个皮带轮之间的距离是可调的。为了防止皮带轮和传送带之间打滑,应把左右两个皮带轮之间的距离调______ (选填“近”或“远”)一些。
(2)组装器材时必须做到
A.传送带要水平放置
B.木块要放在传送带的中间位置
C.定滑轮左侧连接木块的细绳要水平
D.测力计的挂钩和定滑轮之间要有适当的距离
(3)开启电动机的电源,应使皮带轮上方的传送带向
(4)在木块上放不同数量的钩码,分别测出压力和木块所受摩擦力的大小,画出摩擦力与压力的关系图象如图乙所示。由图象可知,在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成
(5)将木块翻过来,使贴有毛巾的那一面与传送带接触,重复上述实验。小华认为“压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”。如果该观点正确,这次画出的摩擦力与压力的关系图象应在图乙中
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【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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【推荐3】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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【推荐1】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明做了如图甲所示的三次实验,请回答下列问题:(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匀速直线运动,根据______ 知识可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)实验经过一个拉力改变的过程,其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和第7s时的摩擦力分别为______ N和______ N;
(3)2、3两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与______ 的关系,通过实验得到了正确的结论;下列各种现象中,利用了该实验结论的是______ (选填字母);
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)某组同学在进行第一次测量时,即便确保木块在木板上做水平方向的匀速直线运动,弹簧测力计的读数始终不稳定,造成这种情况的原因可能是______ 。
①木板上表面粗糙程度不均匀
②木块下表面粗糙程度不均匀
(2)实验经过一个拉力改变的过程,其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和第7s时的摩擦力分别为
(3)2、3两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)某组同学在进行第一次测量时,即便确保木块在木板上做水平方向的匀速直线运动,弹簧测力计的读数始终不稳定,造成这种情况的原因可能是
①木板上表面粗糙程度不均匀
②木块下表面粗糙程度不均匀
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】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 |
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 |
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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解题方法
【推荐3】为了探究滑动摩擦力与哪些因素有关,小明按照如图所示的三种情况进行实验。(实验过程中保持长木板和毛巾水平固定)。__________ 。
(2)第1次和第2次实验,是为了探究滑动摩擦力与__________ 的关系。
(3)第2次实验中,B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中,B物体_______ (选填“受”或“不受”)摩擦力。
(4)比较第1次和第3次的实验,可以得到的结论是__________ 。
(1)该实验用到的原理是
(2)第1次和第2次实验,是为了探究滑动摩擦力与
(3)第2次实验中,B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中,B物体
(4)比较第1次和第3次的实验,可以得到的结论是
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解题方法
【推荐1】小亮在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,将甲、乙两块粗糙程度不同的木板固定在水平桌面上用弹簧测力计水平拉着木块在木板上做匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码数量改变压力F压的大小,测出木块滑动时受到摩擦力F摩的大小,根据实验数据描点画出滑动摩擦力F摩与压力F压的变化关系图像,如图所示。________ N;
(2)分析图像可知,接触面粗糙程度一定时,木块受到的滑动摩擦力大小跟接触面所受的压力成________ 比。若在图1木块上再放置100g的砝码后仍做匀速直线运动,拉力变为3N,则木块的质量为________ g;
(3)由图像可知,________ (选填“甲”或“乙”)木板更粗糙,甲图中P点误差较大,原因可能是读数时物体在做________ (选填“加速”或“减速”)运动,此过程物体受到的摩擦力会________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小夏组对实验装置进行改进后,如图3所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是________ (写出一条即可)。
(1)图1是木块在甲木板上运动时弹簧测力计的示数,根据二力平衡原理可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小为
(2)分析图像可知,接触面粗糙程度一定时,木块受到的滑动摩擦力大小跟接触面所受的压力成
(3)由图像可知,
(4)小夏组对实验装置进行改进后,如图3所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是
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解题方法
【推荐2】(1)冼老师注意到在研究木块受到的滑动摩擦力大小与其速度大小是否有关时,很难让木块以大小不同的速度在木板上做匀速直线运动,如图所示。因此冼老师组装了一套实验装置,如图甲、乙所示,装置通电可使传送带转动,木块相对于地面静止;加大电源输入电压,传送带转动速度加快,木块仍可相对于地面静止。以点表示木块,在方框内画出图乙中木块的受力示意图_____ ,分析该装置能否测出木块所受滑动摩擦力的大小?_____ (选填“可以”或“不可以”)。如果“可以”,依据是什么;如果“不可以”,依据是什么?_____ (2)冼老师发现该装置不方便更换粗糙程度不同的传送带,因此不方便研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。在不更换传送带的前提下,小明增加以下器材也可以设计实验探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。请写出实验步骤(可用画图或文字表述)_____ 。
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(0.4)
【推荐3】在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,小明用同一木块、同一长木板按照如图1所示的甲、乙、丙三种情况进行实验。(1)如图1中甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板匀速直线滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力为_____ N;
(2)比较图1中甲、乙两次实验,得出结论为:_____ ,滑动摩擦力越大;
(3)比较图1中_____ 两次实验,得出结论为:接触面所受压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小聪利用如图2所示生活用品探究摩擦力方向。鞋刷1固定在水平面上,向右缓慢拉动鞋刷2,下列对实验现象的描述或分析正确的是_____ (填字母)。
A.鞋刷2的刷毛向右弯曲
B.鞋刷1的刷毛向左弯曲
C.鞋刷1受到鞋刷2对它向右的摩擦力
D.鞋刷2受到鞋刷1对它向右的摩擦力
(2)比较图1中甲、乙两次实验,得出结论为:
(3)比较图1中
(4)小聪利用如图2所示生活用品探究摩擦力方向。鞋刷1固定在水平面上,向右缓慢拉动鞋刷2,下列对实验现象的描述或分析正确的是
A.鞋刷2的刷毛向右弯曲
B.鞋刷1的刷毛向左弯曲
C.鞋刷1受到鞋刷2对它向右的摩擦力
D.鞋刷2受到鞋刷1对它向右的摩擦力
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