小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”,满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下,到达大回环的顶端,再疾驰而下、体验了“过山车”的惊险刺激后,小明做了以下的实验探究:(1)小明设计了如图1所示的装置,右侧斜面上可以铺设不同材质的面料,右侧的斜面倾角可以调节;
①保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,小球______ (选填“能”或“不能”)到达右侧等高线处;
②更换较光滑的棉布面,重复刚才的操作,发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线______ (选填“远”或“近”);
③继续更换成更光滑的面料,重复上述操作……;
通过以上实验现象,小明进一步推理得出:当右侧斜面______ 时,小球将到达右侧等高线处;
(2)小明在上述第①次实验中,取下毛巾,其他条件不变,只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大;
进一步推理得出:当倾角为0°时,如图2所示。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做______ 运动。英国科学家牛顿在此类研究成果上,概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”;
(3)通过以上实验,小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一,为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了以下实验进行探究。如图3甲、乙、丙所示,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变;
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做______ 运动,此时物块受力平衡,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小;
②由图3甲、图乙两次实验测得(物块A、B一起运动),可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的______ 越大,滑动摩擦力越大;
③由图3乙和图丙两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系(物块AB一起运动),实验测得。可得出结论:压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小______ 。
①保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,小球
②更换较光滑的棉布面,重复刚才的操作,发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线
③继续更换成更光滑的面料,重复上述操作……;
通过以上实验现象,小明进一步推理得出:当右侧斜面
(2)小明在上述第①次实验中,取下毛巾,其他条件不变,只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大;
进一步推理得出:当倾角为0°时,如图2所示。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做
(3)通过以上实验,小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一,为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了以下实验进行探究。如图3甲、乙、丙所示,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变;
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做
②由图3甲、图乙两次实验测得(物块A、B一起运动),可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的
③由图3乙和图丙两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系(物块AB一起运动),实验测得。可得出结论:压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小
更新时间:2024-05-17 08:29:23
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【推荐1】为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小张老师利用信息技术,设计了如图甲所示的小组实验装置,其简化图如乙图所示,装置水平放置。______ (选填“向左”或“向右”)的摩擦力,根据二力平衡,可知物块B受到的滑动摩擦力的大小______ (选填“大于”“小于”或“等于”)力传感器的示数;
(2)分别使用正六棱柱的毛巾面、棉布面和木板面进行实验,发现力传感器的示数不同,说明滑动摩擦力大小与______ 有关;
(3)只调节电机驱动力,使长木板以不同的速度运动,从而改变正六棱柱与长木板间的相对运动速度,发现不同速度下,力传感器的示数相同,说明滑动摩擦力大小与物体间的相对运动速度______ (选填“有”或“无”)关;
(4)该装置还可以设法通过改变压力大小,来探究与滑动摩擦力的关系;用两个力传感器分别测出压力大小和滑动摩擦力的大小,某小组多次实验后,记录了如下表所示的实验数据,请在图丙的坐标图中,作出滑动摩擦力f与压力FN的关系图像;______ ;由此,我们可以得出实验结论:______ 。
(1)实验过程中,电动机驱动滑台,使长木板向右运动,如图乙所示,力F沿水平向右的方向拉动长木板A,则物块B受到水平
(2)分别使用正六棱柱的毛巾面、棉布面和木板面进行实验,发现力传感器的示数不同,说明滑动摩擦力大小与
(3)只调节电机驱动力,使长木板以不同的速度运动,从而改变正六棱柱与长木板间的相对运动速度,发现不同速度下,力传感器的示数相同,说明滑动摩擦力大小与物体间的相对运动速度
(4)该装置还可以设法通过改变压力大小,来探究与滑动摩擦力的关系;用两个力传感器分别测出压力大小和滑动摩擦力的大小,某小组多次实验后,记录了如下表所示的实验数据,请在图丙的坐标图中,作出滑动摩擦力f与压力FN的关系图像;
实验次数 | 压力FN/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 1.6 | 0.8 |
2 | 3.2 | 1.6 |
3 | 4.8 | 2.4 |
4 | 6.4 | 3.2 |
5 | 8.0 | 4.0 |
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解题方法
【推荐2】小明按如图步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
(1)该实验的原理是______ ;
(2)由图A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)由图A中甲、乙两图可知:当接触面受到的______ 一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越______ (选填“大”或“小”);
(4)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;
(5)实验拓展:如图B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C图D所示,则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______ N。
(1)该实验的原理是
(2)由图A中
(3)由图A中甲、乙两图可知:当接触面受到的
(4)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
(5)实验拓展:如图B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C图D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】小明发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)于是小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与______ 有关;
(2)小明利用长木板、毛巾、长方体物块A和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计沿水平方向______ 拉动长方体物块A;
(3)在做图甲所示的实验中,若测力计的示数不稳定,可能的原因是______ (填选项序号);
A.木板过长 B.木块运动速度太大
C.测力计的分度值太大 D.木板的粗糙程度不均匀
(4)小明通过比较______ 两图中弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为______ N。
(1)于是小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与
(2)小明利用长木板、毛巾、长方体物块A和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计沿水平方向
(3)在做图甲所示的实验中,若测力计的示数不稳定,可能的原因是
A.木板过长 B.木块运动速度太大
C.测力计的分度值太大 D.木板的粗糙程度不均匀
(4)小明通过比较
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【推荐1】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实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是_________ (选填“甲”、“乙”、“丙”成“丁”);
(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;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与_________ 是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小明由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是____________ 的(选填“正确”或“错误”),理由是________________________ 。
(1)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是
(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,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小明由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是
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【推荐2】小明在观看冬奥会冰壶比赛时,发现运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同,一只是较光滑的塑料制成的,另一只是较粗糙的橡胶制成的,如图甲。爱思考的他认为两只鞋的鞋底受到的摩擦力可能不同。于是他找来一个木块,在木块的上下两面分别贴上一层橡胶和一层较光滑的塑料,探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。(1)小明先把木块的橡胶面朝下如图乙所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做_________ 运动,并读出弹簧测力计的示数为_________ N;
(2)然后把木块的塑料面朝下,如图丙所示,重复刚才的实验,比较两次测力计的示数可以得到初步实验结论:压力大小相同时,_______________ ,滑动摩擦力越大。生活中有很多此结论的应用,请举出一例:____________________ ;小明查资料得知,冰壶比赛时,运动员一只鞋是蹬冰鞋,另一只鞋是滑行鞋。结合实验结论,小明判断出塑料底的鞋是用来_________ (选填“蹬冰”或“滑行”)的;
(3)实验中他没有选择两个木块,而是在同一木块的两面分别贴上橡胶和塑料,这样进行实验的好处是__________________________ 。
(2)然后把木块的塑料面朝下,如图丙所示,重复刚才的实验,比较两次测力计的示数可以得到初步实验结论:压力大小相同时,
(3)实验中他没有选择两个木块,而是在同一木块的两面分别贴上橡胶和塑料,这样进行实验的好处是
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【推荐3】小华的奶奶因地板太滑而摔倒了,于是小华想换一种防滑效果好的木地板,他和同学小强从市场上找来较为常用的A型和B型两种木地板的样板,小华认为要比较防滑效果也就是比较哪种地板表面更粗糙,于是小华将AB两种木地板的样板倒放在水平桌面上,进行了如图甲和乙的实验。
(1)两次实验都要使木地板样板在水平桌面上做___________ 运动;
(2)小华根据两次示数F1<F2,由此得出结论:B型木地板表面更粗糙。你认为他的探究过程中存在的问题是___________ ;
(3)小强受研究牛顿第一定律实验的启发,他找来一个斜面和一个小车,设计了如图丙所示的实验,让小车从斜面上滑到这两种木地板平面上,他想根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近,来比较哪种木地板表面更粗糙。请说明使用这种方法进行实验时的操作要点:让小车从斜面的___________ (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,这样做的目的是___________ ;
(4)小强在实验过程中,根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近,来比较哪种木地板表面更粗糙。小强主要应用的实验探究方法是___________ 。
(1)两次实验都要使木地板样板在水平桌面上做
(2)小华根据两次示数F1<F2,由此得出结论:B型木地板表面更粗糙。你认为他的探究过程中存在的问题是
(3)小强受研究牛顿第一定律实验的启发,他找来一个斜面和一个小车,设计了如图丙所示的实验,让小车从斜面上滑到这两种木地板平面上,他想根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近,来比较哪种木地板表面更粗糙。请说明使用这种方法进行实验时的操作要点:让小车从斜面的
(4)小强在实验过程中,根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近,来比较哪种木地板表面更粗糙。小强主要应用的实验探究方法是
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解题方法
【推荐1】如图所示,用质量不同的钢球A、B(mA>mB),从同一斜面的同一高度由静止滚下,撞击同一块木块C。
(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的_____ ;
(2)实验中测量A球推动木块C在水平面上移动的距离如图所示,测量结果应记为:_____ cm;
(3)比较图1和图2所示的实验现象,可以得出的结论是:_____ 。
(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的
(2)实验中测量A球推动木块C在水平面上移动的距离如图所示,测量结果应记为:
(3)比较图1和图2所示的实验现象,可以得出的结论是:
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【推荐2】如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中(空气阻力忽略不计):
(1)实验中要让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了_________ ;
(2)小车在水平面上滑行时,共受到的_____ 个力,这些力_______ (选填“是”或“不是”) 平衡力;
(3)实验中通过比较小车在不同表面上运动的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越_____ ,运动的路程就越________ 。由此可推论:如果运动的物体不受力,它将_________ 。
(1)实验中要让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样做是为了
(2)小车在水平面上滑行时,共受到的
(3)实验中通过比较小车在不同表面上运动的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越
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解题方法
【推荐3】两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示;
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时______ 相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离越远;
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。如图是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是______ (选填“甲”或“乙”);
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?______ 。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示;
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离越远;
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。如图是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?
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解题方法
【推荐1】某次探究实验中,小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面上滑下,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离,实验情景如图所示。(1)实验中每次让小车从斜面______ 由静止滑下,目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小______ (填“相等”或“不相等”)。
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越______ (填“快”或“慢”);由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上____________ 。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______ (填“能”或“不能”)用实验直接验证。
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律
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解题方法
【推荐2】用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对___________ (填AB序号:A.平衡力; B.相互作用力),其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力;
(2)每次都让小车从同一个斜面的___________ (填AB序号: A.相同; B.不同)位置由静止开始自由滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度;
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力时,它将永远___________ (填ABC序号:A.匀速直线; B.减速直线; C.加速直线)运动下去。
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对
(2)每次都让小车从同一个斜面的
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力时,它将永远
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【推荐3】探究“阻力对物体运动的影响”实验:
(1)如图所示,将棉花铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离__________ (选填“增大”或“减小”);
(2)在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量__________ (选填“相同”或“不同”);
(3)伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,他的运动时间越长,它的速度减小的就越__________ (选填“快”或“慢”);他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将__________ 。
(1)如图所示,将棉花铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离
(2)在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量
(3)伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,他的运动时间越长,它的速度减小的就越
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