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    中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题13探究摩擦力大小与哪些因素有关的实验问题(原卷版+解析)

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    中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题13探究摩擦力大小与哪些因素有关的实验问题(原卷版+解析)

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    这是一份中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题13探究摩擦力大小与哪些因素有关的实验问题(原卷版+解析),共21页。试卷主要包含了4N等内容,欢迎下载使用。
    1. 小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,进行了如图所示的操作:
    实验数据如表格所示,回答下列问题:
    (1)实验中,小明每次都用弹簧测力计沿_______方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是______力。
    (2)比较第 1、2 两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越______, 滑动摩擦力越大。
    (3)比较第______两次实验数据可知,在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大。
    (4)若在第 1 次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数______0.4N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
    (5)第 2 次实验中,砝码受到的摩擦力是______N。
    2. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
    (1)根据___________知识,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
    (2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越___________,滑动摩擦力越大;
    (4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
    (5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是___________的(选填“正确”或“错误”);
    (6)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验,如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________匀速拉动长木板,更易操作(选填“需要”或“不需要”)。
    3. 利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时,选择不同的接触面,通过增减砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入下表。
    (1)水平向右拉动长木板,当测力计示数稳定时,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小_______(选填“相等”或“不相等”),木块受到的滑动摩擦力是水平向_______;
    (2)由实验1、4可知,滑动摩擦力大小与接触面的面积_______(选填“有关”或“无关”);
    (3)由实验1、5可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______;
    (4)由实验1、2、_______(填实验序号)可知,其他条件相同时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成_______比;由此结论可得,实验6空格中的数据是_______N。
    4. 在“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
    ①接触面所受的压力:②接触面的粗糙程度。根据猜想,同学们设计了如图所示甲、乙、丙的实验。
    (1)实验时,沿水平方向拉动木块使它沿木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小,因为这时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对___________力;
    (2)由实验甲、乙可知,其他条件相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越___________;
    (3)由实验乙、丙可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
    (4)以下事例中,增大摩擦的是___________,减小摩擦的是___________(该两空选填字母)。
    A.鞋底有凹凸不平的花纹 B.给自行车轴加润滑油
    5. 如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
    (1)实验时,应拉动弹簧测力计使木块在水平桌面上做 ___________运动;
    (2)分析甲、乙两次实验可得出结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ___________;
    (3)比较甲、丙两次实验,___________(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论,其原因是 ___________。
    6. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
    (1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关:②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择___________两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择___________两图所示的实验来操作;
    (2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了___________的知识;
    (3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图所示,示数为___________N。小明多次实验后得出结论:接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
    (4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例:___________;
    (5)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上:不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是___________(选填序号)。
    A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
    B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
    C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
    7. 小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有:弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示,改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动,实验数据记录如下:
    (1)实验过程中,为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,根据_______的原理,应该沿水平方向_______拉动木块;
    (2)第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时木块受到滑动摩擦力的大小为________N;
    (3)对比第1、2两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟_______有关;
    (4)对比第________两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
    8. 小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。
    (1)将铁块放在长木板上,用弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,则铁块受到滑动摩擦力的大小等于_______N;
    (2)如图乙所示,将两个铁块叠放在一起,重复上面的操作。比较甲、乙两次实验,可以得出:在接触面的粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越_______;
    (3)小明又将两个铁块按照图丙所示的方式放在长木板上进行实验。比较乙、丙两次实验,可探究滑动摩擦力的大小与_______的关系;
    (4)实验后小明和同学交流讨论时发现:在实验中很难使铁块做匀速直线运动。于是小明设计了丁图所示的实验装置,该装置_______(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。当长木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
    9. 为了测量滑动摩擦力的大小,甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,细绳水平拉动木块,使木块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
    (1)实验中定滑轮的作用是___________;
    (2)为了测量木块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是___________;
    (3)小桶落地后,木块继续向前运动,这是由于木块具有___________,此时木块受到的滑动摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
    (4)把毛巾铺在木板上,想要测出图中木块在毛巾上受到的滑动摩擦力大小,下一步的操作是___________;
    (5)乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶,可以简化实验操作步骤,你觉得哪组的方法更好:_________(选填“甲组”或“乙组”)。
    10. 某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
    (1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小___________(选填“等于”、“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
    (2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)通过对比___________两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
    (4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
    分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度___________(选填“有关”或“无关”);
    (5)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,于是小伟设计了如图丁所示实验装置,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。
    11. 小奇用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。
    (1)如图所示的三次实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计对木块的拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为______N。
    (2)①对比甲、乙实验可知:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
    ②对比______实验可知:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。雪后由于路面湿滑,避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例可用结论______(填“①”或“②”)来解释。
    12. 探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,如图所示。
    (1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 _____运动,根据______原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
    (2)分析______两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)分析甲、丙两图可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ______;
    (4)小组的同学又用乙装置进行了图丁所示的实验,沿水平方向拉着物块做直线运动,弹簧测力计的示数为4.5N,这时物块A受到木板的摩擦力为 ______N,物块A上面的砝码在水平方向上处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态。
    次 数
    1
    2
    3
    接触面
    木板
    木板
    毛巾
    压力/N
    1.0
    1.5
    1.0
    弹簧测力计示数/N
    0.4
    0.6
    0.6
    实验序号
    木块与木板的接触面
    压力
    测力计示数
    1
    下表面与木板面
    2.5N
    1.2N
    2
    下表面与木板面
    5.0N
    2.4N
    3
    下表面与木板面
    7.5N
    3.6N
    4
    侧面与木板面
    2.5N
    1.2N
    5
    上表面与木板面
    2.5N
    1.8N
    6
    侧面与木板面
    5.0N
    实验次数
    桌面上所垫材料
    木块上所放砝码质量(g)
    弹簧测力计示数(N)
    1
    毛巾
    50g
    1.8
    2
    毛巾
    100g
    3
    棉布
    100g
    2.0
    实验次数
    1
    2
    3
    4
    运动速度(m/s)
    0.2
    0.3
    0.4
    0.5
    测力计的示数(N)
    1.2
    1.2
    1.2
    1.2
    2023年中考物理必考重点难点压轴题25个小微专题精炼(全国通用)
    专题13 探究摩擦力大小与哪些因素有关的实验问题
    1. 小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,进行了如图所示的操作:
    实验数据如表格所示,回答下列问题:
    (1)实验中,小明每次都用弹簧测力计沿_______方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是______力。
    (2)比较第 1、2 两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越______, 滑动摩擦力越大。
    (3)比较第______两次实验数据可知,在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大。
    (4)若在第 1 次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数______0.4N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
    (5)第 2 次实验中,砝码受到的摩擦力是______N。
    【答案】 (1)水平 平衡 (2)大 (3)1、3 (4) 等于 (5) 0
    【解析】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力。
    (2)比较第 1、2 两次实验数据可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,弹簧测力计的示数不同,可得在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大, 滑动摩擦力越大。
    (3)比较第1、3两次实验数据可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,可得在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大。
    (4)若在第 1 次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,木块仍处于平衡状态,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,弹簧测力计的示数等于0.4N。
    (5)第 2 次实验中,砝码与木块之间没有相对运动,砝码不受摩擦力。
    2. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
    (1)根据___________知识,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
    (2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越___________,滑动摩擦力越大;
    (4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
    (5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是___________的(选填“正确”或“错误”);
    (6)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验,如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________匀速拉动长木板,更易操作(选填“需要”或“不需要”)。
    【答案】(1)二力平衡 匀速直线 (2)甲、乙 (3)粗糙 (4)控制变量 (5)错误(6)不需要
    【解析】(1)实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或棉布)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
    (2)对比甲乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,改变放在木块上的砝码从而改变木块与长木板之间压力大小。乙中压力较大,弹簧测力计示数也较大,即滑动摩擦力较大,所以可得出结论,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
    (3)对比甲丙两次实验可知,两次实验时压力相同,丙中接触面较粗糙,弹簧测力计示数较大,则滑动摩擦力较大,所以可得出结论,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    (4)实验中探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,要控制其中一个物理量不变,改变另外的物理量来进行探究,这里要用到控制变量法。
    (5)将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,在改变接触面积的同时也改变了压力大小,没有遵循控制变量,故得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关的结论是错误的。
    (6)实验时,木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力而处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力,由于木块始终处于静止状态,滑动摩擦力大小与物体相对滑动速度无关,所以不需要匀速拉动长木板。
    3. 利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时,选择不同的接触面,通过增减砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入下表。
    (1)水平向右拉动长木板,当测力计示数稳定时,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小_______(选填“相等”或“不相等”),木块受到的滑动摩擦力是水平向_______;
    (2)由实验1、4可知,滑动摩擦力大小与接触面的面积_______(选填“有关”或“无关”);
    (3)由实验1、5可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______;
    (4)由实验1、2、_______(填实验序号)可知,其他条件相同时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成_______比;由此结论可得,实验6空格中的数据是_______N。
    【答案】 (1)相等 右 (2)无关 (3)大 (4)3 正 2.4
    【解析】(1)水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受力平衡,水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小相等。
    水平向右匀速直线拉动木条,木块相对与木板向左运动,则木块受到木板的摩擦力方向水平向右。
    (2)由实验1、4和题意可知,压力大小和接触面粗糙程度都相同,接触面的面积不同,而滑动摩擦力相同,故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关。
    (3)由实验1、5可知压力大小和接触面积都相同,布面较粗糙,测力计的示数较大,可得出结论:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    (4)实验1、2、3控制了接触面的粗糙程度和接触面积不变,仅改变压力大小,发现压力越大,滑动摩擦力越大,什么滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成正比。
    实验2、6中,压力大小和接触面粗糙程度都相同,接触面的面积不同,根据前面的结论可知,实验6空格中的数据应该是2.4N。
    4. 在“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
    ①接触面所受的压力:②接触面的粗糙程度。根据猜想,同学们设计了如图所示甲、乙、丙的实验。
    (1)实验时,沿水平方向拉动木块使它沿木板做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小,因为这时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对___________力;
    (2)由实验甲、乙可知,其他条件相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越___________;
    (3)由实验乙、丙可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
    (4)以下事例中,增大摩擦的是___________,减小摩擦的是___________(该两空选填字母)。
    A.鞋底有凹凸不平的花纹 B.给自行车轴加润滑油
    【答案】(1)平衡 (2)大 (3)大 (4) A B
    【解析】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力是平衡力,根据二力平衡知识,两个力大小相等,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
    (2)由实验甲、乙可知,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,滑动摩擦力较大,可以得到其他条件相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
    (3)由实验乙、丙可知,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,滑动摩擦力较大,可以得到其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    (4)A.鞋底有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
    B.给自行车轴加润滑,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
    5. 如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
    (1)实验时,应拉动弹簧测力计使木块在水平桌面上做 ___________运动;
    (2)分析甲、乙两次实验可得出结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ___________;
    (3)比较甲、丙两次实验,___________(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论,其原因是 ___________。
    【答案】 (1)匀速直线 (2)大 (3)不能 没有控制接触面粗糙程度相同
    【解析】(1)根据二力平衡的条件可知,要使弹簧测力计拉力等于摩擦力的大小,需要拉动弹簧测力计在桌面上做匀速直线运动。
    (2)甲、乙两实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    (3)比较如图甲和丙两次实验可知,两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同,没有做到控制接触面粗糙程度相同,不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。
    6. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
    (1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关:②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择___________两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择___________两图所示的实验来操作;
    (2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了___________的知识;
    (3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图所示,示数为___________N。小明多次实验后得出结论:接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
    (4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例:___________;
    (5)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上:不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是___________(选填序号)。
    A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
    B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
    C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
    【答案】 (1)甲、乙 乙、丙 (2) 二力平衡 (3)1.0 (4)自行车轮胎上制有凹凸的花纹(答案不唯一) (5)C
    【解析】(1)小明要验证猜想①,需控制接触面的粗糙程度相同,改变压力的大小,由图可知,甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力大小不同,所以他应该选择甲、乙两图所示的实验来操作.
    如果小明要验证猜想②,需控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度,由图可知,乙、丙两图压力大小相同,接触面粗糙程度不同,所以他应该选择乙、丙两图所示的实验来操作。
    (2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用,由于木块做匀速直线运动,所以木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,拉力与滑动摩擦力二力大小相等。
    (3)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,所以测力计示数为1.0N。
    (4)通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例很多,如:自行车轮胎上制有凹凸的花纹、塑料瓶盖刻竖条纹、结冰路面撒些煤渣等。
    (5)A.因为压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,滑动摩擦力的大小与速度无关,实验时不需要做匀速直线运动,更易于操作,故A正确,不符合题意;
    B.改进后,测力计静止,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值,方便读数,故B正确,不符合题意;
    C.图中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动,拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦力,故C不正确,符合题意。故选C
    7. 小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有:弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示,改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动,实验数据记录如下:
    (1)实验过程中,为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,根据_______的原理,应该沿水平方向_______拉动木块;
    (2)第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时木块受到滑动摩擦力的大小为________N;
    (3)对比第1、2两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟_______有关;
    (4)对比第________两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
    【答案】 (1)二力平衡 匀速直线 (2)2.2 (3)压力 (4)2、3
    【解析】(1)在实验中,由二力平衡条件得,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
    (2)第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.2N,所以摩擦力为2.2N。
    (3)对比第1、2两次实验数据记录表知,其它条件相同,只是压力不同,根据控制变量法,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力有关。
    (4)对比第2、3两次实验数据记录表知,其它条件相同,只是接触面的粗糙程度不同,根据控制变量法,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
    8. 小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。
    (1)将铁块放在长木板上,用弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示,则铁块受到滑动摩擦力的大小等于_______N;
    (2)如图乙所示,将两个铁块叠放在一起,重复上面的操作。比较甲、乙两次实验,可以得出:在接触面的粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越_______;
    (3)小明又将两个铁块按照图丙所示的方式放在长木板上进行实验。比较乙、丙两次实验,可探究滑动摩擦力的大小与_______的关系;
    (4)实验后小明和同学交流讨论时发现:在实验中很难使铁块做匀速直线运动。于是小明设计了丁图所示的实验装置,该装置_______(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。当长木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
    【答案】 (1)1.2 (2)压力 大 (3)接触面积大小 (4)不需要 不变
    【解析】(1)由图甲可知,弹簧测力计1N之间有5小格,每小格代表0.2N,故测力计分度值为0.2N,示数为1.2N;弹簧测力计水平拉动铁块进行匀速直线运动时,水平方向上铁块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,拉力大小即为测力计的示数,故铁块受到滑动摩擦力的大小等于1.2N。
    (2)比较甲、乙两次实验知接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,且压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,故可以得出:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
    (3)比较乙、丙两次实验压力大小相同、接触面的粗糙程度相同,接触面积的大小不同,故可探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系。
    (4)图丁拉动长木板的过程中,铁块与木板之间是滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与相对速度无关,所以不需要匀速抽动长木板,铁块所受的滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
    9. 为了测量滑动摩擦力的大小,甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,细绳水平拉动木块,使木块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
    (1)实验中定滑轮的作用是___________;
    (2)为了测量木块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是___________;
    (3)小桶落地后,木块继续向前运动,这是由于木块具有___________,此时木块受到的滑动摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
    (4)把毛巾铺在木板上,想要测出图中木块在毛巾上受到的滑动摩擦力大小,下一步的操作是___________;
    (5)乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶,可以简化实验操作步骤,你觉得哪组的方法更好:_________(选填“甲组”或“乙组”)。
    【答案】 (1)改变力的方向 (2)小桶和沙子的总质量 (3)惯性 不变 (4) 往小桶中增加沙子,使木块做匀速直线运动 (5)甲组
    【解析】(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向。所以,实验中定滑轮的作用是改变拉力的方向。
    (2)小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。此时的拉力等于小桶和沙子的总重力。所以,为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是小桶和沙子的总质量。
    (3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,小桶落地后,滑块由于惯性继续向前运动。
    [4]继续向前运动过程中,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑块所受滑动摩擦力大小不变。
    (4)把毛巾铺在木板上,接触面粗糙程度增大,滑动摩擦力增大,应该往小桶中增加沙子,以此增大拉力,木块才会做匀速直线运动。
    (5)乙组觉得用钩码代替沙桶可以简化实验操作步骤,但此想法不能达到目的,因为用钩码不能连续改变拉力的大小,难以控制滑块做匀速直线运动,故甲组的方法更好。
    10. 某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
    (1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小___________(选填“等于”、“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
    (2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)通过对比___________两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
    (4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
    分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度___________(选填“有关”或“无关”);
    (5)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,于是小伟设计了如图丁所示实验装置,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。
    【答案】(1)等于 (3)甲、丙 (4)无关 (5)不需要
    【解析】(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
    (3)要得到其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大的结论,需要控制压力不变,接触面的粗糙程度不同,选择甲丙两图进行实验。
    (4)由表中数据可知,压力和接触面的粗糙程度不变,速度大小不同,测力计的示数不变,滑动摩擦力的大小不变,可以得到滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
    (5)丁图所示的实验装置,拉动长木板向左运动,木块相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力,不需要长木板做匀速直线运动。
    11. 小奇用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。
    (1)如图所示的三次实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计对木块的拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为______N。
    (2)①对比甲、乙实验可知:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
    ②对比______实验可知:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。雪后由于路面湿滑,避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例可用结论______(填“①”或“②”)来解释。
    【答案】(1)匀速直线 等于 0 (2)大 甲、丙 ①
    【解析】(1)实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,木块受力平衡,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等。
    实验中砝码与木块相对静止,没有相对运动或相对运动的趋势,所受摩擦力为0。
    (2)对比甲、乙实验,物体对接触面的压力相同,乙中弹簧测力计的示数大于甲,说明压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    甲、丙实验中,接触面的粗糙程度相同,丙中物体对接触面的压力大于甲,丙中弹簧测力计的示数大于甲,说明接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
    在雪地上撒沙子,是通过增大接触面粗糙程度的方式来增大摩擦,这一事例可用结论①解释。
    12. 探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,如图所示。
    (1)小组的同学首先进行了如图甲、乙、丙三次实验,每次他们都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 _____运动,根据______原理,可知此时滑动摩擦力与拉力的大小相等;
    (2)分析______两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
    (3)分析甲、丙两图可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ______;
    (4)小组的同学又用乙装置进行了图丁所示的实验,沿水平方向拉着物块做直线运动,弹簧测力计的示数为4.5N,这时物块A受到木板的摩擦力为 ______N,物块A上面的砝码在水平方向上处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态。
    【答案】 (1)匀速直线 二力平衡 (2)甲、乙 (3)大 (4)3. 8 非平衡
    【解析】(1)实验过程中,应使弹簧测力沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,物块A处于平衡状态,受平衡力作用,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
    (2)分析甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,且压力越大,测力计是示数越大,故可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
    (3)分析甲、丙两图可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,测力计的示数越大,故可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    (4)因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以图乙和图丁所示的实验中的滑动摩擦力大小相等,即图丁中物块A受到木板的摩擦力为3.8N。
    由4.5N>3.8N可知,物块A和上面的砝码做变速运动,两者均处于非平衡状态。
    次 数
    1
    2
    3
    接触面
    木板
    木板
    毛巾
    压力/N
    1.0
    1.5
    1.0
    弹簧测力计示数/N
    0.4
    0.6
    0.6
    实验序号
    木块与木板的接触面
    压力
    测力计示数
    1
    下表面与木板面
    2.5N
    1.2N
    2
    下表面与木板面
    5.0N
    2.4N
    3
    下表面与木板面
    7.5N
    3.6N
    4
    侧面与木板面
    2.5N
    1.2N
    5
    上表面与木板面
    2.5N
    1.8N
    6
    侧面与木板面
    5.0N
    实验次数
    桌面上所垫材料
    木块上所放砝码质量(g)
    弹簧测力计示数(N)
    1
    毛巾
    50g
    1.8
    2
    毛巾
    100g
    3
    棉布
    100g
    2.0
    实验次数
    1
    2
    3
    4
    运动速度(m/s)
    0.2
    0.3
    0.4
    0.5
    测力计的示数(N)
    1.2
    1.2
    1.2
    1.2

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