重点实验11 探究影响滑动摩擦力大小的因素-2022年中考物理实验专题复习解读与训练

重点实验11 探究影响滑动摩擦力大小的因素 【设计和进行实验】 1.实验器材：木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、弹簧测力计； 2.实验原理：二力平衡； 3.实验步骤： （1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力； （2）在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时滑动摩擦力； （3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小。 【记录数据及分析现象】 次数 压力的大小程度 接触面粗糙程度 摩擦力（N） 1 小 光滑 2 2 大 光滑 3 3 大 粗糙 4 （1）在这个实验中，在第1、2次实验中变量是　接触面的压力　，控制的变量是　接触面的粗糙程度　。得到的结论是：　接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大　。 （2）在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第　2、3 次的实验结果，得到的结论是：　在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大　。滑动摩擦力的大小与压力的大小与接触面的粗糙程度有关。 【实验结论】 滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【实验方法】 （1）控制变量法： ①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，控制接触面的粗糙程度不变，改变物块 对接触面的压力，比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系； ②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，控制压力不变，改变接触面 粗糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。 （2）转换法：通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。 【交流与讨论】 （1）实验中要 水平匀速 拉动木块，使木块做匀速直线运动，重力和支持力平衡，才能 保证拉力大小等于滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力的大小与运动 速度大小 、 接触面面积 的大小无关。 【实验评估】 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下，对比甲图，乙图中无论是否匀速拉动弹簧测力计，都可以保证拉力大小始终等于摩擦力大小。 甲图 乙图 【例1】如图甲、乙、丙是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置. 甲　　　　　　　乙　　　　 　　　丙 （1）为了测出滑动摩擦力的大小，实验中应沿 水平 方向拉动使木块做 匀速直线 运动. （2）为了得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小之间的比例关系，某同学利用 甲、乙 两图所示的实验装置取得的实验数据如上表所示，请写出分析表中数据的过程，并写出得出的结论. 分析过程: 每一组实验中摩擦力和对应的压力比值为一个定值 . 结论: 当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比 （3）在第4次实验中，如果加速拉动木块，则弹簧测力计示数 大于 1.4 N，此时木块受到的滑动摩擦力 等于 1.4 N.（均选填“大于”“小于”或“等于”） （4）探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”时，应选用 甲、丙 两图所示的实验装置进行探究. （5）下列现象中，你认为可以利用甲、丙两次实验所得出的结论进行解释的是 B （填序号） A.压路机的碾子很重 B.车轮上有凹凸不平的花纹 （6）一位同学想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，于是他将图甲中的木块竖直切去一半，按照正确的操作方法拉动木块在木板上运动，读出弹簧测力计的示数为0.4 N；与第1次实验的数据对比后，他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积有关”的结论.你认为他的实验设计是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 没有控制压力大小不变 . （7）由于上述实验存在一定的缺陷，故对实验方案进行了改进，如图丁.改进后，水平向左拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于 平衡 状态，弹簧测力计的拉力 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）木块所受的摩擦力，此时不要求长木板做匀速直线运动. （8）在图丁所示的实验中，由于滑动摩擦力的大小与相对速度大小 无关 ，因此弹簧测力计的示数应该是稳定的；若实验中正确操作却发现弹簧测力计的示数不稳定，可能的原因是 长木板表面粗糙程度不均匀 . 【专题提升训练】 一、单选题 1．如图所示为探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，下列说法不正确的是（　　） A．实验过程中应匀速拉动木块 B．在实验过程中，木块的机