实验10 探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验-2022年中考三轮冲刺物理实验题专项训练

实验10 探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验（解析版） 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：探究影响滑动摩擦力大小的因素； ②实验原理：二力平衡的条件； ③实验方法：控制变量法、转换法。 【实验器材】 木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。 【器材作用及图像】 ①长木板和毛巾：改变接触面粗糙程度； ②木块（有拉环）：实验对象； ③弹簧测力计：拉动木块匀速运动； ④砝码：改变木块对水平桌面的压力； 【实验步骤】 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； 步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力； 步骤③把毛巾铺在长木板上面，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。 【实验结论及应用】 （1） 滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （2） 滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【实验数据记录】 【实验补充】 1、摩擦力产生的条件： 物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件： 第一：两物体相互接触； 第二：接触面粗糙； 第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2、摩擦力的种类和应用 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力； （2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力； （3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 3、增大或者减小摩擦力的方法 （1）增大有益摩擦的方法： ①增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹； ②增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大；③变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚； ④变湿摩擦为干摩擦。 2、减小有害摩擦的方法： ①使接触面变光滑；②减小压力；③用滚动代替滑动；④使接触面分离；⑤变干摩擦为湿摩擦。 【常考实验问题】 1、如图甲所示用弹簧测力计水平拉动木块在 　匀速直线　运动，根据 　二力平衡　原理，木块在长木板上受到的滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对 　平衡力　； 2、由于影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个，在探究某一因素对滑动摩擦力大小的影响时，应该采用的研究方法是 　控制变量　法； 3、比较图乙两次实验，得出结论为：　接触面粗糙程度一定时，压力越大　，滑动摩擦力越大； 4、实验过程中，木块的温度升高，是通过 　做功　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了木块的内能； 5、分别以速度v1和v2（v1＞v2）在同一表面匀速直线拉动木块，通过相同的路程，两次拉力所做功的关系为：W1　＝　W2（填“＜”、“＞”或“＝”）； 6、测量摩擦力大小是依据： 二力平衡 的知识来进行的； 7、验中出现误差的原因：用手拉动弹簧测力计，很难控制匀速直线运动，可以让弹簧测力计一端固定，另一端勾住木块，将木块水平放置在长木板上，然后直接如图所示拖动长木板，从而读出示数； 8、转换法应用：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小； 9、实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关； 10、实验需要多次测量，得出多组数据的目的是：避免实验偶然性，得出普遍规律。 【典例分析】图甲是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置：弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （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，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力。 （2）比较1、2两次实验，得出结论：在 　接触面粗糙程度　相同时，　压力　越大，滑动摩擦力越大。 （3）比较 　2、3　两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。 （4）小明利用第1次实验时的器材探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度是否有关，在其中一次操作中，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在6～8s受到的摩擦力为 　3　N。 【答案】（1）等于；（2）接触面粗糙程度；压力；（3）2、3；（4）3。 【解答】解：（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，故实验时，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，根据二力平衡知识，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小； （2）由1、2两次实验知，接触面粗糙程度相同，2中压力大，滑动摩擦力也大，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大； （3）要探究滑动摩擦力的大小与