【必考实验】一题到位 实验五 研究影响滑动摩擦力大小的因素

经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系；并能正确说出增大或减小摩擦的方法。 生活经验告诉我们，在水平面上推动越重的物体，要用的力就越大，在不同的物体表面上推动同一物体，所用的力也不一样。由此我们猜想：滑动摩擦力的大小是否跟物体之间的压力大小和接触面的粗糙程度有关呢。 一个木块、两块粗糙程度不同的长木板、一个弹簧测力计、砝码若干。 1．用弹簧测力计匀速拉动木块，使其在较光滑的长木板上匀速滑动，记下弹簧测力计的示数，即为此种情况下的滑动摩擦力的大小，如图甲所示； 2．在木块上加砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力的大小，如图乙所示； 3．在木板的表面上铺上毛巾，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力的大小，如图丙所示。 实验序号 实验条件 摩擦力f/N 压力情况 接触面情况 1 木块 较光滑的长木板表面 1.8 2 木块和砝码 较光滑的长木板表面 4.2 3 木块和砝码 较粗糙的长木板表面 5.4 由1、2两次实验可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计的示数不同，即滑动摩擦力的大小不同。压力越大，滑动摩擦力越大。由2、3两次实验可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，即滑动摩擦力的大小不同。接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 1．转换法：把滑动摩擦力转换为弹簧测力计的示数； 2．控制变量法：在研究滑动摩擦力与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力大小；在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，控制压力大小不变，改变接触面的粗糙程度。 1．只有在水平桌面上匀速拉动物体时，滑动摩擦力f才等于弹簧测力计的拉力F； 2．影响滑动摩擦力大小的是接触面受到的压力，不是接触面上物体的重力。 1. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小明设计了如下图所示的实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计______（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小______（选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。当物块A匀速运动，弹簧测力计示数如图甲所示，此时物块所受滑动摩擦力为______N； （2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）； （3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与______有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与______有关（以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”）；在______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，据此可知生活中田径运动员的鞋底应该选用______（选填“带纹路”或“相对光滑”）的； （4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是______（选填“正确”或“错误”）的。原因是______ ，改进方法是______； （5）小明对实验装置进行改动。如下图所示，重复实验发现效果更好。实验中，小明______（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板； （6）实验过程中，突然增大弹簧测力计对物块拉力，物块所受的滑动摩擦力将______（选填“不变”“变大”或“变小”）； （7）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在泥泞的路上行驶时出现打滑现象的具体做法________。 一．实验探究题（共12小题） 2. （1）课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们进行了“二力平衡条件”的探究。 ①实验过程中小王发现两托盘中的砝码质量相差较多，但物体却能保持静止，所以他得出结论是：互为平衡的两个力大小不相等。得到这一结论是因为他选择了______（选填“甲”或“乙”）组器材做的实验； ②小王把小车转过一个角度，然后松手，观察小车能否恢复到原来的位置，他的这一操作是为了验证“两个力必须______才能平衡”这一条件； ③同组小李提出将装置中的物体换成小卡片，如图丙，这样不但能减小______对实验产生的影响，还具有更适合探究______的优点（填字母）。 A．方向相同的两个力能否平衡 B.不在同一条直线上的两个力能否平衡 C.大小不相等的两个力能否平衡 D.不在同一物体上的两个力能否平衡 （2）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验。 ①实验中应该用弹簧测力计水平______（选填“匀速”或“加速”