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专题8 探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验专项突破
1.(2023春•朝阳区校级月考)如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同、下表面粗糙程度不同。
(1)实验中要用弹簧测力计水平拉动木块,使其匀速直线运动,运用知识 ,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数大小;
(2)比较(甲)、(丙)两图,可得到的结论是:接触面粗糙程度一定时, 越大,物体受到的滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、乙两图,得出:滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度有关。请评估一下,结论得出的错误之处: 。
2.(2023•西城区校级模拟)小华探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时器材有:一端带有定滑轮的长木板、长方体木块、弹簧测力计、细线和质量为50g的钩码若干。
(1)请你帮助小华将实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测量木块重力G,记录在表格中;
②依据图1组装实验器材;
③竖直向上拉弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动,记录弹簧测力计的示数F拉;
④在木块上加放一个钩码,仿照③进行实验,将木块和钩码总重力G和此时弹簧测力计的示数F拉记入表格中;
⑤仿照步骤④再做4次实验,并将实验数据记录在表格中;
⑥依据F压=G计算出各次实验中木板所受到的压力F压,根据 ,计算各次实验中木块受到的滑动摩擦力f,将F压和f记录在表格中。
(2)选定实验方案后,通过增加A表面上钩码的个数,测得多组摩擦力f的数据。请你根据小华的实验记录表格,在图2中描出压力为3.0N时摩擦力的数据点,并绘制出本次实验中滑动摩擦力f与压力F压的关系图象。
F压/N
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
f/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
(3)利用图像法来研究两个物理量之间的关系是一种重要的方法,我们曾用这个方法研究了重力和质量的关系。分析本实验中f与F压的图象,可得到的结论是: 。
(4)小华在某次数据处理时,将滑动摩擦力f作为纵坐标,钩码的总重力G钩作为横坐标,画出了f﹣G钩图像。该图像与图3所示 图像最接近。
3.(2023春•城阳区校级月考)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的实验。
(1)实验中,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,滑动摩擦力大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数,这样做的依据是 原理;该研究方法是 ;
(2)在①②③④四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (填序号);
(3)比较①②实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;比较实验②③,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;
(4)比较①④实验,发现①实验弹簧测力计的示数大于④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;
(5)实验中图②,砝码 (选填“不受”或“受”)摩擦力的作用;
(6)小明要对实验装置进行改动,如图⑤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。
4.(2023•新城区校级二模)“双减政策”实施后,学校开设了许多的综合探究课程,某物理探究小组在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板、毛巾、木块、弹簧测力计等进行实验。
(1)用弹簧测力计水平拉着放在水平面的木块做匀速直线运动时,弹簧测力计示数所代表的拉力大小 木块受到的摩擦力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(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)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”)。
(4)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。于是他们改进实验,如图戊所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中正确的是 (填字母)。
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
5.(2023春•雨花区校级月考)小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触