内容正文:
探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关
【考点梳理】
一钩码
木块
木块
木块
木板
木板
毛巾
1原理:二力平衡(弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小)。
2控制变量法的使用
①研究滑动摩擦力与压力大小的关系:保证接触面的粗糙程度不变,在原装置的木块上增加一个砝码:
②研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系:同一个木块,用弹簧测力计拉着木块在不同表面上匀
速运动。
3转换法的应用:弹簧测力计示数的大小反应了滑动摩擦力的大小。
4实验中要缓慢匀速拉动木块,是因为只有匀速拉动时,弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。
5滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积大小无关。
6结论:①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越
大。②滑动摩擦力的大小与压力有关。接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
7实验方法的改进:固定弹簧测力计,拉动接触面,好处是不需要木块匀速直线运动,也可以测摩鉴
边
【典例引领】
(2023年抚顺中考题)30.小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个
面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
B面
B面
甲
内
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平
拉动小块地
垫,根据
原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数:
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是
又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗
糙程度相同时,
越大,滑动摩擦力越
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只将
测出滑动摩擦
力的大小为22N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫
(填“A”或“B”)面铺在
地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
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解析:(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据
二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)比较甲、内两次实验,接触面粗糙程度相同时,丙中压力越大,测力计示数也越大,摩擦力越
大,可以得到当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,
可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫A面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,摩擦力
较大,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
答案:(1)匀速直线:二力平衡:(2)压力:大:(3)A、B两个面对调:A
【真题演练】
1.(2023年邵阳中考题)23顺顺与利利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如
下猜想:
A可能与接触的粗糙程度有关
B可能与压力的大小有关
顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动,于是进行了改进:
木板
木板
甲
(1)如图甲,在小桶内装入适量的沙子,使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动,为了测出滑块
受到的滑动摩擦力大小,应测量
的重力:
(2)如图乙,在滑块上加砝码,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动。比较甲、乙
两次实验,验证了猜想
(选填“A”或“B”)是正确的:
(3)利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤,他这么做
(选填“能”
或“不能”)达到目的。
答案:①小桶和沙子:②B:③不能
2.(2023年自贡中考题)32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。
F=1.2N
Fz=1.6N
F丙=2.0N
o
CHHO
c@
777777777777777777777
777777777777777777777
77777777777777777777
木板表面
木板表面
毛巾表面
甲
丙
(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
滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”):
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,
越大,滑动摩擦力越大:
(3)通过对比两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大:
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(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,改变拉动木块的速度,
进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
3
4
运动速度(ms)
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
K
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