2023年中考物理重点实验复习《13.探究影响滑动摩擦力大小的因素》

探究影响滑动摩擦力大小的因素 【考点梳理】 1.猜想与假设： 滑动摩擦力的大小可能与以下因素有关：接触面粗横程度、压力大小、接触面积大小。 2.实验原理：二力平衡。 用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，如图1所示。 木板 木块o 图1 有时会设计其他实验，竖直匀速拉动（都是匀速拉），如图2所示。 F=2.0N 木块 铝块 木板 木块日铝块 77777777 7777777777 图2 3.转换法： 通过拉力的大小，即弹簧测力计示数米反映滑动摩擦力的大小。 4.控制变量法： 探究思路：探究什么，就改变什么，保证第三者不变！ ①探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，控制压力一定，只改变接触面的粗糙程度： ②探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，控制接触面的粗糙程度一定，只改变压力的大小。 5.弹簧测力计的使用与读数。 6根据实验数据绘制摩擦力随压力大不变化的图像。（如图3所示，实验收集了6组数据，注意描点必 须让阅卷老师清晰的看出黑点) N 2.8 1.6 1.2 0.8 0.4 01234567FEN 图3 第1页共5页 次数 1 2 4 5 6 F压N 2.0 3.0 40 5.0 6.0 7.0 fN 0.8 1.3 1.6 19 2.4 2.8 7.设计表格： 序号 木块放置 表面情况 压力/N 测力计示数N 1 平放 木板 5 1.2 2 平放 木板 8 1.9 3 平放 毛巾 5 2.0 ①设计表要根据实验题目的要求。 ②但是不管什么实验：第一，实验次数至少3组：第二，物理量必须带单位（否则扣分）；第三，设 计表格可以不写具体数据，除非特殊要求再填写数据。 8实验中弹簧测力计示数不稳定的原因：木板的粗糙程度不均匀。 9滑动摩擦力大小的问题：例如用2N的力拉物块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力大小为2N； 若拉力增大到3N时，则木块受到的摩擦力不变，仍为2N。 因为压力大小和粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力大小不变：或通过实验直接观察，但不稳定，不容 易观察到。 10.实验方法改进：实验过程中很难保持物体做匀速直线运动，如图所示装置，不需要木块做匀速直线 运动也能方便、准确测出滑动摩擦力的大小。 实验中，很难保持弹簧测力计示数的稳定。为了解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图 所示。某次实验弹簧测力计指针位置如图所示，它的示数为2.8N,木块受到的摩擦力方向是水平向 右（选填“水平向左”或“水平向右”）。使用该装置进行实验的优点是不用控制木板做匀速运动。 木块 木板 F 对长木板受力分析 对木块受力分析 f快对指 f装←☑+F F数← 11.在操作过程中，小明发现，测力计不沿水平方向拉动，也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直 线运动，如图所示，此过程中木块处于平衡状态，弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不 是一对平衡力，理由不共线（两个力）。 对 前者，因为木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，故木块处于平衡状态： 后者，因为拉力与木块受到的滑动摩擦力不在同一直线上，根据二力平衡，不是一对平衡力。 第2页共5页 12.实验结论： 指动摩擦力大小与接触面的粗髓程度、压力大小有关：接触面越粗髓，压力越大，滑动摩擦力越大 【典例引领】 (2022年宁夏中考题)如图所示，是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。 切去物体A的一 木板 (1)为了测出滑动摩擦力的大小，实验时应沿水平方向拉物块做 运动。这样测量的依据 是 (2)甲、乙、丙三次实验中，滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”或“丙”)实验。 (3)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉，是用到 两次实验得出的结论：他在做回环动作时 手不能握杠太紧是用到 两次实验得出的结论。 (4)比较甲、丁两次实验，某同学发现甲实验弹赞测力计计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数， 由此得出结论：滑动摩擦大小与接触面积的大小有关：小红同学认为结论是错误的，她判断的理由是 解析：(1)实验时，为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动， 此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，此时滑动摩擦力与拉力大小相等： (2)甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙的压力大于甲的压力，乙图摩擦力大于甲图摩擦力：甲、 丁两图，接触面粗糙程度相同，甲的压力大于丁的压力，甲图摩擦力大于丁图摩擦力：乙、丙两图，压力 相同，丙比乙接触面更粗楂，丙图的摩擦力大于乙图摩擦力，所以丁图的摩擦力最小： (3)单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉，可以在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩 擦力，所以用到了乙、丙两次实验得出的结论： 他在做回环动作时手不能握杠太紧，是在接触面的粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力，所 以用到了甲