内容正文:
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第一部分
中考重难题突破
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实验重难题
专题二 力学实验
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实验5 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(课标新增)
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刷实验
1.[2023四川成都二模] 在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小李设计了如图甲、乙、丙所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
甲
乙
丙
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(1)根据__________知识可知,实验过程中,弹簧测力计应沿着水平方向拉着木块
做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
二力平衡
【解析】 实验过程中,对木块受力分析,它在水平方向上受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力,木块做匀速直线运动时,受力平衡,根据二力平衡的知识可知,这两个力大小相等,即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
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(2)比较________两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小是否与压力有关。
甲、乙
【解析】 为了探究滑动摩擦力的大小是否与压力有关,需要控制接触面的粗糙程度及其他因素相同,而压力大小不同,只有甲和乙符合要求,则比较甲和乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小是否与压力有关。
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(3)有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关,于是设计以下两种方案:
A.将物体 竖直切去一半,如图丁,重复(1)的操作过程,比较图甲和图丁
B.将物体 侧放,如图戊,重复(1)的操作过程,比较图甲和图戊
你认为比较合理的实验方案是___。
丁
戊
B
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【解析】 图丁中的物体切去一半,接触面积减小了,但是它自身的重力也减小了,
对木板的压力也减小了,这样无法探究滑动摩擦力与接触面积的关系,故A不符合
题意;比较图甲和图戊,物体对木板表面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,但
是图戊中的物体是侧放的,接触面积不一样,这样可以探究滑动摩擦力的大小与接
触面积的关系,故B符合题意。(4)由题意可知,向左拉动 , 相对于 向右运
动,则 受到 的摩擦力方向水平向左,故A正确,不符合题意;把砝码放在 上
面和把砝码拿走,这两种情况下 对 的压力大小不同,而接触面的粗糙程度相同,
滑动摩擦力的大小通过弹簧测力计的示数显示出来,此装置可探究滑动摩擦力的大
小与压力的关系,故B正确,不符合题意;增大 的速度, 还是处于平衡状态,
受力平衡,滑动摩擦力和测力计的拉力大小相同, 对 的压力不变,接触面的粗
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糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变,测力计的示数不会变,故C正确,不符合
题意;由题意可知,无论木板 速度如何变化, 相对于地面总是静止的,在水平
方向受力平衡, 对 的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,
测力计的示数不变,所以整个实验过程中,木板 不一定要做匀速直线运动,故D
错误,D符合题意。故选D。
(4)小李又将物体 放置在水平木板 上,在物体 上加一个砝码,将弹簧测力计
系在 上,用该实验装置来测量 受到的摩擦力大小,如图所示。向左拉动 ,当
相对于地面静止时,下列说法错误的是( )
D
A. 受到 的摩擦力方向水平向左
B.此装置可探究滑动摩擦力的大小与压力的关系
C.增大 的速度,弹簧测力计的示数不会变
D.整个实验过程中,木板 必须做匀速直线运动
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一题通关
【实验目的】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
【实验器材】弹簧测力计、砝码、木块、长木板、毛巾等。
【实验原理】二力平衡。
【实验过程】
1.把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,
读出此时弹簧测力计的示数 ;
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2.在木块上放砝码,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,读出此时
弹簧测力计的示数 ;
3.在木板上铺毛巾,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,读出此时
弹簧测力计的示数 。
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【实验数据】
压力
弹簧测力计示数
接触面 一个木块 加一个砝码
木板
带毛巾的木板
【实验结论】
影响滑动摩擦力大小的因素:一是接触面的粗糙程度,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。二是压力的大小,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力就越大。
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【常见考点】
1.弹簧测力计匀速拉动木块的目的是使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,
运用了二力平衡知识。
2.实验中弹簧测力计示数不稳定的原因有:接触面的粗糙程度不均匀;没有匀速拉
动木块。
3.实验改进:实验中匀速拉动木块不好控制,建议按下图所示操作:把木块 平放在木
板上,拉动木板,使木块相对于地面静止,这样便于读数,且无论下面的木板是否匀速
运动, 受到的弹簧测力计的拉力大小始终等于木板对 的滑动摩擦力的大小。
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4.转换法的应用:通过弹簧测力计示数的大小来反映