第二部分 专题六 解读探究摩擦力的方法-【期末·寒假大串联】2023-2024学年八年级物理（沪科版）

第 二 部 分 专 题 选 讲 专题六 解读探究摩擦力的方法 我们知道影响滑动摩擦力大小有两个因 素:一是压力大小,二是接触表面的粗糙程 度.我们在探究影响滑动摩擦力大小的因素 时采用了控制变量法,即把这两个因素的问 题变成两个单因素的问题,而只改变其中的 某一个因素,从而研究这个因素对摩擦力大 小的影响.现在用控制变量法探究摩擦力的 考题不断出现,应引起我们重视. 【例】 船只停泊在岸边时,常常将缆绳缠绕 在码头的立柱上,为什么缆绳要缠绕多圈呢? 某校课外兴趣小组展开了研讨,他们猜想:绕 绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且 摩擦力与绕绳的圈数成正比.为了验证猜想, 该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行 探究: 甲 乙 丙 (1)如图甲所示,将弹簧测力计挂在铁架 台上,用棉线将重物挂在弹簧测力计下方,测 出其重力为7.6 N,将数据记录在表格中; (2)如图乙所示,将铁棒固定在铁架台 上,将棉线在铁棒上绕1圈,读出弹簧测力计 的示数为2.9 N,老师告诉同学们,用重力减 去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁 棒之间的摩擦力,随后同学们算出此时的摩 擦力为4.7 N; (3)逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重 复实验,直至弹簧测力计的示数接近于0,并 将有关数据记录在表格中; (4)棉线绕3圈时,弹簧测力计示数如图 丙所示,此时示数为 N,棉线与铁棒 之间的摩擦是 (选填“静摩擦”或“滑 动摩擦”),该摩擦力的大小为 N; (5)分析实验数据,在弹簧测力计的示数 接近0之前,关于摩擦力与绳子缠绕圈数之 间关系的探究结论是: . 棉线绕的圈数 弹簧测力计 的示数F/N 摩擦力的 大小f/N 0 7.6 0 1 2.9 4.7 2 1.1 6.5 3 4 0.2 7.4 5 0.1 7.4 解析 (4)①弹簧测 力 计 的 一 个 大 格 代 表 1 N,一个小格代表0.1 N,弹簧测力计示数 是0.5 N. ②棉线与铁棒之间相对静止,它们之间 的摩擦力是静摩擦力. ③因为用重力减去弹簧测力计的示数, 就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力,所以 摩擦力为:f=7.6 N-0.5 N=7.1 N. (5)一圈时摩擦力是4.7 N,两圈时摩擦 力是6.5 N,三圈时摩擦力是7.1 N,四圈时 摩擦力是7.4 N,五圈时摩擦力是7.4 N,可 见圈数越多摩擦力越大,摩擦力和圈数的比 75 第 二 部 分 专 题 选 讲 值不是定值,所以摩擦力和圈数不是成正比 的关系. 答案 (4)0.5 静摩擦 7.1 (5)绕绳的圈 数越多,绳和铁棒间的摩擦力越大,但摩擦力 和绕绳的圈数不成正比 1. (潍坊中考题)如图甲所示,弹簧测力 计左端固定,木板放在水平桌面上,装有橡皮 泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连, 细线与木板平行.小明同学利用此装置,探究 “滑动摩擦力大小与压力的关系”.实验操作 如下: ①把橡皮泥粘在滑块上,用弹簧测力计 测出滑块和橡皮泥的总重,记作G. ②将粘有橡皮泥的滑块放在水平木板 上,通过水平细绳和弹簧测力计相连.用手向 右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出 示数F. ③多次改变滑块上橡皮泥的质量,并重 复步骤①②,记录相应数据如下表所示: 次数 1 2 3 4 5 6 滑块和橡皮泥 的总重G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧测力计 示数F/N 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 (1)当F=0.6N时,滑块对木板的压力 FN= N,滑块受到的滑动摩擦力 Ff= N.根据表中数据在坐标纸上 作出F-G 图像. (2)由F-G 图像可得,滑块受到的滑动 摩擦力Ff 与压力FN 的关系是 . (3)向右拉动木板时,快拉或慢拉对弹簧 测力计的示数有无影响? . 2. (扬州中考题)在“探究影响滑动摩擦 力大小因素”的实验中. 甲(木板表面) 乙(毛巾表面) 丙(毛巾表面) (1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小, 三次实验中均 用 弹 簧 测 力 计 沿 水 平 方 向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1 <F2<F3,图中F3 为 N. (2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力, 此时木块A 所受滑动摩擦力 (选填 “变大”“变小”或“不变”),木块A 上面的砝 码 (选填“受”或“不受”)摩擦力. (3)比较 两幅图,可得出:压力 相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大. 85 专题四 凸透镜的物距与像距 的调节及应用 小试牛刀 1. (1)缩小 漫 右 (2)小于 逐渐增大 2. (1)10 (2)