23滑动摩擦力的产生条件与影响因素-实验题优选提升题-2024届高考物理重要模型图专练（全国通用）

23滑动摩擦力的产生条件与影响因素-实验题优选提升题-2024届高考物理重要模型图专练（全国通用） 一、实验题 1．在研究物体的摩擦力的影响因素的过程中，先猜想摩擦力可能与物体的接触面积、运动速度、压力、粗糙程度等因素有关。然后进行实验探究。 （1）甲、乙两图是研究摩擦力的两种方案，A为矩形木块（多个相同），B为木板（或玻璃板），C为测力计，实验中采用 方案便于操作；    ②如下表是实验数据记录的情况： 木板 玻璃板 玻璃板（1个木块） 木板（1个木块） 1个木块 2个木块 1个木块 速度大 速度小 木块平放 木块侧放 测力计 0.5N 1.0N 0.3N 0.3N 0.3N 0.5N 0.5N （2）由上述的实验数据试回答： ①本实验采用的研究方法( ) A．理想模型法    B．等效法      C．控制变量法         D．逻辑推理法 ②通过实验关于对摩擦力的认识( ) A．物体所受的摩擦力的大小与物体的运动快慢程度有关 B．动摩擦因数由物体的材料、接触面的粗糙程度决定，与接触面积无关 C．摩擦力的方向总与物体的运动方向在同一直线上，它对物体总是做负功 D．静止的物体不能受到滑动摩擦力的作用 2．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。 （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 。（选填“等于”、“大于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。 （2）通过对比甲、乙两次实验可知：其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）通过对比 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （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，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 运动速度（m/s） 0.2 0.3 0.4 0.5 测力计示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2 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”）。 （5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。 3．如图所示，小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块A、B放在水平木板上进行实验。 （1）用A做实验，水平向左拉动木板时，弹簧测力计的示数如图所示，则木板对A的摩擦力大小为 N。再用A、B叠放在一起做实验（A在下、B在上），弹簧测力计的示数较大，说明在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。 （2）将B放在水平木板上进行实验，再与用A做的实验进行对比，目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的 （填“面积大小”或“粗糙程度”）的关系；用A、B分别做实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力大小 （填“相等”或“不相等”）。 4．图甲所示的装置可以测量木块与木板之间的动摩擦因数。整个实验装置放在水平桌面上，跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连，在木块上放置砝码。向右拉动木板，待弹簧测力计的示数稳定后读数。 (1)下列三个因素中，会引起测量误差的一项是 （填序号） ①向右拉木板的速度未能保持恒定 ②木板与桌面间的摩擦力不能忽略 ③滑轮和木块间的细线未保持水平 (2)改变木块上砝码个数进行多次测量后，在图乙中描出了木块所受滑动摩擦力Ff与砝码质量m间的关系图线。已知图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为a，则木块与木板之间的动摩擦因数= ，木块的质量为M= 。（用k、a及重力加速度g表示） 5．某小组想测出木块与长木板之间的动摩擦因数μ，但仅有一根劲度系数未知的弹簧，经过思考，该小组按如下步骤进行实验： ①如图a，测出轻弹簧的自然长度l0； ②如图b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度l1； ③为测出木块与木板之间的动摩擦因数，该小组设计了如图c和图d两种方案．其中图c方案为：固定木板，用弹簧拉着木板匀速运动；图d方案为：将弹簧一端连接木板，另一端固定在墙壁上，拉动长木板使之向左水平运动．两种方案所测得的弹簧长度均记为l． （1）比较图c和图d的两种方案，你认为图 方法更好． （2）根据测出的物理量，木块与长木板之间动摩擦因数的表达式为μ=