2025年中考物理复习实验专题练习专题十二探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
2024-12-16
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内容正文:
2025年中考物理复习实验专题练习专题十二
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
一、实验题
1.测量并探究滑动摩擦力的大小
(1)测量滑动摩擦力
如图甲所示, 用弹簧测力计 拉动木块,使它沿长木板做 运动。 根据 原理,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 则此时木块在水平木板上滑动时受到的摩擦力大小 Ff= ;
(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素
如图乙所示,在图甲实验的木块上加放砝码,从而改变木块对长木板的 ;换用 相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变。测出这两种情况下的滑动摩擦力。请设计出记录上述实验数据或现象的表格
2.如图是伊伊同学“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)该实验用到的主要探究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”);
(2)图甲所示用弹簧测力计水平拉动木块做 运动,根据 的知识,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(3)伊伊在做图甲实验时,拉动木块没有及时停下,当木块有三分之一滑出木板表面还未停止滑动时,木块受到的滑动摩擦力 图甲弹簧测力计的读数(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)比较甲、乙两次实验可以得出,滑动摩擦力大小与 有关。为了探究滑动摩擦力是否跟压力大小有关,应选择 两组实验进行研究;
(5)聪聪改进了实验方法,如图丁所示,只需要拉动下方长木板,使其向左运动,此时木块相对地面是静止的,则木块受到的是 (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。
3.(一)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,小南每次都让小车从斜面上同一位置由静止开始自由滑下,并分别观察小车滑离斜面后,在粗糙程度不同的水平面上运动距离的差别。根据实验情形回答下面的问题:
(1)小南每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑,目的是为了使小车到达水平面时的速度 (选填“相同”或“不同”);
(2)小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ;小车最终在水平面上停下来,说明力改变了小车的 ;
(3)由上述实验推理,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(二)如图所示,小开在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)测量滑动摩擦力的大小时,应在水平面上用弹簧测力计沿 方向匀速拉动木块;
(2)小开用弹簧测力计拉着同一木块进行了三次正确操作,如图甲、乙、丙所示,若要探究滑动摩擦力与压力大小的关系,应比较 两图的实验;
(3)如图丁所示,小开发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使木块在水平方向做匀速直线运动,则此过程中,木块处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,与图甲相比较,木块此时受到的摩擦力将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
4.小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验,实验数据见下表。
编号
接触面
压力F/N
滑动摩擦力F1/N
①
木板1
4
1.16
②
木板1
6
1.73
③
木板1
8
2.31
④
木板2
4
1.22
⑤
木板2
6
1.84
⑥
木板2
8
2.45
⑦
木板3
8
2.61
(1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(3)实验结论是 。
(4)实验时如果增大拉动物体的速度,物体所受的滑动摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子: 。
5.小丽在“探究摩擦力的大小与什么有关”的实验时,她找来质量和体积都相等的A、B两个木块(B的表面更粗糙),放在木板上进行实验,如图所示:
(1)实验中应 匀速拉动弹簧测力计,此时滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”) 弹簧测力计的示数;比较甲、丙两次实验,可以得出摩擦力的大小与 有关。比较 两次实验,可以得出摩擦力的大小与压力大小有关。
(2)在甲、乙两图中,小丽分别以较快和较慢的速度拉动木块做匀速直线运动,发现F2>F1,她认为摩擦力大小与速度大小有关,她的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
6.在探究影响滑动摩擦力大小相关因素的实验中,小丽做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码和两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更粗糙的长木板。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平木板上做 运动,根据 的知识可知此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较1、2两次实验,得出结论: ;
(3)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
(4)小丽在做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时受到的摩擦力是 N。
7.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,欢欢同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示。
实验序号
接触面材料
压力/N
摩擦力/N
甲
木板
20
乙
木板
6.6
丙
棉布
20
5.6
(1)实验时,让木块在水平木板(或棉布)上做 运动,这时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;
(2)完成表格数据;(g取10N/kg)
(3)观察比较甲、丙两图,可得到的结论是 ;
(4)若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应选 两图的实验进行探究;此实验所采用的研究方法是 法;
(5)上学路上,欢欢看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将一些稻草塞进后轮底下,汽车很快就爬上来了,这是利用增大 的方法增大摩擦力。
8.用如图所示的装置研究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)应使木块在拉力作用下做 运动,利用 原理测出摩擦力的大小;
(2)比较 两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)在图丙实验中,弹簧测力计为4N,若弹簧测力计的示数增大到5N,此时木块所受滑动摩擦力为 N。
9.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作出如下猜想:
A.可能与接触面的粗糙程度有关;
B.可能与压力的大小有关。
接着他按如图所示的步骤进行实验:
(1)步骤①和②是为了验证猜想 (选填“A”或“B”),小明分析数据发现步骤①弹簧测力计的示数小于步骤②弹簧测力计的示数,由此可得出结论: ;
(2)下列现象中应用了上述实验所得结论的是 ;(选填字母)
A.骑自行车刹车时用力捏车闸
B.足球守门员戴有防滑手套
C. 移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)步骤③中弹簧测力计的示数 (选填“等于”或“不等于”)滑动摩擦力;
(4)小明想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?他用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为,紧接着增大拉力使木块加速滑动,读出此时弹簧测力计的示数为。于是小明得出了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。你认为小明的结论正确吗?
答: ,理由是 ;
(5)交流评估时,某实验小组提出:在实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是 。
A.弹簧测力计的分度值太大
B.木板的长度太长
C. 木板的粗糙程度不均匀
D.木块与木板的接触面积太大
10.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,砝码的重力为4N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小明又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
11.如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动;
(2)观察图甲、丙发现弹簧测力计的示数F1<F3,由此可知,在压力大小相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)该实验主要采用的探究方法是 ,我们学过该方法的实验还有 (列举1例);
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 (填选项前的编号)。
A.木板的质量 B.木块的质量
C.砝码的质量 D.托盘和砝码的总质量
12.如图所示,是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验时,为了让滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数,必须要拉着物块做水平匀速直线运动,这是利用了 的原理;
(2)比较甲、乙两次实验,可知滑动摩擦力大小与 有关;
(3)比较 两次实验,可知滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(4)小明想到雨后路面都比较滑,于是他又想研究“滑动摩擦力的大小是否与接触面的干湿程度有关”,实验时,他必须要保持压力、接触面 程度不变,改变接触面 程度,然后进行探究。
13.明明测量滑动摩擦力的大小,水平匀速拉动木板,待轻质测力计示数稳定后如图所示:
(1)测力计A的示数为3N,测力计B的示数为 N,木块受到滑动摩擦力的大小为 N,方向水平向 ;
(2)若测力计A的拉力增加至4N,测力计B的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)另一小组测量时发现测力计B的示数很难稳定,原因可能是 。(整个过程中,木块始终未脱离木板)
14.如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
实验序号
长木板表面
木板放置方式
拉动木块的个数
弹簧测力计实数/N
①
较粗糙
平放
②
较粗糙
平放
③
较光滑
平放
④
较光滑
竖放
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据 的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;
(2)由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关;
(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的 有关;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (“一定”或“不一定”)选填要匀速拉动长木板;
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法: 。
15.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)本实验采用的是 法,小明的三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示。实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗? 。你的理由是: 。
(3)请读出图中甲的弹簧测力计示数为 N,图中丙的弹簧测力计的示数为 N,比较图中甲、丙两组数据,你能得出的结论是: 。
(4)同桌小丽认为小明的这种测量方法存在的操作难度比较大,便改良了实验装置如图丁所示,发现实验效果更好,实验中小丽 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 水平 匀速直线 二力平衡 2.6N 压力 材料 见解析
【详解】(1)测量滑动摩擦力:
[1][2][3][4]如图甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,图中测力计分度值为0.2N,示数为2.6N,则此时木块在水平木板上滑动时受到的摩擦力大小Ff=2.6N。
(2)[5]由图乙知道,在图甲实验的木块上加放砝码,控制接触面粗糙程度不变,从而改变木块对长木板的压力大小,研究研究滑动摩擦力大小与压力关系。
[6]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,故换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出这两种情况下的滑动摩擦力,根据实验目的,设计出记录上述实验数据的表格如下。
[7]研究滑动摩擦力与压力的关系表格
压力
接触面的粗糙程度
滑动摩擦力/N
小
不变
大
不变
最大
不变
研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系表格
接触面的粗糙程度
压力
滑动摩擦力/N
平滑
不变
较平滑
不变
粗糙
不变
2. 控制变量法 匀速直线 二力平衡 4.2 等于 接触面的粗糙程度 乙、丙 滑动摩擦力
【详解】(1)[1]影响滑动摩擦力有多个因素,为了探究与其中一个因素的关系,其它因素要保持不变,这是控制变量法的应用。
(2)[2][3]图甲中,需要用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,据二力平衡的知识知,木块受到的摩擦力的大小等于测力计示数。
[4]图甲中,测力计的分度值为0.2N,示数为4.2N,即滑动摩擦力为4.2N。
(3)[5]木块有三分之一滑出木板,对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍等于木块未滑出木板前的摩擦力,所以等于图甲中弹簧测力计的示数。
(4)[6]由图甲、乙知,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,即木块所受的摩擦力不同,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
[7]要探究滑动摩擦力与压力的关系,需要让木块对木板的压力不同,在相同粗糙程度的接触面上匀速运动。所以选择乙、丙两组实验进行探究。
(5)[8]图丁中,木块与木板相对是滑动的,木块受到的是滑动摩擦力。
3. 相同 惯性 运动状态 匀速 水平 甲、乙 平衡 变小
【详解】(一)(1)[1]实验中每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度。
(2)[2][3]小车到达水平面后,小车由于惯性还会继续向前运动,不能立即停止;小车最终在水平面上停下来,是因为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)[4]由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,若小车在水平面上所受的阻力为零,它的运动速度就不会变化,即它将做匀速直线运动。
(二)(1)[5]应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[6]若要探究滑动摩擦力与压力大小的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,所以应该比较甲、乙两图的实验。
(3)[7][8]由题意可知,图丁中木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,木块处于平衡状态;斜向上拉动木块时,木块对木板的压力减小,接触面的粗糙程度不变,则此时木块在木板上受到的滑动摩擦力将变小。
4.(1)压力大小
(2)粗糙程度
(3)见详解
(4)不变
(5)鞋底上有凹凸不平的花纹
【详解】(1)①②③组实验数据中,使用同一块木板,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力大小不同,则根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面压力大小的关系。
(2)③⑥⑦组实验数据中,压力大小相同,均为8N,使用不同的木板,接触面的粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,则根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
(3)由实验数据可知,影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受的压力和接触面的粗糙程度;压力大小相同时,接触面越粗糙,受到的滑动摩擦力越大;接触面粗糙程度相同时,压力越大,受到的滑动摩擦力越大。
(4)滑动摩擦力和压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,所以实验时如果增大拉动物体的速度,物体所受的滑动摩擦力将不变。
(5)鞋底上有凹凸不平的花纹,是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
5. 水平 等于 接触面的粗糙程度 甲、乙 错误 没有控制压力不变
【详解】(1)[1][2]探究影响摩擦力大小的因素实验中应水平匀速拉动弹簧测力计,此时木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,拉力与滑动摩擦力大小相等,由弹簧测力计示数可间接测出滑动摩擦力,采用了转换法。
[3]本实验应用控制变量法,甲和丙两次实验中,A木块和B木块的质量相等,对木板的压力相等;而B木块的接触面更粗糙,甲实验中摩擦力为1.8N,丙实验中摩擦力为2.2N,可以得出摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
[4]甲和乙两次实验中均是A木块与木板接触,接触面粗糙程度相同;甲实验中接触面间压力为A木块的重力,而乙实验中接触面的压力为A、B两木块重力之和,甲实验中摩擦力为1.8N,乙实验中摩擦力为3.6N,分析数据可知接触面粗糙程度相同时,压力越大摩擦力越大。
(2)[5][6]结论是错误的。本实验要应用控制变量法,探究摩擦力大小与速度大小关系时要使接触面的粗糙程度、接触面压力相等,而甲乙两次实验压力不同、木块移动速度不同,不能确定是哪一个因素导致的摩擦力大小不同,应当控制压力不变。
6. 匀速直线 二力平衡 见解析 2、3 3
【详解】(1)[1][2]实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,拉力的大小与摩擦力的大小相等,这样可以利用弹簧测力计间接的测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)[3]由1、2两次实验可知,接触面粗糙程度相同,压力不同,是探究滑动摩擦力的大小跟压力的关系,可得结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,比较图甲中各次实验,第2、3两次实验符合要求。
(4)[5]由图丙知:2~6s物体做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知,此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时摩擦力为3N。
7. 3.6 25 匀速直线 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 甲、乙 控制变量 接触面粗糙程度
【详解】(1)[3]在实验中,为使摩擦力与拉力相等,木块应处于平衡状态,必须使木块在水平面上做匀速直线运动。
(2)[1]由图甲知,测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,木块做匀速直线运动,即木块处于平衡状态,故木块受到的摩擦力等于拉力,所以摩擦力
[2]由乙图知,物体在水平桌面上,物体对水平面的压力
(3)[4]甲、丙两图,压力大小相同,接触面的粗糙程度不相同,且接触面越粗糙,摩擦力越大,可得到的结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5]若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,应选乙、甲两图的实验进行探究。
[6]由于实验中控制了除研究的物理量以外的物理量不变,故所采用的研究方法是控制变量法。
(5)[7]司机在车胎底下垫了一些稻草,稻草和轮胎接触面粗糙,所以这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦。
8. 匀速直线 二力平衡 甲丙 压力 4
【详解】(1)[1][2]实验中应使木块在拉力作用下做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力是平衡力,拉力和摩擦力的大小相等,利用拉力与摩擦力是平衡力的原理测出摩擦力的大小。
(2)[3]探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系,保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,比较甲丙两次实验。
(3)[4]由图甲与图乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可得接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
(4)[5]在图丙实验中,弹簧测力计为4N,说明摩擦力是4N,若弹簧测力计的示数增大到5N,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,此时木块所受滑动摩擦力为4N。
9. A 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 B 不等于 不正确 加速拉时,拉力不等于摩擦力 C
【详解】(1)[1]①②两图中接触面材料不同,压力相同,说明是探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,即是验证猜想A。
[2]图①中接触面光滑,木块匀速滑行时的弹簧测力计示数小,即摩擦力小;图②中接触面较粗糙,木块匀速滑行时的弹簧测力计示数大,即摩擦力大。说明在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)[3]A.骑自行车刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.足球守门员戴有防滑手套,是在压力一定时增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的,故B符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木是以滚动代替滑动来减小摩擦的,故C不符合题意。
故选B。
(3)[4]步骤③中弹簧测力计斜向上拉动,木块匀速运动,则拉力在水平方向上的分力与木块受到的滑动摩擦力平衡,即拉力在水平方向上的分力大小才等于滑动摩擦力。
(4)[5][6]由于第二次拉动木块加速滑动,木块受力不平衡,拉力大小不等于滑动摩擦力,即第二次的弹簧测力计示数不等于摩擦力,所以不能说明物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大。
(5)[7]A.弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A不符合题意;
B.木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故B不符合题意;
C.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故C符合题意;
D.木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故D不符合题意。
故选C。
10. 二力平衡 压力(大小) 乙、丙 没有控制压力不变(相同) 不需要
【详解】(1)[1]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[3]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关时,需要控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故需要对比图乙、丙所示实验。
(3)[4]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,需要保证接触面的粗糙程度和压力相同。由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(4)[5]如图戊所示的实验方案,木块A相对地面处于静止状态,受到的测力计的拉力与受到摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该方案不需要长木板B做匀速直线运动。
11. 匀速直线 接触面粗糙程度 控制变量法 探究液体压强的影响因素 D
【详解】(1)[1]弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡的条件可知,必须让木块保持匀速直线运动。
(2)[2]甲、丙两图压力相同,接触面的粗糙程度不同,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明丙图中木块受到的摩擦力大于甲图物体受到的摩擦力,由此可知:在压力大小相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3][4]当探究压力作用效果与某一因素的关系时,需控制其它因素不变,所以该实验主要采用的探究方法是控制变量法,我们学过该方法的实验还有音调影响因素、压力作用效果的影响因素以及探究液体压强的影响因素等。
(4)[5]因为图丁的设计中,对木块的拉力来自托盘的砝码的总重力,所以为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 二力平衡 压力大小 乙、丙 粗糙程度 干湿程度
【详解】(1)[1]物块做水平匀速直线运动是平衡状态,受平衡力的作用,所以滑动摩擦力就等于弹簧测力计的拉力,利用了二力平衡的知识。
(2)[2]滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面粗糙程度。根据控制变量法的思想,甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,因此可知滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)[3]滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面粗糙程度。根据控制变量法的思想,要想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应当控制压力相同,因此应选择乙、丙两次实验。
(4)[4][5]根据控制变量法的思想,要想探究滑动摩擦力大小与接触面干湿程度的关系,应当控制压力和接触面粗糙程度相同,改变接触面干湿程度进行实验,观察实验现象。
13. 1.6 1.6 右 不变 木板表面粗糙程度不均匀
【详解】(1)[1]如图B所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[2]水平匀速拉动木板,木块受到滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小也为1.6N。
[3]水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后,木块处于静止状态,拉力和摩擦力是平衡力,方向相反,拉力水平向左,则木块受到的滑动摩擦力方向水平向右。
(2)[4]若测力计A的拉力增加至4N,木板加速运动,但木块仍静止,受力平衡,而压力和接触面粗糙程度不变,故木块受到的摩擦力将不变,此时B的示数仍等于摩擦力,为1.6N不变。
(3)[5]影响滑动摩擦力的大小的因素有压力大小与接触面的粗糙程度,测量时发现测力计B的示数很难稳定,则滑动摩擦力发生变化,原因可能是木板表面粗糙程度不均匀。
14. 二力平衡 ①② 粗糙程度 不一定 安装防滑链
【详解】(1)[1] 木块做匀速直线运动,在水平方向只受摩擦力和拉力,所以这两个力是平衡力,根据二力平衡可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
(2)[2] 探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关,需要研究压力不同,接触面粗糙程度相同的实验,也就是拉动木块数不同,长木板表面相同的两次实验,所以应选择实验序号①②。
(3)[3] 实验序号②③拉动木块的个数相同,长木板表面粗糙程度不同,所以得出的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。
(4)[4]影响滑动摩擦力大小的因素时压力和接触面粗糙程度,与运动快慢无关,所以图乙实验中不一定要匀速拉动木板。
(5)[5]安装防滑链后增加了车轮与马路接触面的粗糙程度,可以有效防止打滑。
15. 控制变量 匀速直线 等于 不对 没有控制接触面粗糙程度相同 3.6 5.4 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 不一定
【详解】(1)[1]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,所以实验中应该采用控制变量法。
[2][3]弹簧测力计拉动木块,弹簧测力计显示拉力大小,当木块进行匀速直线运动时,木块受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理,两个力大小相等,所以滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)[4][5]探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时,只应改变压力的大小,控制其他条件一样,而甲和乙实验中没有控制接触面粗糙程度相同,所以得到的结论是不对的。
(3)[6][7][8]甲、丙两图压力大小相同,而接触面的粗糙程度不同,此时木块都做匀速直线运动,滑动摩擦力等于弹簧测力计示数,甲图滑动摩擦力大小为3.6N,丙图滑动摩擦力大小为5.4N,所以可得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[9]由图丁所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不一定匀速拉动长木板。
答案第1页,共2页
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