内容正文:
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探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验必备】
【实验整合】
例 1 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小明设计了如下图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物
块做匀速直线运动,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。当物块 A匀速运动,弹簧测力计示数如图甲所示,此时
物块所受滑动摩擦力为 N;
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较乙、丙实验,
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是为了研究滑动摩擦力大小与 有关(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”);
在 一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,据此可知生活中田径运动员的鞋
底应该选用 (选填“带纹路”或“相对光滑”)的;
(4)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,你认为他的结论是 (选
填“正确”或“错误”)的。原因是 ,改进
方法是 ;
(5)小明对实验装置进行改动。如下图所示,重复实验发现效果更好。实验中,小明
(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(6)实验过程中,突然增大弹簧测力计对物块的拉力,物块所受的滑动摩擦力将
(选填“不变”“变大”或“变小”);
(7)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在泥泞的路上行驶时出现打滑现
象的具体做法 。
【答案】(1)必须 等于 3.2
(2)丁
(3)压力 接触面粗糙程度 压力 带纹路
(4)错误 见解析 见解析
(5)不一定
(6)不变 见解析
【详解】(1)[1][2]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,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
[3]图甲中,弹簧测力计的分度值是 0.2N,弹簧测力计的示数是 3.2N,此时物块所受
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滑动摩擦力为 3.2N。
(2)[4]由题意可知,甲、乙、丁的接触面较光滑,并且丁的压力最小,故丁实验中
木块受到的滑动摩擦力最小。
(3)[5]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
以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[6][7][8]由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、
丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,丙中接触面比较粗糙,滑
动摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以生活中田径
运动员的鞋底应该选用接触面比较粗糙的,带纹路的。
(4)[9][10][11]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;可以将木块平放和立放,分
别测量摩擦力的大小。
(5)[12]由图所示实验可知,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,实验时不需要匀速拉动长木板。
(6)[13]实验过程中,突然增大弹簧测力计对物块的拉力,由于压力和接触面的粗糙
程度不变,摩擦力大小不变。
(7)[14]根据生活中的实际情况,为避免汽车在泥泞路面上行驶时出现打滑现象,最
简单的方法是给汽车加上防滑链。