2025年安徽中考物理热点实验专题二摩擦力、二力平衡条件和力与运动的关系

2025年安徽中考物理热点实验专题二摩擦力、二力平衡条件和力与运动的关系（原卷版） 1．如图所示的是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。  （图甲、乙、丙中木板材料相同，图甲、乙中木板更光滑） (1)实验前要把弹簧测力计在 （选填“水平”或“竖直”）方向上调零。 (2)将木块放在水平木板上，每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数；现仍利用如图甲所示的实验装置，下列两种操作木块所受摩擦力的大小仍为1.2N的操作是 （填字母）。 A．木块以更大的速度做匀速直线运动     B．将水平拉力F₁增大到3N (3)如图乙实验过程中，砝码受到的摩擦力是 N。 (4)对比图乙、图丙两次实验的结果，你能得到的结论是： 。 (5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 的摩擦力，大小为 N。 2．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某实验小组选择如图的装置和器材进行实验。 (1)实验中，必须水平拉着木块做匀速直线运动，目的是根据 可得到物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小； (2)由甲、乙实验可得，在接触面粗糙程度相等时， 越大，滑动摩擦力越大； (3)比较甲、丙两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ； (4)同学们又利用图丁所示的装置进行了实验，通过比较F1、F2大小，还可进一步探究滑动摩擦力大小与 的关系； (5)图甲中，同学们已在水平方向上对弹簧测力计进行校零，若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零，则测量结果将 。（选填“偏大”或“偏小”） 3．日常生活中，鞋底的防滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性，良好的防滑性更有利于行走稳定，从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性能。 (1)如图甲所示，小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 ； (2)按如图甲所示的装置进行实验时，小明发现实验操作不方便，思考后进行了优化，改成了如图乙所示的实验方案。让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量，记录的实验数据如下表： 次数 款式 鞋与填充物的总重 弹簧测力计的示数 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 在比较两款运动鞋的防滑性能实验中，鞋内加入填充物的目的是控制 相同； (3)分析实验数据可知：① （选填“A”或“B”）款运动鞋的防滑性能较好；②在接触面粗糙程度一定时， ，滑动摩擦力越大； (4)在图乙装置第1次实验的基础上，小明多次改变了拉动橡胶垫的速度，重复实验，如图丙所示，观察到弹簧测力计的示数仍为，由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与 大小无关； (5)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点： （合理即可）。 4．小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计等器材，在家里的水平大理石上做了如图所示的四次探究实验。 (1)她用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动如图①，可确定滑动摩擦力的大小为 N； (2)①②两次实验说明：滑动摩擦力大小与 大小有关； (3)比较实验②③可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 （选填“有关”或“无关”）； (4)小红在大理石上铺了一条毛巾，做了第④次实验，对比①④两次实验，便得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论，你认为正确吗？ ；请判断并说出理由 ； 5．小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”，猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有： ①接触面所受的压力的大小； ②接触面的粗糙程度； ③接触面的面积。 接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。 (1)实验中，小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动，根据 的原理，可知道摩擦力的大小等于拉力的大小，从而测出木块所受的摩擦力的大小； (2)对比甲、丙两图，可以验证猜想 （选填“①”、“②”或“③”）； (3)如果小明要探究猜想①，他应该选择 两图所示的实验步骤来操作，根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论： ； (4)小明为了探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗？如果正确，请写出分析过程；如果不正确，请重新设计实验方案： 。 6．实验小组利用如图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小和哪些因素有关”。 用弹簧测力计水平拉动木块在桌面上做 运动，弹簧测力计示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。 下面是小组成员的4个猜想以及操作方案： （1）在木块上放置不同数量的砝码，可以改变木块和桌面之间的 进而观察滑动摩擦力的变化； （2）木块的速度会影响滑动摩擦力吗?小军想用测力计加速拉动木块，测得不同速度时的测力计的示数，比较摩擦力。你认为是否可行? ，理由是此时测力计的示数 （选填“<” “=”或“>”）木块受到的滑动摩擦力的大小； （3）接触面积的大小会影响滑动摩擦力吗?小方想通过竖着切割木块来改变接触面积，如图②所示。你认为是否可行? ，理由是 。 （4）小红联想到“雨天路滑”，猜想：除了接触面材料，接触面上有水没水，也能影响滑动摩擦力。她在桌面上注水后再做如图①实验，发现多次测出的滑动摩擦力比没有注水时 （选填“大”或“小”）。小组通过一起讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成的一层水膜充当了润滑剂。 （5）汽车轮胎上有深浅不一的横纹和纵纹，如果有小石子嵌入较深的花纹中，一定要及时清理。请你结合以上研究结果分析原因： 。 7．在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示。 (1)实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的 相同； (2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在木板表面滑行的距离最远，由此可得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越 ，速度减小越 。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持 运动状态； (3)冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。 8．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小曲同学采用了如图所示的装置．让小车自斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下来，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。 (1)让小车从斜面上同一位置下滑的目的是让小车到达水平面时具有相同的 。 (2)在水平面上铺粗糙程度不同的材料的目的∶改变小车运动时 。 (3)比较小车在不同水平面上运动的距离，得出结论：初速度相同时，小车所受阻力 ，速度减小得越慢，运动的距离越远。 (4)如果水平面是光滑的，那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上 。 (5)在此实验的基础上还可以探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验，该实验的原理是 。 9．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图所示。 (1)每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的 。 (2)通过比较同一小车在不同表面滑行的 ，可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的摩擦力越小， 。 (3)假设水平面光滑，小车不受任何阻力，则小车将在水平面上做 运动；该研究过程中采用了 （选填“实验”或“实验加推理”）的方法。这个实验过程说明，物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体 。 (4)如图丁所示，跳伞运动员在空中可以沿直线匀速下降，原因是______（填选项）。 A．跳伞运动员只受重力的作用 B．跳伞运动员受到的重力大于空气的阻力 C．跳伞运动员匀速直线下降过程中所受合力为零 10．伽利略曾经观测到钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。于是，他设想这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。他推断，如果右边的斜坡变成水平面，球将会一直匀速滚动下去，如图乙； （1）如图丙所示，是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同倾角的斜坡上小球的位置。他认为当斜坡倾角变小时，小球在右边斜坡上的速度减小得越来越慢，于是他推测：当斜坡变成水平面时，球的速度就不再变小，球将做 运动； （2）伽利略认为，小球这种运动是小球的“自然运动”状态，“自然运动”是指小球保持原来的运动状态的性质。在我们今天看来，小球的这种性质被称为惯性； （3）我们学习了“能量”的知识之后，知道小球“记住”的是能量。但是，由于摩擦力和空气阻力的存在，小球将不会到达起始高度。那么，小球在右边斜坡向上滚动的过程中，你认为小球的动能的减小量比自己重力势能的增加量要 （选填“大”或“小”），请说明理由： 。 11．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 (1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是 。 (2)当小球的速度为4.0m/s时，弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为F G（填“大于”“小于”或“等于”）；当弹簧的压缩量最大时，小球处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。 (3)实验中所用小球的质量为 kg。全过程中，弹簧中弹力的最大值为 N。 12．力学中有很多相似实验，器材：①表面平整的长木板（带斜面）、②刻度尺、③弹簧测力计、④小车、⑤木块、⑥毛巾、⑦棉布、⑧砝码。 (1)探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从同一斜面相同高度静止滑下，水平面越光滑，小车运动距离越长，推理得出：运动的物体如果不受力将做 运动； (2)在丙图基础上只需再选择序号⑤的器材，还可以探究小车动能和 的关系； (3)为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及 （填序号）的器材，下列事例用到此结论的是 （选填字母）； A．用力压橡皮，擦去写错的字    B．向自行车转轴处加润滑油 C．自行车刹车时用力捏闸        D．压路机的碾子质量很大 (4)如图丁将小车A上固定磁体，小车B上固定铁块，靠近一定距离后，固定A，释放B，上述操作 （选填“能”或“不能”）达到“探究物体间力的作用是否是相互的”的实验目的； (5)如图戊，继续用小车做实验，绳子一端挂在车顶，一端拉小球，不计空气阻力，判断小球的运动状态 （选填“改变”或“不改变”）。 13．在“探究二力平衡条件”的实验中，小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。 (1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验，你认为图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了 对实验的影响； (2)经过讨论，小组同学决定采用图丙的方案进行探究，在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后，当硬纸片平衡时，小华将硬纸片转过一个角度，松手后硬纸片 （选填“能”或“不能”）平衡.设计此实验步骤的目的是 。 14．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到1N的压力就缩短0.05m，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 (1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是 。 (2)当小球的速度为4.0m/s时，弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为F G（选填“大于”、“小于”或“等于”）；当弹簧的压缩量最大时，小球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 (3)实验中所用小球的质量为 kg。全过程中，弹簧中弹力的最大值为 N。 15．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整钩码 来改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 的两个力能否保持平衡； (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是： ； (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 。 16．小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。 (1)如图-1，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在木板表面做 运动，记录此时弹簧测力计的示数。 (2)如图-2，小明在木块上加放砝码，重复（1）中的操作。比较图-1，图-2实验，可以得出结论：其他条件一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 。 (3)比较图-3、图- （选填“1”或“2”）实验可知，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。生活中应用此结论的实例有： （写出一条即可）。 (4)小明想到自己在做家务时，把被子叠好后拉动，比被子在平铺状态下拉动起来更轻松，于是准备探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度，小明利用力传感器和传送带设计了如图-4所示的装置，保持传送带的转速不变进行实验，计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图-5、图-6（木块平放和侧放时的底面积不同）所示。 ①分析图-5、图-6可初步得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积 （选填“有关”或“无关”）； ②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定，可能的原因是 ； ③同桌小华认为小明的实验方案不够严谨，为探究“把被子叠好后拉动，比被子在平铺状态下拉动起来更轻松”的原因，小明应该 。（合理即可） 17．如图所示，为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”，小欣和他的同学进行了以下实验探究，关于此探究，小欣提出实验以下猜想； 实验图 甲 乙 丙 接触面 较光滑木板 较光滑木板 粗糙木板 压力/N 1.0 1.5 1.5 弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 验证猜想二和猜想三的实验数据如表所示。 请回答下列问题： (1)实验中在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，应将弹簧测力计调零后水平拉着木块做 运动，读出运动的弹簧测力计示数F； (2)为验证猜想一，分别以木块不同侧表面按正确实验方法进行测量，结果弹簧测力计示数均相同。说明滑动摩擦力的大小与接触面积 （选填“有关”或“无关”）； (3)为验证猜想二，小欣比较甲、乙两实验得到结论，在下列三个实例中，___________（填选项字母）是此结论的应用。 A．加润滑油 B．自行车的刹车闸 C．举重运动员举重时手上要涂防滑粉 18．小鹏发现生活中船靠岸时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，可为什么缆绳要缠绕很多圈呢？那么“绕在固定圆棒上的绳子受到的滑动摩擦力大小与哪些因素有关？”他作出猜想如下： 猜想①：可能与缆绳缠绕圈数有关 猜想②：可能与立柱的材质有关 小鹏用钩码、弹簧测力计、绳子、粗糙程度相同材质不同的圆棒进行实验。如图1所示，将绳子缠绕在固定的圆棒上，绳子一段挂上钩码，将弹簧测力计系在绳子的另一端，拉动绳子使之匀速上升并记下弹簧测力计的读数填入表中。 实验序号 圆棒材质 缠绕圈数 弹簧测力计示数 a 橡胶 1 0.7N b 橡胶 2 1.6N c 橡胶 3 4.1N d 玻璃 1 1.2N e 玻璃 2 4.0N (1)当钩码匀速上升时，绳子受到的摩擦力方向 （选填“向上”或“向下”）； (2)分析序号a、b、c的三次实验数据，可以得出：圆棒的材质相同时，绳子缠绕的圈数越多，缠绕在固定圆棒上的绳子受到的摩擦力 （选填“越大”或“越小”）； (3)探究猜想②时，小鹏通过a、d和b、e两次实验数据得出：在其他条件相同时，绳子受到的摩擦力与立柱材质有关。且材料越柔软摩擦力越小，你认为这一结论是否可靠 ；理由是 ； (4)如图2所示为了牢牢的将船拴住，现在很多码头使用铁做成如图所示的双立柱来绕绳，请结合上述实验说明这样设计是否合理 ；理由： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年安徽中考物理热点实验专题二摩擦力、二力平衡条件和力与运动的关系（解析版） 1．如图所示的是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。  （图甲、乙、丙中木板材料相同，图甲、乙中木板更光滑） (1)实验前要把弹簧测力计在 （选填“水平”或“竖直”）方向上调零。 (2)将木块放在水平木板上，每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数；现仍利用如图甲所示的实验装置，下列两种操作木块所受摩擦力的大小仍为1.2N的操作是 （填字母）。 A．木块以更大的速度做匀速直线运动     B．将水平拉力F₁增大到3N (3)如图乙实验过程中，砝码受到的摩擦力是 N。 (4)对比图乙、图丙两次实验的结果，你能得到的结论是： 。 (5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 的摩擦力，大小为 N。 【答案】(1)水平 (2) 匀速直线 AB (3)0 (4)在（材料） 压力一定时， 接触面越粗糙， 滑动摩擦力越大 (5) 右 1.2 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 【详解】（1）因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。 （2）[1]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小。 [2]根据影响滑动摩擦力大小的两个因素压力和接触面粗糙程度都不变，故摩擦力大小不变，拉力也不变，所以改变速度或者增大拉力，滑动摩擦力不变。 （3）砝码和木块之间没有相对运动或者相对运动趋势，故砝码不受摩擦力。 （4）对比乙、丙两次实验知，压力相同，丙中接触面更粗糙，测力计示数更大，故得到结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 （5）[1][2]由图可知，木块相对于长木板向左运动，因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此受到的摩擦力水平向右。受到水平向左弹簧测力计的拉力和水平向右的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，所以此时木块C受到的滑动摩擦力大小为1.2N。 2．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某实验小组选择如图的装置和器材进行实验。 (1)实验中，必须水平拉着木块做匀速直线运动，目的是根据 可得到物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小； (2)由甲、乙实验可得，在接触面粗糙程度相等时， 越大，滑动摩擦力越大； (3)比较甲、丙两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ； (4)同学们又利用图丁所示的装置进行了实验，通过比较F1、F2大小，还可进一步探究滑动摩擦力大小与 的关系； (5)图甲中，同学们已在水平方向上对弹簧测力计进行校零，若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零，则测量结果将 。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】(1)二力平衡 (2)压力 (3) 错误 没有控制压力大小不变 (4)接触面的粗糙程度 (5)偏大 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 【详解】（1）实验中，必须水平拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 （2）由甲、乙实验知道，接触面粗糙程度相等，压力不同，且压力越大滑动摩擦力越大，故可得：在接触面粗糙程度相等时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度，比较甲、丙两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是错误的，理由是未保证压力相同。 （4）丁图中，压力相同，而接触面粗糙程度不同，通过比较F1、F2大小，还可进一步探究滑动摩擦力大小与触面粗糙程度的关系。 （5）已在水平方向上对弹簧测力计进行校零，若用该弹簧测力计在进行图丁实验时未对弹簧测力计进行再次校零，由于弹簧测力计钩码重力的作用，会导致测量结果偏大。 3．日常生活中，鞋底的防滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性，良好的防滑性更有利于行走稳定，从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性能。 (1)如图甲所示，小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，此时运动鞋受到的滑动摩擦力为 ； (2)按如图甲所示的装置进行实验时，小明发现实验操作不方便，思考后进行了优化，改成了如图乙所示的实验方案。让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量，记录的实验数据如下表： 次数 款式 鞋与填充物的总重 弹簧测力计的示数 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 在比较两款运动鞋的防滑性能实验中，鞋内加入填充物的目的是控制 相同； (3)分析实验数据可知：① （选填“A”或“B”）款运动鞋的防滑性能较好；②在接触面粗糙程度一定时， ，滑动摩擦力越大； (4)在图乙装置第1次实验的基础上，小明多次改变了拉动橡胶垫的速度，重复实验，如图丙所示，观察到弹簧测力计的示数仍为，由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与 大小无关； (5)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点： （合理即可）。 【答案】(1)1.8 (2)压力大小 (3) B 压力越大 (4)速度 (5)弹簧测力计静止，便于读数 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、探究影响滑动摩擦力的实验改进 【详解】（1）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计分度值为0.1N，示数为1.8N，根据二力平衡，拉力等于滑动摩擦力，则此时运动鞋受到的滑动摩擦力为1.8N。 （2）在比较两款运动鞋的防滑性能实验中，鞋内加入填充物可以改变鞋子的总重力，从而控制压力大小相同。 （3）[1]对比实验1和3可知，压力相同时，拉动B款鞋子的力更大，则B款鞋子受到的滑动摩擦力更大，所以B款运动鞋的防滑性能较好。 [2]对比实验1、2或3、4可知，对于同款鞋子，即接触面粗糙程度相同时，压力越大，拉动鞋子的力更大，则滑动摩擦力越大。 （4）在图乙装置第1次实验的基础上，小明多次改变了拉动橡胶垫的速度，重复实验，如图丙所示，观察到弹簧测力计的示数仍为，说明滑动摩擦力不变，由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与速度大小无关。 （5）相比于图甲装置，使用图乙装置实验时，弹簧测力计静止，便于读数。 4．小红同学利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计等器材，在家里的水平大理石上做了如图所示的四次探究实验。 (1)她用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动如图①，可确定滑动摩擦力的大小为 N； (2)①②两次实验说明：滑动摩擦力大小与 大小有关； (3)比较实验②③可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 （选填“有关”或“无关”）； (4)小红在大理石上铺了一条毛巾，做了第④次实验，对比①④两次实验，便得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关的结论，你认为正确吗？ ；请判断并说出理由 ； 【答案】(1)0.6 (2)压力 (3)无关 (4) 不正确 没有控制压力相同 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的注意事项、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 【详解】（1）根据二力平衡知识可知，当拉着透明皂沿水平方向做匀速直线运动时，摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。由图①可知，弹簧测力计分度值为0.2N，所以弹簧测力计示数为0.6N，所以滑动摩擦力的大小为0.6N。 （2）由图可知，①②两次实验中，接触面粗糙程度相同，②中压力大，弹簧测力计示数大，即摩擦力大，故①②两次实验说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （3）②③两次实验中，压力和接触面粗糙程度相同，接触面积大小不同，弹簧测力计示数相同，即摩擦力大小相等。所以比较实验②③可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。 （4）探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的实验中，应控制压力大小相等，而①④两次实验，接触面粗糙程度不同，压力大小也不同，所以不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，故不正确，理由是没有控制压力相同。 5．小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”，猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有： ①接触面所受的压力的大小； ②接触面的粗糙程度； ③接触面的面积。 接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。 (1)实验中，小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动，根据 的原理，可知道摩擦力的大小等于拉力的大小，从而测出木块所受的摩擦力的大小； (2)对比甲、丙两图，可以验证猜想 （选填“①”、“②”或“③”）； (3)如果小明要探究猜想①，他应该选择 两图所示的实验步骤来操作，根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论： ； (4)小明为了探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗？如果正确，请写出分析过程；如果不正确，请重新设计实验方案： 。 【答案】(1) 水平 匀速 二力平衡 (2)② (3) 甲、乙 见解析 (4)见解析 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 【详解】（1）[1][2][3]实验中，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动，则木块处于平衡状态，水平方向所受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡可知，摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）图甲和丙中，压力相同，接触面的粗糙程度不同，丙接触面更粗糙，弹簧测力计的示数更大，说明木块所受的摩擦力更大，所以可以验证的是猜想②。 （3）[1]猜想①探究的是滑动摩擦力与接触面所受压力的大小的关系，应保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小。图甲和乙可达到探究目的。 [2]图乙中，压力更大，测力计的示数更大，说明滑动摩擦力更大，所以可得：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）不正确，因为图丁将木块切去一半，接触面改变的同时，压力也改变了，应将切去的半块木块放在剩下的半块木块的上方，控制压力大小不变。 6．实验小组利用如图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小和哪些因素有关”。 用弹簧测力计水平拉动木块在桌面上做 运动，弹簧测力计示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。 下面是小组成员的4个猜想以及操作方案： （1）在木块上放置不同数量的砝码，可以改变木块和桌面之间的 进而观察滑动摩擦力的变化； （2）木块的速度会影响滑动摩擦力吗?小军想用测力计加速拉动木块，测得不同速度时的测力计的示数，比较摩擦力。你认为是否可行? ，理由是此时测力计的示数 （选填“<” “=”或“>”）木块受到的滑动摩擦力的大小； （3）接触面积的大小会影响滑动摩擦力吗?小方想通过竖着切割木块来改变接触面积，如图②所示。你认为是否可行? ，理由是 。 （4）小红联想到“雨天路滑”，猜想：除了接触面材料，接触面上有水没水，也能影响滑动摩擦力。她在桌面上注水后再做如图①实验，发现多次测出的滑动摩擦力比没有注水时 （选填“大”或“小”）。小组通过一起讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成的一层水膜充当了润滑剂。 （5）汽车轮胎上有深浅不一的横纹和纵纹，如果有小石子嵌入较深的花纹中，一定要及时清理。请你结合以上研究结果分析原因： 。 【答案】 匀速直线 压力 不可行 > 不可行 没有控制压力相同 小 见解析 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的注意事项、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论 【详解】[1]在实验时，要拉着木块在桌面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识，弹簧测力计示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。 （1）[2]通过在木块上放置不同数量的砝码来改变木块和桌面之间的压力大小，然后观察滑动摩擦力的变化。 （2）[3][4]用测力计加速拉动木块，此时拉力大于摩擦力，木块水平方向受力不平衡，所以不能比较摩擦力的大小，所以此方法不可行。 （3）[5][6]通过竖着切割木块来改变接触面积，如图②所示，改变受力面积的同时也改变了压力的大小，没有控制压力大小相同，所以不可行。 （4）[7]在桌面上注水后再做如图①实验，因为在木块和桌面之间形成的一层水膜充当了润滑剂，减小了摩擦力，所以会发现多次测出的滑动摩擦力比没有注水时小。 （5）[8]有小石子嵌入较深的花纹中，会减小轮胎表面的粗糙程度，进而减小摩擦力，所以一定要及时清理。 7．在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示。 (1)实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的 相同； (2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在木板表面滑行的距离最远，由此可得出：水平面越光滑，小车受到的阻力越 ，速度减小越 。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持 运动状态； (3)冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应 才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。 【答案】(1)速度 (2) 小 慢 匀速直线 (3)减速慢行 【知识点】探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤、总结阻力对物体运动的影响的实验结论、实验推理法 【详解】（1）同一小车在同一斜面由静止滑下时，起始高度越大，进入水平面时的速度越大，实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的速度相同，采用了控制变量法。 （2）[1]木板表面最光滑，小车在木板表面滑行的距离最远，说明水平面越光滑，小车受到的阻力越小。 [2]因为阻力越小，小车速度减小得越慢，所以小车能滑行更远的距离。 [3]根据实验现象进行推理，如果小车运动时受到的阻力为零，那么速度就不会减小，小车可以运动到无限远，即小车将保持匀速直线运动状态。 （3）根据实验结论，阻力较小时，物体速度减小得慢，物体不容易停下来。在冰雪天气路面湿滑、阻力较小的情况下，车辆制动距离会变长，如果车速过快，遇到紧急情况时很难在短时间内使车辆停下来，容易引发交通事故。所以应减速慢行，保证行驶安全。 8．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小曲同学采用了如图所示的装置．让小车自斜面上某一个固定位置由静止开始自由滑下来，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，用小旗子标记每次小车在相应平面上停止后所处的位置。 (1)让小车从斜面上同一位置下滑的目的是让小车到达水平面时具有相同的 。 (2)在水平面上铺粗糙程度不同的材料的目的∶改变小车运动时 。 (3)比较小车在不同水平面上运动的距离，得出结论：初速度相同时，小车所受阻力 ，速度减小得越慢，运动的距离越远。 (4)如果水平面是光滑的，那么从斜面上滑下来的小车将会在水平面上 。 (5)在此实验的基础上还可以探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验，该实验的原理是 。 【答案】(1)速度 (2)阻力 (3)越小 (4)做匀速直线运动 (5)二力平衡 【知识点】探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 【详解】（1）根据控制变量法，实验中需要使小车从斜面上同一位置下滑，让小车在水平面上具有相同的初速度。 （2）水平面上铺粗糙程度不同的材料，可以改变阻力，材料越光滑，阻力越小。 （3）由图可知，水平面上铺木板时，小车运动的距离最远，由于木板最光滑，小车受到的阻力最小，由此可得出结论：初速度相同时，小车所受阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远。 （4）如果水平面是光滑的，那么小车在水平面上将不受阻力，由牛顿第一定律可知，运动的物体不受力将做匀速直线运动，所以从斜面上滑下来的小车将会在水平面上做匀速直线运动。 （5）探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验时需要用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，由二力平衡可知，滑动摩擦力与拉力相等。 9．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图所示。 (1)每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的 。 (2)通过比较同一小车在不同表面滑行的 ，可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的摩擦力越小， 。 (3)假设水平面光滑，小车不受任何阻力，则小车将在水平面上做 运动；该研究过程中采用了 （选填“实验”或“实验加推理”）的方法。这个实验过程说明，物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体 。 (4)如图丁所示，跳伞运动员在空中可以沿直线匀速下降，原因是______（填选项）。 A．跳伞运动员只受重力的作用 B．跳伞运动员受到的重力大于空气的阻力 C．跳伞运动员匀速直线下降过程中所受合力为零 【答案】(1)速度相同 (2) 最大距离 运动得越远 (3) 匀速直线 实验加推理 受到了力的作用 (4)C 【知识点】探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 【详解】（1）由控制变量法，每次小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑，目的是保证小车到达斜面底部的速度相同。 （2）[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，通过比较同一小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，小车受到的摩擦力越小，运动得越远。 （3）[1][2][3]假设水平面光滑，小车不受任何阻力，小车的速度不会变小，则小车将在水平面上做匀速直线运动；该研究过程中采用了实验加推理的方法。这个实验过程说明，物体的运动状态发生了改变（即速度大小或方向改变），那么一定是这个物体受到了力的作用。 （4）如图丁所示，跳伞运动员在空中可以沿直线匀速下降，运动状态没有改变，原因是受到平衡力的作用，跳伞运动员受到的重力和空气的阻力是平衡力，即跳伞运动员匀速直线下降过程中所受合力为零，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．伽利略曾经观测到钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。于是，他设想这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。他推断，如果右边的斜坡变成水平面，球将会一直匀速滚动下去，如图乙； （1）如图丙所示，是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同倾角的斜坡上小球的位置。他认为当斜坡倾角变小时，小球在右边斜坡上的速度减小得越来越慢，于是他推测：当斜坡变成水平面时，球的速度就不再变小，球将做 运动； （2）伽利略认为，小球这种运动是小球的“自然运动”状态，“自然运动”是指小球保持原来的运动状态的性质。在我们今天看来，小球的这种性质被称为惯性； （3）我们学习了“能量”的知识之后，知道小球“记住”的是能量。但是，由于摩擦力和空气阻力的存在，小球将不会到达起始高度。那么，小球在右边斜坡向上滚动的过程中，你认为小球的动能的减小量比自己重力势能的增加量要 （选填“大”或“小”），请说明理由： 。 【答案】 匀速直线 大 见解析 【知识点】总结阻力对物体运动的影响的实验结论、探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 【详解】（1）[1]由图中伽利略的实验过程可知，当斜坡倾角变小时，小球在右边斜坡上上升到原来的高度，通过的路程变长，需要的时间更多，小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测：当斜坡变成水平面时，球的速度就不再变小，球将做匀速直线滚动。 （3）[2][3]球在运动的过程中，由于摩擦力和空气阻力的存在，一部分机械能转化为内能，所以机械能减少，故动能的减小量要大于重力势能的增加量。 11．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 (1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是 。 (2)当小球的速度为4.0m/s时，弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为F G（填“大于”“小于”或“等于”）；当弹簧的压缩量最大时，小球处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。 (3)实验中所用小球的质量为 kg。全过程中，弹簧中弹力的最大值为 N。 【答案】(1)先变大后变小 (2) 大于 非平衡 (3) 0.2 12.2 【知识点】重力的计算与估算、从受力情况判断运动状态变化、平衡状态的判断、力与图像结合问题 【详解】（1）由图丁知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小。 （2）[1]当小球速度已经由 5.1 m/s 降至 4.0 m/s，说明其速度在减小，合力方向必与速度方向相反（向上），所以此时弹力大于重力。 [2]而在最大压缩量处，小球虽然速度瞬时为零，但弹簧弹力仍大于重力，故处于非平衡状态。 （3）[1][2]当∆x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，即 则小球的质量 弹簧的最大缩短量为 所以 12．力学中有很多相似实验，器材：①表面平整的长木板（带斜面）、②刻度尺、③弹簧测力计、④小车、⑤木块、⑥毛巾、⑦棉布、⑧砝码。 (1)探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从同一斜面相同高度静止滑下，水平面越光滑，小车运动距离越长，推理得出：运动的物体如果不受力将做 运动； (2)在丙图基础上只需再选择序号⑤的器材，还可以探究小车动能和 的关系； (3)为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及 （填序号）的器材，下列事例用到此结论的是 （选填字母）； A．用力压橡皮，擦去写错的字    B．向自行车转轴处加润滑油 C．自行车刹车时用力捏闸        D．压路机的碾子质量很大 (4)如图丁将小车A上固定磁体，小车B上固定铁块，靠近一定距离后，固定A，释放B，上述操作 （选填“能”或“不能”）达到“探究物体间力的作用是否是相互的”的实验目的； (5)如图戊，继续用小车做实验，绳子一端挂在车顶，一端拉小球，不计空气阻力，判断小球的运动状态 （选填“改变”或“不改变”）。 【答案】(1)匀速直线 (2)速度 (3) ③ AC (4)不能 (5)改变 【知识点】探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 【详解】（1）实验发现水平表面越光滑，小车运动距离越长，经过科学推理可知：运动的小车如果不受力，小车将运动得无限长，即将做匀速直线运动。 （2）探究“动能的大小与什么因素有关”的实验中，可让小车从斜面上不同高度（目的是使小车到达水平面的速度不相同）滑下并撞击木块，速度不同的小车撞击木块后，木块被推动的距离也会不同。这样，我们就可以通过观察木块被推动的距离来推断出小车在撞击前的动能大小，从而探究动能与速度的关系。故在丙图实验的基础上只需要再选择⑤木块就可以探究动能的大小与运动速度的关系。 （3）[1]为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，需要测量拉力大大小，从而得出滑动摩擦力大小，所以还需要③弹簧测力计。 [2]A．用力压橡皮，擦去写错的字，是利用接触面粗糙程度一定，压力大，滑动摩擦力大，故A符合题意； B．向自行车的转轴处加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故B不符合题意； C．自行车刹车时用力捏闸，此时接触面粗糙程度一定，压力大，滑动摩擦力大，故C符合题意； D．压路机配备的碾子质量很大是为了增大对地面的压力，故D不符合题意。 （4）在如图丁所示的实验中，小车A上固定了磁体，而小车B上则固定了铁块。当两者靠近到一定距离后，固定住小车A，并释放小车B，此时我们可以观察到小车B会向小车A移动。这是因为磁体对铁块产生了力的作用，使得铁块（即小车B）受到了一个向磁体（即小车A）方向的力。然而，根据牛顿第三定律，即力的作用是相互的，当磁体对铁块产生力的同时，铁块也会对磁体产生一个反作用力。但在这个实验中，由于小车A被固定住了，我们无法直接观察到小车A受到的反作用力导致的运动变化。 （5）如图戊，继续用小车做实验，绳子一端挂在车顶，一端拉小球，不计空气阻力，观察到小球向右偏，对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力和沿绳斜向上的拉力，小球受到的是非平衡力，判断小球的运动状态改变。 13．在“探究二力平衡条件”的实验中，小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案进行实验。 (1)如果采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验，你认为图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了 对实验的影响； (2)经过讨论，小组同学决定采用图丙的方案进行探究，在图丙装置的左边和右边各挂一个钩码后，当硬纸片平衡时，小华将硬纸片转过一个角度，松手后硬纸片 （选填“能”或“不能”）平衡.设计此实验步骤的目的是 。 【答案】(1) 甲 摩擦力 (2) 不能 不在同条直线上的两个力是否平衡 【知识点】探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项、设计实验探究二力平衡的条件 【详解】（1）[1][2]图乙中小木块与桌面之间是滑动摩擦，图甲中小木块与桌面之间是滚动摩擦，图甲中做的好处是减小了摩擦力对实验的影响，因此图甲所示的实验装置较好些。 （2）[1]要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片不能平衡。因为小卡片由静止开始运动了，运动状态发生改变了。 [2]小卡片转过一个角度，小卡片受到的两个力就不在同一条直线上了，所以设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。 14．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到1N的压力就缩短0.05m，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 (1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是 。 (2)当小球的速度为4.0m/s时，弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为F G（选填“大于”、“小于”或“等于”）；当弹簧的压缩量最大时，小球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 (3)实验中所用小球的质量为 kg。全过程中，弹簧中弹力的最大值为 N。 【答案】(1)先加速后减速为0 (2) 大于 非平衡 (3) 0.2 12.2 【知识点】平衡状态的判断 【详解】（1）从刚碰到弹簧到把弹簧压缩到最低点的过程中，开始时弹力小于小球的重力，小球加速下落，当弹力大于小球重力时，小球做减速运动，一直到速度为0，所以小球的运动状态先加速后减速为0。 （2）[1]由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力。当为时，小球的速度最大，然后减小，说明当为时，小球的重力等于弹簧对它的弹力；当小球的速度为时，此时的弹力要大于重力。 [2]弹簧的压缩量最大时，此时的弹力要大于重力，小球处于非平衡状态。 （3）[1]当弹簧弹力等于小球重力时，小球速度达到最大，由图可知，最大速度为，此时弹簧形变量为，已知该轻弹簧每受到1N的压力就缩短，故此时弹簧受到的压力为 弹簧的弹力等于弹簧受到的压力，所以小球的重力为2N；根据小球的质量为 [2]小球压缩弹簧至最低过程中，弹簧的最大形变量为，所以弹簧弹力的最大值为 15．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整钩码 来改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 的两个力能否保持平衡； (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是： ； (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 。 【答案】(1) 相反 数量（质量） (2) 不能 同一直线上 (3)将小卡片剪成两部分 (4)小华的实验用小卡片，避免了摩擦力对实验的影响 【知识点】探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项 【详解】（1）[1]图甲中，两端的钩码通过滑轮作用在小卡片的两个力，一个方向向右，一个方向向左，则两个力的方向相反。 [2]两端所挂钩码个数不同，作用在小卡片上的拉力也不同，所以通过调整钩码的个数可改变拉力的大小。 （2）[1]小卡片被旋转过一个角度后，作用在小卡片上的两个力不在同一直线上，小卡片不能静止，不能保持平衡。 [2]小卡片未旋转前，两个拉力在同一直线上，能保持静止，处于平衡状态。被旋转后，两个拉力不在同一直线上，不能平衡，这是为了探究不在同一直线上的两个力能否保持平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，接下来，可将图甲中的小卡片剪开为两个物体，观察其运动状态。 （4）图乙中，木块与水平桌面的摩擦力较大，对实验有较大影响，而图甲中，小卡片所受的空气阻力非常小，可避免摩擦力对实验的影响。 16．小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。 (1)如图-1，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在木板表面做 运动，记录此时弹簧测力计的示数。 (2)如图-2，小明在木块上加放砝码，重复（1）中的操作。比较图-1，图-2实验，可以得出结论：其他条件一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 。 (3)比较图-3、图- （选填“1”或“2”）实验可知，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。生活中应用此结论的实例有： （写出一条即可）。 (4)小明想到自己在做家务时，把被子叠好后拉动，比被子在平铺状态下拉动起来更轻松，于是准备探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度，小明利用力传感器和传送带设计了如图-4所示的装置，保持传送带的转速不变进行实验，计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图-5、图-6（木块平放和侧放时的底面积不同）所示。 ①分析图-5、图-6可初步得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积 （选填“有关”或“无关”）； ②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定，可能的原因是 ； ③同桌小华认为小明的实验方案不够严谨，为探究“把被子叠好后拉动，比被子在平铺状态下拉动起来更轻松”的原因，小明应该 。（合理即可） 【答案】(1)匀速直线 (2)大 (3) 1 避险车道铺有碎石（或鞋底刻有花纹，合理即可） (4) 无关 传送带表面的粗糙程度不均匀 将木块更换为软布进行实验（合理即可） 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的注意事项、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、二力平衡条件的应用 【详解】（1）要测滑动摩擦力，需沿水平方向拉动测力计做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等。 （2）在木块上放砝码，重复（1）中的操作，发现弹簧测力计示数F1＜F2，木块上加上一个砝码后，对接触面的压力变大，滑动摩擦力变大，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[1]图-3、图-1两图的实验中，木块对接触面的压力相同，接触面粗糙程度不同，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 [2]鞋底凹凸不平、避险车道铺有碎石等都是利用摩擦力与接触面粗糙程度有关的实例。 （4）[1]接触面的粗糙程度相同，压力大小相等，受力面积不同，图-5、图-6中F1=F2，说明摩擦力相等，则可得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。 [2]弹簧测力计的示数仍不稳定，说明滑动摩擦力大小发生了变化，根据滑动摩擦力的两个影响因素可知，在压力不变时，可能原因是传送带表面粗糙程度不均匀。 [3]因为木块的材料和被子的软硬程度不同，用木块进行实验不合理，应将木块更换为软布进行实验。 17．如图所示，为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”，小欣和他的同学进行了以下实验探究，关于此探究，小欣提出实验以下猜想； 实验图 甲 乙 丙 接触面 较光滑木板 较光滑木板 粗糙木板 压力/N 1.0 1.5 1.5 弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 验证猜想二和猜想三的实验数据如表所示。 请回答下列问题： (1)实验中在使用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，应将弹簧测力计调零后水平拉着木块做 运动，读出运动的弹簧测力计示数F； (2)为验证猜想一，分别以木块不同侧表面按正确实验方法进行测量，结果弹簧测力计示数均相同。说明滑动摩擦力的大小与接触面积 （选填“有关”或“无关”）； (3)为验证猜想二，小欣比较甲、乙两实验得到结论，在下列三个实例中，___________（填选项字母）是此结论的应用。 A．加润滑油 B．自行车的刹车闸 C．举重运动员举重时手上要涂防滑粉 【答案】(1)匀速直线 (2)无关 (3)B 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、二力平衡条件的应用 【详解】（1）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，用测力计测出拉力的大小即可知道滑动摩擦力的大小。 （2）分别以木块不同侧表面按正确实验方法进行测量，即其他影响滑动摩擦力大小的因素控制相同，只改变接触面积，弹簧测力计示数均相同，即滑动摩擦力的大小不变，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。 （3）甲、乙两次实验中，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，乙中测力计示数大，说明乙中木块受到的滑动摩擦力大，所以结论为：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 A．加润滑油是通过使接触面分离，减小摩擦力，故A不符合题意； B．自行车的刹车闸，是通过增大压力，增大摩擦力，故B符合题意； C．举重运动员举重时手上要涂防滑粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意。 故选B。 18．小鹏发现生活中船靠岸时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，可为什么缆绳要缠绕很多圈呢？那么“绕在固定圆棒上的绳子受到的滑动摩擦力大小与哪些因素有关？”他作出猜想如下： 猜想①：可能与缆绳缠绕圈数有关 猜想②：可能与立柱的材质有关 小鹏用钩码、弹簧测力计、绳子、粗糙程度相同材质不同的圆棒进行实验。如图1所示，将绳子缠绕在固定的圆棒上，绳子一段挂上钩码，将弹簧测力计系在绳子的另一端，拉动绳子使之匀速上升并记下弹簧测力计的读数填入表中。 实验序号 圆棒材质 缠绕圈数 弹簧测力计示数 a 橡胶 1 0.7N b 橡胶 2 1.6N c 橡胶 3 4.1N d 玻璃 1 1.2N e 玻璃 2 4.0N (1)当钩码匀速上升时，绳子受到的摩擦力方向 （选填“向上”或“向下”）； (2)分析序号a、b、c的三次实验数据，可以得出：圆棒的材质相同时，绳子缠绕的圈数越多，缠绕在固定圆棒上的绳子受到的摩擦力 （选填“越大”或“越小”）； (3)探究猜想②时，小鹏通过a、d和b、e两次实验数据得出：在其他条件相同时，绳子受到的摩擦力与立柱材质有关。且材料越柔软摩擦力越小，你认为这一结论是否可靠 ；理由是 ； (4)如图2所示为了牢牢的将船拴住，现在很多码头使用铁做成如图所示的双立柱来绕绳，请结合上述实验说明这样设计是否合理 ；理由： 。 【答案】(1)向下 (2)越大 (3) 不可靠 小鹏只用了一组材料进行实验，从而得出结论，结论不具有普遍性 (4) 合理 能增加绳子缠绕圈数，从而增大绳子与立柱间的摩擦力 【知识点】滑动摩擦力的方向、影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤、二力或多力平衡问题 【详解】（1）当钩码匀速上升时，绳子整体向上运动，即绳子相对于圆棒向上运动，绳子受到的摩擦力方向与相对运动方向相反，故绳子受到的摩擦力方向向下。 （2）由表中数据可知，a、b、c的三次实验中圆棒材质相同，缠绕圈数越来越多；拉动绳子使之匀速上升，以绳子为研究对象，绳子受到弹簧测力计对其施加的拉力、滑动摩擦力和钩码对其施加的拉力，钩码对其施加的拉力等于钩码的重力，根据力的平衡，测力计示数F等于绕在固定圆棒上的绳子受到的滑动摩擦力f与所挂钩码的重力G之和，即 则绕在固定圆棒上的绳子受到的滑动摩擦力大小为 因钩码的重力G一定，a、b、c三次实验中测力计示数越来越大，故绕在固定圆棒上的绳子受到的滑动摩擦力越来越大，故分析序号a、b、c的三次实验数据，可以得出：圆棒的材质相同时，绳子缠绕的圈数越多，缠绕在固定圆棒上的绳子受到的摩擦力越大。 （3）[1][2]小鹏只用了一组材料进行实验，从而得出结论，结论不具有普遍性，故结论不可靠。 （4）[1][2]如图所示的双立柱来绕绳，能增加绳子缠绕圈数，使绳子与立柱间的摩擦力增大，所以这样的设计合理。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$