【期末专题复习】易错精选题:摩擦力实验题-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
2025-06-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 摩擦力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.34 MB |
| 发布时间 | 2025-06-19 |
| 更新时间 | 2025-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52647659.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【期末专题复习】易错精选题:摩擦力实验题-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、实验题
1.为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学做了一系列实验,如图所示(实验过程中保持长木板水平且固定)。记录的实验数据如下表:
实验次数
木块对木板的压力/N
弹簧测力计的示数/N
1
2
4.0
2
2
4.0
3
4
8.0
(1)测量过程中,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动。读取弹簧测力计示数时,视线应与指针所对刻度线 ;
(2)比较1、2两次实验数据,是为了探究: ;
(3)比较1、3两次实验数据,可以初步得出的结论是: ;
(4)小明在生活中观察到同一辆汽车行驶时,速度越大刹车时滑行距离越远。于是,他认为“速度越大,滑动摩擦力越大”。若想证明他的观点是否正确,需要收集的证据是: 。
2.如图所示是小华物理学习小组探究“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,根据 的原理,得出滑动摩擦力与拉力大小相等;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)观察图甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时,接触面粗糙程度 ,滑动摩擦力越大;
(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。(滑轮的摩擦不计)
请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是 (填编号);
A.木板的质量ml B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
②小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将 ,就可以进行实验并得出正确结论。
3.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”小夏设计了如图所示的实验。
(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,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图;
(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,小夏得出结论: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”“错误”)的;
(4)小夏又拉着物块A在冰块表面滑动,他观察到在滑动过程中少许冰 (填物态变化名称)成了水,这主要是因为物块A在滑动过程中摩擦力对冰块 增加了冰块的内能。
(5)如图,他用力水平加速拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计的示数为2.0N,木块受到的滑动摩擦力 2.0N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
4.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,期中A为木块,B为重物,甲和乙两图中的接触面相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)实验要测出滑动摩擦力的大小,他应该让木块在水平面上做 运动,实验中,弹簧测力计对木块的拉力 (选填“>”“<”或“=”)木块对测力计的拉力。
(2)甲、乙两图实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系,根据实验现象可得正确的结论,则支持该结论的实验现象是 。
(3)小明通过甲、乙两图实验得到了正确的结论,下列现象中利用了该结论的是 (选填字母)。
A.轴承上加润滑油
B.体操运动员在手上涂镁粉
C.刹车时用力捏自行车的手闸
D.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)上述实验中,主要应用到的实验方法是转换法和 ,实验结束后,小明在图甲的基础上设计了图丁所示实验,请你判断:图丁中,木块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“>”“<”或“=”)图甲中木块所受滑动摩擦力。
5.如图所示是小新同学探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验中应保持木块在水平木板上做 运动,使得拉力大小 (选填“小于”“大于”或“等于”)摩擦力;
(2)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择 两图进行实验;
(3)甲、乙两图是探究滑动摩擦力大小与 的关系,小新改变放在木块上的钩码个数,测出的实验数据如下表所示,请你在图中画出的图像
实验次数
1
2
3
压力F/N
2
3
4
摩擦力f/N
0.8
1.2
1.6
根据图像可得f与F的关系式是 ;
(4)小昌同学对上述实验进行了改进,设计了如图丁所示的装置:将弹簧测力计一端固定,用F1拉动小车时,小车 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动;此时弹簧测力计示数为F2,则摩擦力大小为 (选填“F1”或“F2”)。
6.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)根据上述情境,小刚猜想:摩擦力的大小可能与 有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块 B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平 拉动纸盒A。
(3)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。丙图中,物体A、B 在 F3 作用下一起向右做匀速运动,物块 B 受到的摩擦力为 N。
(4)小明认为滑动摩擦力还和受力面积有关,所以他进行的操作是,将A从中间切断,并拿走一半,测出剩余一半的滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟受力面积有关。老师说操作是错误的,原因是 。
(5)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,下方木板 匀速。(选填“必须”或“不必”)
7.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小强做了如图甲、乙、丙、丁所示的四次实验。测得弹簧测力计的示数分别为F甲、F乙、F丙(F甲F乙F丙)。
(1)实验时弹簧测力计应该沿水平方向 拉动木块,如丁图这种拉动方式不合理的理由是 ;
(2)比较乙、丙两次实验,下列各种现象中,利用该实验结论的是 ;
A.汽车在结冰的路面上行驶,轮胎上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设圆木
(3)在拉动物体的过程中,小强发现弹簧测力示数忽大忽小,于是改进了实验装置,如图戊所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,改进之后优点以及原因是 ,此时木块受到的摩擦力大小为 N,方向 。
8.如图(a)所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。小明做出了如下猜想:
猜想A∶滑动摩擦力大小与压力有关;
猜想B∶滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C∶滑动摩擦力大小与接触面积有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 运动;
(2)为了验证猜想A,比较甲、乙实验可得出: 一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”“乙”或“丙”);
(4)小明想验证猜想C是否正确,他的操作是: 。
9.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动,依据 原理,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)比较图丙和图 ,可得到结论:在压力一定时, ,滑动摩擦力越大;
(3)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)小华在实验中用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:滑动摩擦力的大小与 无关;
(5)另一小组同学想利用弹簧测力计、一个木块和一辆轻质小车比较滚动摩擦力和滑动摩擦力的大小关系,分别用弹簧测力计按正确的方法拉着木块和小车在水平面上做匀速直线运动,读出弹簧测力计示数分别为F1、F2,发现F1>F2,由此判断滚动摩擦力比滑动摩擦小,同组的小珣同学发现这样不妥当,原因是 。为了得出准确的实验结论,利用现有的器材,应 。
10.小李同学用弹簧测力计、正方体木块、长木板、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,如图所示。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速运动,滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;(选填“大于”, “等于”或“小于”)
(2)小李同学用弹簧测力计匀速拉木块进行了图甲、乙所示的实验操作,记录数据为表中1、2,由此得到的结论是 ;
(3)下表中第1和3两次实验中木块受到的滑动摩擦力不同的原因可能是( )
实验序号
接触面
压力/N
滑动摩擦力/N
1
木块的正面与木板
2.0
0.4
2
木块的正面与木板
2.5
0.5
3
木块的侧面与木板
2.0
0.6
A.两次拉动速度不同 B.两次木块对木板的压力不同
C.木块正面和侧面的接触面积不同 D.木块正面和侧面的粗糙程度不同
(4)采用如图甲所示的实验装置进行实验时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是很难让木块保持 运动。为解决上述问题,小张对实验进行了如图丙所示的改进,解决了上述问题,这是因为无论长木板怎样运动,木块都处于 状态,便于读数;
(5)甲图中,木块在运动过程中所受拉力突然增大,滑动摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)乙图中,木板受到木块对它的摩擦力的方向 。
11.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动。此时木块受到的滑动摩擦力 弹簧测力计的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,则木块所受到的摩擦力 2N(选填“大于”、“ 等于”或 “小于”);
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: 。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋;
A.鞋底花纹较深 B.鞋底花纹较浅 C.旱冰鞋
(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,他的结论是 (选填“正确”或“错误” )的。理由是 。
12.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英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、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 次用表面更加粗糙的长木板。
(1)同组的小芳发现小英在第一次实验中出现图乙的操作,操作中的错误是 ,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 ;
(2)比数 1、2 两次实验,是为了探究 对滑动摩擦力大小的影响;
(3)比较 (填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)刚开始小英做第 1 次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图丙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丁所示,则木块在第 7s 时的摩擦力为 N;
(5)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板 (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力方向 ,大小为 N;
(6)小芳在做图戊实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块底面有七分之一滑出木板表面的时候,与木块全部在木板表面时比较,木块受到的摩擦力 ;木块对木板的压强 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.如图所示,小明将实验器材放在桌上,按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
a.如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数如甲图所示。
b.如图乙所示,将毛中固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定并记录了其示数如图乙所示。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A.保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数如图丙所示。
(1)此实验是根据 原理测出滑动摩擦力大小的;
(2)由 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验后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。于是小丽用同样的实验器材设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 拉动长木板做匀速直线运动(选填 “需要” 或“不需要”)。
14.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
a。如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速直线拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
b。如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速直线拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
c。如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速直线拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)由 两图可知:“当粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)实验后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。于是小丽设计了如图丁的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)使长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,弹簧测力计示数如图,此时木块A受到 摩擦力作用(选填“静”或“滑动”),方向 ,长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。
15.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平 直线拉动木块,根据知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验。这种做法 (选填“是”或“不是”)合理的。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进。如图丁所示,用弹簧测力计拉住木块,水平向左拉动木板。木块所受的摩擦力方向为水平向 (选填“左”或“右”)。
(5)在图甲实验中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(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,含含得出结论: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,于是含含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;
(5)在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”,用符号μ表示。在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数μ= ,当丁图中木块受到的拉力0.8N时,则木块 (填“一定”或“不一定”)处于平衡状态。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 匀速直线 正对 滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 同一物体放在同一水平面以不同速度运动时,滑动摩擦力大小及对应的速度
【详解】(1)[1]在测量过程中应使木块在水平方向做匀速直线运动,这样测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力。
[2]读数时,视线应正对指针所对刻度线。
(2)[3]1、2两次实验中,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度相同,但接触面的大小不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系。
(3)[4]1、3两次实验中,木块与木板的接触面的粗糙程度相同,但对木板的压力不同,且压力越大,测力计的示数即所受的摩擦力越大,所以可得出:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[5]要探究速度大小与滑动摩擦力的关系时,应保持压力、接触面的粗糙程度相同,让物体以不同的速度滑行,所以需要收集的证据有:同一物体在同一水平面以不同运动时,滑动摩擦力的大小及对应的速度。
2. 匀速直线 二力平衡 压力 越大 D 未控制压力一定 截去部分叠在剩余部分上面
【详解】(1)[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)[2]甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同,发现弹簧测力计的示数
F1<F2
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)[3]甲、丙两图压力相同,接触面粗糙程度不同,发现弹簧测力计的示数
F1<F3
说明:压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)①[4]因为图2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;故选D。
②[5][6]小华将木块沿竖直方向截去一部分后,用剩下部分继续进行实验,测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。在她的探究过程中没有控制压力大小一定,不符合控制变量法的要求,因此结论不可靠。正确的做法是:将木块沿竖直方向截去一部分后,将截去部分叠在剩余部分上面进行实验,这样既保证了接触面的粗糙程度相同,也保证了压力不变,符合控制变量法的要求。
3. 必须 丁 错误 熔化 做功 等于
【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,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]压力越小,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁图。
(3)[3]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,将物体切去一半,则压力变小了,故他的结论是错误的。
(4)[4][5]拉着物块A在冰块表面滑动,摩擦力对冰块做功使冰块的内能增大,冰块熔化成水。
(5)[6]用力水平加速拉动木板,木块相对地面处于静止状态,物体受到的拉力和木块受到的摩擦力是平衡力,待测力计示数稳定后,测力计的示数为2.0N,木块受到的滑动摩擦力等于2.0N。
4. 匀速直线 = 压力大小 乙图中弹簧测力计的示数大于甲图中 C 控制变量法 =
【详解】(1)[1]实验要测出滑动摩擦力的大小,他应该让木块在水平面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,测力计示数大小才等于摩擦力的大小。
[2]实验中,弹簧测力计对木块的拉力和木块对测力计的拉力属于相互作用力,两个力的大小相等。
(2)[3][4]甲、乙两图实验中,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,根据实验现象可得出:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,支持该结论的实验现象是乙图弹簧测力计示数比甲图示数大。
(3)[5]甲、乙两图中,压力不同,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
A.轴承上加润滑油,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.体操运动员在手上涂镁粉,属于通过增大接触的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.刹车时用力捏自行车的手闸,是通过增大压力的方法来增大摩擦的,故C符合题意;
D.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,滚动摩擦代替滑动摩擦,故D不符合题意。
故选C。
(4)[6]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,实验需要用到控制变量法。
[7]图丁和图甲中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,图丁中,木块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中木块所受滑动摩擦力。
5. 匀速直线 等于 甲丙 压力大小 不一定
【详解】(1)[1][2]实验中应保持木块在水平木板上做匀速直线运动,即让木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到测力计的拉力和木板对木块的摩擦力平衡,即拉力大小等于摩擦力。
(2)[3]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应保持压力相同,而改变接触面粗糙程度,故应选择甲、丙两图进行实验。
(3)[4]甲、乙两图的实验中,接触面粗糙程度相同,而压力不同,故探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[5]根据实验数据在图中找点(2,0.8)、(3,1.2)、(4,1.6),将这些连接起来,即为的图像,如下图所示。
[6]由图知,在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成正比,即。
(4)[7][8]由图丁知,水平拉动小车时,当测力计的示数稳定后,木块相对于地面是静止的,所受的小车对其的摩擦力与测力计对木块的拉力平衡,大小相等,方向相反,即,故不一定要匀速拉动小车。
6. 接触面粗糙程度 匀速直线 甲、乙 0 没有控制压力大小相同 不必
【详解】(1)[1]由题中情境可知,柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)[2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上方向相反的一对力,若物体做匀速直线运动,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(3)[3][4]要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,甲乙符合要求,丙图中,物块B与A一起做匀速直线运动,但是保持相对静止,不具备产生摩擦力的条件,则物块B受到的摩擦力为0N。
(4)[5]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论。
(5)[6]该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,实验时不必保持匀速直线运动,但是弹簧测力计相对地面处于静止状态,弹簧测力计示数稳定,便于读数,使读数更准确。
7. 匀速直线 拉力和摩擦力不再是平衡力,所测的摩擦力不正确 A 拉动物体时不需要再匀速拉动,弹簧测力计示数稳定 2.8N 摩擦力向右
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的条件,实验时弹簧测力计应该沿水平方向匀速直线拉动木块,如丁图未水平匀速拉动木块,故这种拉动方式不合理的理由是拉力和摩擦力不再是平衡力,所测的摩擦力不正确。
(2)[3]如图乙、丙两次实验中的压力相等,接触面的粗糙程度不同,滑动摩擦力的大小不同,结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
A.汽车在结冰的路面上行驶,轮胎上缠绕铁链,利用的是压力相同时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故A符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,利用的是接触面的粗糙程度相同时,增大压力,增大摩擦力,故B不符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设圆木,变滚动摩擦为滑动摩擦,减小摩擦力,故C不符合题意。
故选A。
(3)[4]改进的优点是:拉动物体时不需要再匀速拉动,弹簧测力计示数稳定,因为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
[5]此时,如图戊所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,滑动摩擦力大小为弹簧测力计的示数为2.8N。
[6]木块相对于木板向左运动,故摩擦力的方向向右。
8. 匀速直线 接触面的粗糙程度 丙 将图甲中的木块侧放进行实验,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力进行比较
【详解】(1)[1]实验中地用弹簧测力计水拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,这时木块在水平方向上所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,那么弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小。
(2)[2]猜想A要探究滑动摩擦力大小与压力的关系,而甲乙实验中,接触面的粗糙程度相同,乙中,木块对木板的压力更大,所受的摩擦力也更大,所以可以得出结论是:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]三次实验中,由图示知,丙中弹簧测力计的示数最大,而滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,所以丙中滑动摩擦力最大。
(4)[4]猜想C要探究的是滑动摩擦力大小与接触面积的关系,那么在探究中要保持接触面的粗糙程度和压力相同,而接触面积的大小不同,那么可以在甲装置中,将木块侧放,再将实验结果与图甲中平放时的实验结果进行比较。
9. 水平 二力平衡 乙 接触面粗糙程度越大(接触面越粗糙) 无关 接触面积大小 没有控制压力大小相同 分别将小车叠放在木块上、木块叠放在小车上,用弹簧测力计拉动它们做匀速直线运动,读出弹簧测力计示数进行比较
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计显示拉力的大小,要使滑动摩擦力等于拉力的大小,由二力平衡原理可知,木块要沿水平长木板在水平方向上做匀速直线运动。
(2)[3][4]比较图乙和图丙可以看出,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,接触面粗糙的,弹簧测力计较大,可得到结论:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]以不同的速度拉着木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数不变,物体运动的速度不影响弹簧测力计的示数,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关。
(4)[6]图丁和图戊中,接触面的粗糙程度和压力的大小相同,接触面积不同,用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,接触面积的大小不影响弹簧测力计的示数,故可得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(5)[7][8] 实验时应采用控制变量法,控制压力和接触面的粗糙程度相同,故不妥当的原因是:没有控制木块和小车对接触面的压力大小相同。为了得出准确的结论,应该采用控制变量法,根据控制变量法的要求,应该分别将小车叠放在木块上、木块叠放在小车上,用弹簧测力计拉动它们做匀速直线运动,读出弹簧测力计示数进行比较。
10. 等于 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 D 匀速直线 静止(平衡) 不变 水平向右
【详解】(1)[1]让木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,拉力等于摩擦力。
(2)[2]粗糙程度相同,乙压力大,摩擦力大,可得在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]表中第1和3两次实验中,压力相同,接触面不同,滑动摩擦力不同,造成这一结果的原因可能是木块正面和侧面的粗糙程度不同,速度和接触面积不影响摩擦力,故选D。
(4)[4]根据二力平衡的知识可知,要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力,由于在拖动正方体木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,才导致了弹簧测力计的示数不稳定。
[5]当拉动长木板运动的过程中,正方体木块保持静止状态。
(5)[6]压力和粗糙程度不变,摩擦力不变。
(6)[7]木板相对木块水平向左运动,故木板受到木块对它的摩擦力的方向水平向右。
11. 水平 等于 压力大小 小于 在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 A 错误 压力大小也变化了
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以要水平方向拉动,此时木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
[4]在甲实验中,由弹簧测力计的示数可知滑动摩擦力为1.5N,若拉力增大为2N,根据滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,则木块所受到的摩擦力还是1.5N,小于2N。
(3)[5][6]比较乙、丙两图中的测力计示数,压力相同,接触面粗糙程度不同,丙表面粗糙程度较大,丙弹簧测力计的示数大于乙实验中弹簧测力计的示数,所以丙的滑动摩擦力更大,由此可以得出结论压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋。
(4)[7][8]比较甲图和丁图所示实验可知,作用在物体表面的压力不同,接触面的面积不同,摩擦力不同,这个结论是错误的,没有控制压力大小相同。
12. 弹簧测力计没有沿水平方向拉动 匀速直线运动 压力大小 2、3 3 不需要 水平向右 2.8 不变 变大
【详解】(1)[1][2]如图乙,弹簧测力计应该沿水平方向上拉动,且只有在水平方向上匀速拉动,此时的拉力才等于摩擦力,故错误之处在于弹簧测力计没有沿水平方向拉动;应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动,才处于平衡状态,拉力和摩擦力才是平衡力,才能间接测出摩擦力的大小。
(2)[3]比数 1、2 两次实验,相同的长木板,压力不同,故探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(3)[4]为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,即变量是接触面粗糙程度,压力需要保持相同,故是2、3两次实验。
(4)[5]从图丁可以看出,在2~6s时,物体做匀速运动,此时的拉力等于摩擦力,而从图丙可知,2~6s时,拉力为3N,故摩擦力的大小为3N,木块在第 7s 时的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力与接触面的粗糙程度没有变,故摩擦力的大小不变,故为3N。
(5)[6][7][8] 实验中长木板不需要匀速,因为长木板与木块之间的摩擦力是滑动摩擦力,其大小不变;此时对木块进行受力分析,木块静止,木块受到了向左的拉力和摩擦力,拉力和摩擦力是平衡力,故摩擦力的方向是向右;如图戊,其大小为2.8N。
(6)[9][10]木块受到的摩擦力是滑动摩擦力,与接触面积无关,压力和接触面的粗糙程度都没有变,故摩擦力的大小不变;压力等于重力,压力不变,受力面积变小,木块对木板的压强变大。
13. 二力平衡 甲丙 不需要
【详解】(1)[1]只有用测力计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,由二力平衡知道,测力计示数大小才等于摩擦力的大小,所以,实验原理是二力平衡。
(2)[2]比较图中甲丙两图知道,接触面的粗糙程度相同,对接触面的压力不同,弹簧秤的拉力也不同,说明当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由丁图所示的实验装置知道,A相对于地面静止,受到B施加的摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,大小相等,所以,该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
14. 控制变量法 甲、丙 不需要 滑动 水平向左 1.8
【详解】(1)[1]该实验主要采用的探究方法是控制变量法。
(2)[2]因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,拉力大小等于摩擦力的大小;
由图中甲、丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]如图中丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
[4][5][6]实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,此时木块A受到滑动摩擦力作用,方向水平向左,根据三力平衡
长木板B受到地面的摩擦力大小为
15. 匀速 压力大小 甲、丙 不是 左 不变
【详解】(1)[1]弹簧测力计测量摩擦力运用了二力平衡的原理,木块受到的弹簧测力计拉力和摩擦力为平衡力时,测出拉力即测出摩擦力;要使拉力和摩擦力平衡,则需要使木块匀速直线运动。
(2)[2]实验运用控制变量法,甲、乙两实验中,接触面粗糙程度相同,压力不同,导致摩擦力不同,说明摩擦力大小与压力大小有关。
[3]探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,则需要使压力相同而接触面粗糙程度不同,应选甲、丙两实验。
(3)[4]将木块沿竖直方向且成两部分,同时改变了接触面积和压力大小,没有做到控制变量,故不合理。
(4)[5]从丁图中可以看到,弹簧测力计被固定,向左拉动木块时,弹簧测力计相对木块向右运动,而摩擦力方向与相对运动方向相反,故木块所受摩擦力水平向左。
(5)[6]甲图实验中,木块所受拉力增大,而接触面粗糙程度和压力大小均不变,可得滑动摩擦力大小不变。
16. 二力平衡 压力大小 乙、丙 没有控制压力相同 不需要 0.3 一定
【详解】(1)[1]摩擦力不易直接测量,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,拉力才和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小。
(2)[2]比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,根据控制变量法,是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关。
[3]为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,根据控制变量法,需要保持压力一定,改变接触面粗糙程度,故应选择乙、丙比较。
(3)[4]为了探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关,根据控制变量法,要保持压力与接触面的粗糙程度都相同,改变受力面积,比较甲、丁实验,压力与受力面积均不相同,不符合控制变量法,故存在的问题是没有控制压力相同。
(4)[5]如图戊所示的实验方案,A物体始终处于静止状态,其受到的摩擦力等于弹簧测力计的拉力,与B的运动状态无关,故实验中不需要匀速拉动长木板B。
(5)[6]动摩擦因数为滑动摩擦力与压力的比值,木块与长木板间的动摩擦为1.8N,A对B的压力等于A的重力,即为6N,所以木块A与长木板B间的动摩擦因数为
[7]由题可知,丁图中木块受到的拉力为0.9N,则它受到的滑动摩擦力也为0.9N;当拉力0.8N时,拉力小于滑动摩擦力,不能拉动木块,所以木块处于静止状态,故木块一定处于平衡状态。
答案第1页,共2页
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