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期末物理专项(实验题)复习:影响滑动摩擦力大小的因素
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、乙中木板吏光滑)
(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)对比图乙和图丙两次实验的结果,你能得到的结论是: 。
(4)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 (选填“一定”或“不一定”)匀速直线拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到的摩擦力大小为 N。
2.小菲为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做 直线运动。
(2)比较乙、丙两次实验,小付得到初步结论:在接触面粗糙程度一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较图丙、丁两次实验,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”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B 受到的摩擦力为 N,图丁中A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间的细绳的拉力为 N;
(4)实验结束后,爱思考的小菲对实验装置进行了如图戊所示的改动,重复实验发现效果更好,实验过程中 (选填“需要”或“不需要”)拉动长木板 B 做匀速直线运动;
3.如图,小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上。
(1)为测出木块所受滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做 运动;
(2)根据 的实验现象,可以初步得出滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。多次改变砝码质量,重复实验,记录数据,作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像如图丁中的①;在长木板上铺上毛巾重复上述实验,则f和F的关系图像可能为图丁中的 (选填“①”“②”或“③”);接着根据乙、丙两图, (选填“能”或“不能”)比较得出棉布的表面比木板更粗糙;
(3)完成图甲所示实验时,小明进行了两次正确的操作,两次木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa fb(选填“>”“<”或“=”);
(4)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,小明发现甲、丙两次实验弹簧测力计示数差距较小,下列改进措施可行的有 ;
A.增大丙实验中弹簧测力计的拉力
B.仅将丙实验中的木块换成质量更大的木块
C.仅将丙实验中的棉布换成粗糙程度更大的毛巾
D.在丙实验的木块上放一个与乙实验相同的砝码,并将弹簧测力计的示数与乙比较
(5)探究物理问题有许多研究方法,下列用到的主要研究方法相同的一组是 。
①探究“降落伞在空中滞留时间与什么因素有关”的实验
②探究平面镜成像的特点时,选用两支相同的蜡烛
③用温度计内测温液体的体积变化来表示温度的变化
④探究声音的产生条件时,将正在发声的音叉轻轻插入水里看到水花四溅
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
4.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)比较甲、丙两次实验可以得出结论,在压力相同时, 。
(2)在甲、乙两次匀速拉动物体A的过程中,物体A受到的摩擦力F甲<F乙,图乙中物体B 摩擦力(填受或不受)。
(3)将实验进行如图丁所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,实验时弹簧测力计的示数为2.6N,拉力F为5.8N,则木块受到的摩擦力方向为水平向 (选填左或右),木板与木块之间的摩擦力大小为 N。
5.如图甲,某实验小组做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)在实验中,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块。
(2)由甲、乙两图可探究出滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)如果在图甲所示的实验中,突然增大拉力,则物体受到的摩擦力将 。
6.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动,根据 知识,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出的结论是 。
(3)比较甲、丙两次实验,可以得出的结论是 。
7.小璇同学想探究滑动摩擦力的大小与压力的关系
(1)她设计了两种方案:
方案一:木板水平固定,通过弹簧测力计水平拉动木块,如图;
方案二:木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细绳水平拉动木板,如图。
①用方案一实验时,应该拉动木块作 运动:
②两种方案中,你认为更合理、更易于操作的是 (填"方案一",“方案二”)。
(2)按方案二操作,加速拉动木板时,测力计示数是2N, 木块受到的摩擦力 (选填“大于”,“等于”或“小于”)2N:
(3)小璇还想探究滑动摩擦力是否与接触面积的大小有关,她将木块沿竖直方向锯掉一半,测得滑动摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面积越小,滑动摩擦力越小。你认为她的结论正确吗 ?请说明理由: 。
8.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验过程用弹簧测力计拉动木块,使木块做匀速直线运动,如下图:
(1)图1中的 两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)若要探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关,将木块竖直切成大小不同的两块,这种做法合理吗? (选填“合理”或“不合理”)理由是 ;
(3)为了便于读数,将实验器材进行改进,如图丁所示,当F=4N时,木块A相对于地面静止且长木板B恰好做匀速直线运动,则木板B受到地面的摩擦力的大小是 N;
(4)另一小组做了图2的实验,水平地面上的物体C受到方向不变的拉力的作用,F-t、v-t图像分别如图所示,那么物体C在第5秒时受到的摩擦力是 N。
9.学校物理兴趣小组做探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验,实验装置如图。
(1)小于同学用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上做 运动,如图甲,弹簧测力计的示数是0.6N,根据 条件可知,则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦力是 N;若木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将 (选填“不变”、“变大”或“变小”);
(2)小芳同学把两个完全相同的木块A和B叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图乙,比较图乙与图甲,可以得出滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)实验过程中,小金同学突发奇想,将两个完全相同的木块A和B固定在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图丙。比较图丙和图乙,发现它们的弹簧测力计示数相等,说明滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关。则图丙的弹簧测力计示数是 N。
10.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次使用情况分别如图甲、乙、丙所示:
(1)该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动。根据 的知识可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小相等;
(2)若要探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应选 、 两图的实验,进行探究可得正确结论。下列现象中,运用到此结论的是 (填序号)
A.压路机的碾子质量很大 B.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠上铁链
C.骑自行车刹车时,用力捏车闸 D.移动很重的物体时,在地面上铺圆木
(3)本探究物理问题的方法叫 ;
(4)实验后,经过大家一起讨论,小明将实验装置改成图丁所示装置,当他向右拉出木块的过程中, (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动,此时A所受的摩擦力方向向 。
11.汕头某学校物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是
A.滑块的质量m1 B.小桶和沙子的总质量m2
(2)根据二力平衡条件可知,滑块受到的滑动摩擦力f1= (用物理量符号表示);
(3)小桶落地后,滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力f2 f1;
(4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,请你对上述实验方法提出改进意见:(提示:可以添加弹簧测力计) ;
(5)滑块在粗糙均匀木板上滑动时,滑块对木板的压力作用效果 ,当滑块刚四分之一离开木板时,滑块对木板的压力作用效果 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
12.小张“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受压力大小;②接触面粗糙程度;③接触面积的大小;接下来小张通过实验操作验证他的猜想。
(1)实验中小张应该用弹簧测力计水平 拉动木块在木板上滑动,这样做是依据 的知识得出拉力大小等于摩擦力,从而测出木块所受滚擦力大小;
(2)比较甲、乙两次实验,可知道滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)小张要探究猜想③,他将木块切去一半,重复图甲的操作过程,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大小有关。你认为他的结论可靠吗?答: 。小张在实验中存在的问题是 。
13.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向 拉动木块,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)分析甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力与 有关。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,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,小明发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,可采取的措施是: ,测出滑动摩擦力,再和 实验进行比较。
14.图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关“的实验操作过程,铁块和木块的大小形状完全相同,木块表面比铁块表面粗糙。
(1)实验中必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 运动,这样便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)比较 两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)乙丙两图中,木块和铁块叠放在一起的目的是使 相同,物体所受到的滑动摩擦力大小关系是f乙 f丙;(选填“<”、“>”或“=”)
(4)如图丁中,是小宇对于该实验的改进方法,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为 N,此时木块对长木板的摩擦力方向是水平向 ;
(5)实验时,小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动,则测出的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)水平
(2) 匀速直线 AB
(3)在 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) 不一定 1.2
【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,滑动摩擦力都不变,故AB符合题意。
故选AB。
(3)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。
(4)[1]如图丁实验中,C相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故实验中,不一定要匀速拉动长木板。
[2]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,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N,所以此时木块C受到的滑动摩擦力大小为1.2N。
2.(1)匀速
(2)压力
(3) 无关 0 0.6
(4)不需要
【详解】(1)实验中要做到匀速直线拉动物体,物体受到的拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件得到摩擦力和拉力大小相等。
(2)由图可知,乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,丙图中木块 A 上叠放了木块 B,压力更大,弹簧测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以得出在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]丙、丁两次实验,压力大小和接触面粗糙程度都相同,只是接触面积不同,而弹簧测力计示数相同,即滑动摩擦力相同,所以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
[2]图丙中木块 A、B 一起做匀速直线运动,A、B 之间没有相对运动趋势,所以木块 B 受到的摩擦力为 0N。
[3]图乙中绳子对A的拉力为0.6N,可知A受到的滑动摩擦力为0.6N,A和B质量相同,对支持面的压力相同,丁图中A受到水平向右的拉力、水平向左的摩擦力和绳子的拉力,三个力是平衡力,木块A、B之间的细绳的拉力为。
(4)图戊中,木块 A 相对地面静止,受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力。无论长木板 B 是否做匀速直线运动,木块 A 始终处于静止状态,弹簧测力计示数都等于滑动摩擦力大小,所以不需要拉动长木板 B 做匀速直线运动。
3.(1)匀速直线
(2) 甲、乙 ② 不能
(3)=
(4)CD
(5)D
【详解】(1)[1]实验是根据二力平衡原理测出木块所受滑动摩擦力大小,木块要保持平衡并且受到滑动摩擦力的作用必须做匀速直线运动。
(2)[1]探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,所以应该比较甲、乙的实验现象。
[2]在长木板上铺上毛巾,相同压力下,木块受到的摩擦力会更大,所以图像应该是②。
[3]乙、丙两图中没有控制压力相同,不能比较得出棉布的表面比木板更粗糙.
(3)物体受到的滑动摩擦力只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动快慢无关,所以木块两次运动时所受摩擦力相等。
(4)甲、丙两次实验弹簧测力计示数差距较小说明木块两次受到的摩擦力相差不大,因为探究的是接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响,所以可以改变丙实验中木块接触面的粗糙程度,和实验甲作比较;也可以改变丙中的压力大小,和实验乙作比较,故CD符合题意,AB不符合题意。
故选CD。
(5)①探究“降落伞在空中滞留时间与什么因素有关”的实验,因为影响降落伞滞留时间有好多因素,采用的物理研究方法是控制变量法;②探究平面镜成像的特点时,选用两支相同的蜡烛,用玻璃板后面未点燃的蜡烛代替前面蜡烛的像,采用的物理研究方法是等效替代法;③用温度计内测温液体的体积变化来表示温度的变化,温度的变化直接看不到,转换成液体的体积变化,采用的物理研究方法是转换法;④探究声音的产生条件时,将正在发声的音叉轻轻插入水里看到水花四溅,音叉振动看不到,转换成水花四溅,采用的物理研究方法是转换法。③④用到的主要研究方法相同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(1)接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(2)不受
(3) 左 2.6
【详解】(1)甲、丙两次实验中,物体对水平面的压力相同,丙中接触面粗糙程度较大,弹簧测力计示数也较大,则丙中物体受到的滑动摩擦力较大,比较甲、丙两次实验可以得出结论,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)图乙中物体B随A一起做匀速直线运动,物体B相对于A没有相对滑动的趋势,也没有发生相对滑动,物体B不受摩擦力。
(3)[1][2]拉动木板时,木块在弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力作用下处于静止状态,它受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,弹簧测力计的示数为2.6N,方向水平向右,则木块受到的的滑动摩擦力大小为2.6N,方向水平向左。
5.(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)不变
【详解】(1)在实验中,为了使木块受到的拉力等于摩擦力,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动木块。
(2)甲、乙两图控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,可探究出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)如果在图甲所示的实验中,突然增大拉力,物体对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体受到的摩擦力将不变。
6.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】(1)[1][2]实验中要使木块处于平衡状态,从而使弹簧测力计示数等于滑动摩擦力;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,木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2) 比较甲、乙两次实验,只有压力(即木块及所加砝码对水平面的压力)不同,可以观察到压力越大,摩擦力越大,可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、丙两次实验,压力相同,接触面不同,丙图接触面粗糙,摩擦力较大,可以得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
7.(1) 匀速直线 方案二
(2)等于
(3) 不正确 见解析
【详解】(1)[1]用方案一实验时,应该拉动木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知摩擦力和拉力大小相等。
[2]方案二不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作,同时弹簧测力计静止不动,便于读数,因此更合理、更易于操作的是方案二。
(2)按方案二操作,加速拉动木板时,木块相对于地面静止,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,大小相等,木块受到的摩擦力f=F=2N
(3)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面面积的关系,应控制接触面的粗糙程度、物体间的压力相同而接触面的面积不同,由题意可知,实验过程中没有控制压力相等,因此实验结论是错误的。
8.(1)甲、丙
(2) 不合理 没有控制压力大小不变
(3)2.5
(4)4
【详解】(1)研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,接触面的粗糙程度不同,图1中的甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(2)[1][2]若要探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块竖直切成大小不同的两块,压力变小了,这种做法不合理,理由是没有控制压力大小不变。
(3)在图丁中,A相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板B施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,因测力计的拉力方向为水平向右,故木块所受的摩擦力方向为水平向左,大小为1.5N,根据力的作用的相互性,A对木板的滑动摩擦力大小为1.5N,方向水平向右,以木板为研究对象,木板还受到水平左的拉力F及地面施加的水平向右的滑动摩擦力的作用,由力的平衡,木板受到地面的摩擦力的大小是f=4N-1.5N=2.5N
(4)由图2c可知,6-9s物体匀速直线运动,根据图b知,受到的拉力为4N,由二力平衡的条件,物体受到滑动摩擦力为4N,物体在3-6s加速运动,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故物体C在第5秒时受到的摩擦力是4N。
9. 匀速直线 二力平衡 0.6 不变 压力大小 1.2
【详解】(1)[1][2][3]实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦力是0.6N。
[4]若木块在运动过程中拉力突然变大,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小也不变。
(2)[5]小芳同学把两个完全相同的木块A和B叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,如图乙,比较图乙与图甲,控制压力大小不相同,接触面的粗糙程度相同,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)[6]甲图中弹簧测力计的示数为0.6N,则木块受到的滑动摩擦力为0.6N,丙图中将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,压力变为甲图中的2倍,故摩擦力变为甲图中的2倍,所以图丙的弹簧测力计示数是1.2N。
10. 匀速直线 二力平衡 乙 丙 C 控制变量法 不一定 右
【详解】(1)[1][2]实验时应用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等,可以通过测量出拉力的大小来知道摩擦力的大小。
(2)[3][4]若要探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,改变接触面受到的压力,所以应选择乙、丙两图进行实验。
[5]接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
A.压路机的碾子质量很大是在受力面积一定时,通过增大压力的方式来增大压强的,故A不符合题意;
B.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠上铁链是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的,故B不符合题意;
C.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的,故C符合题意;
D.移动很重的物体时,在地面上铺圆木是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选C。
(3)[6]物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。实验中影响滑动摩擦力的因素有多个,所以采用了控制变量法。
(4)[7]图丁改进后,无论是否匀速拉动长木板,木块A都受力平衡,木块和木板间的压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力始终不变,受到的拉力和摩擦力始终是一对平衡力,所以不一定要匀速拉动长木板。
[8]木块A相对于长木板向左运动,所以木块A受到的摩擦力方向向右。
11. B m2g 等于 在滑块的右边固定一个弹簧测力计,向左拉动长木板 不变 变大
【详解】(1)[1]小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动,由二力平衡的知识,绳子对滑块的拉力等于其受到的滑动摩擦力大小。因轻绳与滑轮的摩擦不计,此时滑块受到的拉力等于小桶和沙子的总重力。因此,为了测量滑块受到的滑动摩擦力,根据G=mg,需要测量的物理量是:小桶和沙子的总质量m2,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]根据二力平衡可知,滑块受到的滑动摩擦力等于小桶和沙子的总重力,则
f1=G=m2g
(3)[3]小桶落地后,滑块继续向前运动,因滑块对支持面压力大小不变和接触面粗糙程度不变,故滑动受到的滑动摩擦力大小不变,即
f2=f1
(4)[4]当滑块固定,拉动木板时,即使不匀速拉动木板,因滑块相对于地面处于静止状态,由二力平衡知识,受到的拉力等于摩擦力。故实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,可做出的改进:在滑块的右边固定一个弹簧测力计,向左拉动长木板。
(5)[5]本实验中,滑块对木板的压力大小等于其重力大小,在粗糙均匀木板上滑动时,因滑块的重力不变,受力面积不变,根据,故滑块对木板的压力作用效果不变。
[5]当滑块刚四分之一离开木板时,对木板的压力大小等于重力大小,而受力面积变小,根据,滑块对木板的压力作用效果变大。
12. 匀速直线 二力平衡 压力 不可靠 没有控制压力相同
【详解】(1)[1][2]实验中小张应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在木板上滑动,此时木块处于平衡状态,这样做是依据二力平衡的知识得出拉力大小等于摩擦力,从而测出木块所受滑动摩擦力大小。
(2)[3]影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究影响滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,乙中测力计示数也大,受到的滑动摩擦力大,故可知道滑动摩擦力的大小与压力有关。
(3)[4][5]小张要探究猜想③,即滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,他将木块切去一半,物体对支持面的压力变了,故他比较甲和丁的实验结果得出结论不可靠,小张在实验中存在的问题是没有控制压力相同。
13. 匀速直线 4.2 压力大小 B 拿掉砝码 甲
【详解】(1)[1][2]在实验中,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;由图甲知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为4.2N,所以摩擦力为4.2N。
(2)[3][4]甲、乙接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力与压力大小有关;
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦的,故A不符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字是通过增大压力增大摩擦的,故B符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木是通过改变接触面来改变摩擦,故C不符合题意;
故选B。
(3)[5][6]乙、丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙试验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
14. 匀速直线 甲、乙 压力
< 2.5 左 小于
【详解】(1)[1]实验中必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,由二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小,这样便于测量滑动摩擦力的大小。
(2)[2]研究滑动摩擦力与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度相同,故比较甲、乙两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3][4]乙、丙两图中,木块和铁块叠放在一起的目的是使压力相同,丙中测力计示数大,故物体所受到的滑动摩擦力大小关系是
f乙<f丙
(4)[5][6]如图丁中,测力计B的示数为2.5N,B相对地面处于静止状态,B受到拉力与木板对B施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;若增大拉力,当A的示数为4.8N时,因影响滑动摩擦力大小的两个因素不变,受到滑动摩擦力大小不变,故B的示数仍为2.5N,因测力计拉力方向水平向右,故此时木块对长木板的摩擦力方向是水平向左。
(5)[7]当弹簧测力计在竖直方向调零时,挂钩受到重力作用,零点远离拉环。当弹簧测力计水平使用时,挂钩的重力对测量没有影响,零点靠近拉环,所以弹簧测力计在竖直调零,在水平拉动木块时,测量的力小于实际的滑动摩擦力。
答案第1页,共2页
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