6.4摩擦力实验练习 -----2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下学期

6.4 摩擦力实验练习 鲁科版（五四学制） 1．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组的同学猜想滑动摩擦力大小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)实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做 ，此时，弹簧测力计的示数 （选填“能”或“不能”）反映滑动摩擦力的大小。 (2)比较图丙和图 ，可得到结论：在保持压力一定时， ，滑动摩擦力越大。 (3)比较图 ，可得到结论：在保持 一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 2．在测定滑动摩擦力的活动中，有同学设计了如下改进方案：将木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，水平拉动木板，如图所示。 (1)实验时 （选填“必须”或“不必”）拉动木板做匀速直线运动； (2)若F=8N时，木板恰好被匀速拉动，木块静止不动，此时弹簧测力计的示数为6N，则木块 （选填“有”或“没有”）受到的摩擦力； (3)若拉力F增大至20N，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 3．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面之间的压力；②接触面的粗糙程度。 (1)如图甲，小刚分别用光滑的木板和毛巾铺在桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，木块受到滑动摩擦力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 (2)图甲（a）中弹簧测力计的示数是 N。 (3)如图乙，小刚将一装满水的矿泉水瓶横放在长木板上，想探究滑动摩擦力与压力的关系。若不增加任何实验器材，他可以改变 ，进行实验。 (4)小刚使用同一个矿泉水瓶，在粗糙程度相同的长木板上做了多次实验，图丙是根据实验数据绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力FN的关系图像，可以得到滑动摩擦力与压力的关系： 。 4．小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，进行了下图所示的操作，实验数据如下表所示。回答下列问题： 实验次序 1 2 3 接触面 木板 木板 更粗糙木板 压力/N 1.0 1.5 1.0 弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.6 (1)实验中小明每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是 力； (2)比较第1、2两次实验数据可知，在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越 ，滑动摩擦力越大； (3)比较第 两次实验数据可知，在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； (4)若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）0.4N； (5)第2次实验中，砝码受到的摩擦力是 N。 5.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。 (1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，其目的是使拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动摩擦力；图甲中，木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N； (2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关；比较 两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关； (3)由此实验结果说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重较 （选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 （选填“a”、“b”或“c”）类型的鞋子； (4)若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。 6．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦） (1)图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做 运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，则F1= N。 (2)比较甲、乙两次实验，可以得出：在 相同时， 越大，滑动摩擦力越大。 (3)图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案： 。 (4)请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力 （选填“大于”“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。 【拓展设问】小南同学将实验装置进行了改进，如图丁所示，将木块放在水平长木板上，将水平放置的弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，实验时拉着长木板向右运动，弹簧测力计的示数如图所示，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为 N。这样改进的好处是 （写出其中一条即可）。 6.4 摩擦力实验练习 鲁科版（五四学制）答案 1．(1) 匀速直线运动 能 (2) 乙 接触面越粗糙 (3) 甲、乙 接触面粗糙程度 【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，拉力与摩擦力是一对平衡力，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数，因此弹簧测力计的示数能反映滑动摩擦力的大小。 （2）[1][2]如图所示，乙、丙实验的压力相同，接触面的粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，在保持压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]如图所示，甲、乙实验的接触面的粗糙程度相同，压力不同，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关，在保持接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 2．(1)不必 (2)有 (3)不变 【详解】（1）木板运动时，木板与木块之间的摩擦力为滑动摩擦，滑动摩擦的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，无论木板怎样运动，木板与木块之间的压力和接触面粗糙程度都不变，因此摩擦力不变，故不必使木板匀速运动。 （2）木块保持静止状态，木块受到向右的摩擦力和弹簧测力计向左的拉力。 （3）木块与木板之间的滑动摩擦力只与压力的大小以及接触面的粗糙程度有关，拉力增大至20N，这两个影响因素没有变化，因此木块受到的滑动摩擦力不变，故弹簧测力计的示数将不变。 3．(1) 匀速直线 等于 (2)3.6 (3)矿泉水瓶中水的多少 (4)在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 【详解】（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，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力，木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）图（a）中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N。 （3）要探究滑动摩擦力与压力的关系，雲要保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，可以将矿泉水瓶中的水倒出部分，减小了矿泉水瓶的重力，从而减小了矿泉水瓶对桌面的压力。 （4）由图像知矿泉水瓶对长木板的压力FN变大，滑动摩擦力也变大，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。 4．(1) 匀速直线 平衡 (2)大 (3)1、3 (4)等于 (5)0 【详解】（1）[1][2]实验过程中，用弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力，所受的摩擦力大小等于测力计的示数。 （2）比较第1、2两次实验数据可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，弹簧测力计的示数不同，第2次实验压力更大，测力计示数更大，说明木块受到的摩擦力更大，可得在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。 （3）比较第1、3两次实验数据可知，物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，第3次实验接触面的粗糙程度更大，测力计示数更大，说明木块受到的摩擦力更大，可得在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）若在第1次实验中，木块以更大的速度做匀速直线运动，木块仍处于平衡状态，压力不变，接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力不变，弹簧测力计的示数等于0.4N。 （5）第2次实验中，砝码与木块之间没有相对运动，砝码不受摩擦力，即砝码受到的摩擦力是0N。 5．(1) 等于 3.6 (2) 压力大小 甲、丙 (3) 大 a (4)5.6 【详解】（1）[1]实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，应拉动木块使其做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小。 [2]图甲中弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.6N，根据二力平衡可知木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。 （2）[1]比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。 [2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同，所以比较甲、丙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （3）[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，故要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重大的。 [2]压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大，a鞋子花纹较深，接触面比较粗糙，摩擦力较大；b鞋子花纹较浅，接触面粗糙程度较小，摩擦力较小；c旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦力，所以在比赛中选用图丁中a类型的鞋子。 （4）若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，但压力和接触面的粗糙程度不变，木块与木板表面间滑动摩擦力不变，仍为5.6N。 6．(1) 匀速直线 1.6 (2) 接触面粗糙程度 压力 (3)将木块与铝块互换位置，重复实验，比较两次弹簧测力计的示数 (4) 等于 2.8 不需要控制长木板做匀速直线运动，方便实验操作 【详解】（1）[1][2]竖直向上拉弹簧测力计，通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时，铝块在水平方向上受到平衡力的作用，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数；测力计的示数如图甲所示，图甲中测力计的分度值为0.2N，示数为，即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。 （2）[1][2]分析比较甲、乙两次可知，接触面粗糙程度相同，乙图中接触面间的压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需控制压力相同，接触面的粗糙程度不同，故可设计方案：将铝块叠放在木块上，然后放在水平木板上，竖直向上拉测力计，使它们沿水平方向做匀速直线运动，记下测力计示数F3，分析比较与的大小，得出结论。 （4）[1]图丙可知，铝块在木板上运动时，压力也不变，接触面的粗糙程度不变，则所受的滑动摩擦力不变，故图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。 [2]图甲中测力计的分度值为0.2N，示数为，即木块受到的滑动摩擦力大小为2.8N。 [3]这样改进的好处是不需要控制长木板做匀速直线运动，方便实验操作。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$