【期末物理专题复习】摩擦力实验题-2024-2025学年物理八年级下册人教版

【期末专题复习】摩擦力实验题 1.小明用如图甲、乙、丙的步骤探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关。 (1)实验中,他应将弹簧测力计沿 方向拉动木块,使木块做 运动,并记下弹簧测力计的示数;(注:甲、乙为木板表面,丙为毛巾表面) (2)比较步骤 与 可得:滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,滑动摩擦力越大。比较步骤甲与丙可得:滑动摩擦力的大小跟接触面的 有关,且接触面越 ,滑动摩擦力越大; (3)实验中,通过弹簧测力计的读数,知道滑动摩擦力的大小,这种研究方法叫 。在甲图中,弹簧测力计读数为8N时,木块做匀速运动,当测力计读数变为10N,其他条件不变,此时木块受到摩擦力为 N。 2.如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中: (1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿 方向拉着物块A做 运动,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小; (2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1N,F2=2N,F3=1.5N的拉力,拉着物块A匀速前进。分析甲、乙两图可得: ;分析甲、丙两图可得: ; (3)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示)。此时弹簧测力计示数为F4,则F4= N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为 N; (4)用同一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,根据观察 的不同,就可以比较出两种情况下的摩擦力的大小,由此可得出的结论是:相同条件下, 。 3.如图是探究影响滑动摩擦力的因素的实验(甲、乙两图中木块是在木板上运动,丙图中木块是在毛巾上运动).实验中,弹簧测力计沿水平方向拉着木块匀速前进. (1)由甲、乙两图可知 .由 两图可知压力一定时,摩擦力和接触面的粗糙程度有关. (2)若图甲中木块匀速运动时弹簧测力计的示数为2N,则木块受到的摩擦力为 N;若图丙中弹簧测力计的示数由0逐渐增大到恰好为2N时,木块受到的摩擦力应为 N,此时木块处于 (填“静止”或“运动”)状态. 4.小德学习小组在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,所用弹簧测力计如 A 图所示,所选若干个木块均相同(足够多),每个重力为 1N。 (1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做 运动, 根据 条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。 (2)如图 B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的 无关。 (3)同组小强用同一木块分别做了如上图所示的甲、乙、丙三个实验。由此可得出的结论是 时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (4)小强还想探究滑动摩擦力和接触面受到的压力大小的定量关系,在甲实验基础上,叠放的木块又分别增加至两个、三个,根据收集到的接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小绘制图像如 C 图所示。 ①依据图像及相关信息分析证据可得出结论: 。 ②在此实验中,可叠放木块数目最多为 块。 5.小明和小莲为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,小莲设计了如图所示的三次实验. (1)比较甲、乙两次实验,得出的结论是:在压力相同时, ,滑动摩擦力越大. (2)在丙图中,当物体A匀速运动时,弹簧测力计示数F 3 为1.8 N,若弹簧测力计示数增大到2.2N,此时的木块A所受滑动摩擦力为 N. (3)小明仔细观察了小莲的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小明写出其中一条: . 6.小刚同学为了参加体育考试,想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大. (1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为 N. (2)小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些,于是便向鞋中添加了适量的砝码,目的是 . (3)在拉动过程中小刚发现,匀速直线拉动鞋实际很难控制,于是他将鞋放在水平方置的木板上,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,如图乙所示,当他水平向左拉动木板时,鞋所受到的摩擦力的方向为 . 7.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”)。 8.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。 (1)小华的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数; (2)比较甲和乙两组数据可知,压力一定时, ,滑动摩擦力越大; (3)小华比较甲和丙两组数据得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是: 。 9.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下: (1)利用图甲所示装置进行了实验,用弹簧测力计 拉木块沿长木板匀速滑动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对 力。 (2)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,他们应控制 不变,改变木块对木板的压力;实验中应用了 的研究方法。 (3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,为了解决上述问题,小明同学对实验装置改进如图乙所示,利用该装置的优点是: 。 10.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。 11.在粗糙程度均匀的水平桌面上,小明用弹簧测力计、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。 (1)小明用图(a)所示的装置进行实验。要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做 运动。此时,滑动摩擦力的大小为 N。 (2)实验操作过程中,由于 (写出一条即可),会使弹簧测力计示数不稳定。 (3)图(b)是根据实验数据画出的关系图像。根据图像判断:当时,滑动摩擦力f的大小约为 N。 (4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停得越快的原因是 。 12.小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。 (1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动; (2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 ; (3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,实验中明显的不当之处: ; (4)某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填“>”、“<”或“=”); (5)一实验小组同学使用了如图戊所示装置测滑动摩擦力,将 A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被拉动时,弹簧测力计a示数为3N,b弹簧测力计示数为5N,则A与水平面间的摩擦力的大小为 。 13.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同。 (1)实验时,小明先对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做 运动,则测出的弹簧测力计示数 摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”); (2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 ; (3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同; (4)小明设计实验过程,采用了科学的实验方法是 。 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 《【期末专题复习】摩擦力实验题》参考答案 1. 水平 匀速直线 甲 乙 粗糙程度 粗糙 转换法 8 【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在木板上做匀速直线运动,则木块在水平方向上受到两个力的作用处于平衡状态,根据二力平衡知识可以知道摩擦力大小。 (2)[3][4]探究滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力是否有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,压力不变,故应对比图甲、图乙。 [5][6]比较步骤甲与丙可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,故结论为:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,且在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (3)[7]实验中,通过弹簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,这种研究方法叫转换法。 [8]在甲图中,弹簧测力计读数为8N时,木块做匀速运动,此时的滑动摩擦力等于弹簧测力计示数,为8N;当测力计读数变为10N,木块做加速运动,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到摩擦力不变,仍为8N。 2. 水平 匀速直线 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大 3 0 橡皮筋伸长的长度 滚动摩擦小于滑动摩擦 【详解】(1)[1][2]实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时测力计对物块的拉力与物块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡可知,测力计示数大小等于物体受到的滑动摩擦力大小,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小。 (2)[3]在甲、乙实验中,F1=1N,F2=2N,拉着物块A匀速前进,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,滑动摩擦力也大,故分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。 [4]分析甲、丙两图可知,F1=1N,F3=1.5N,拉着物块A匀速前进,压力相等,甲丙中接触面粗糙程度不同,丙中接触面的粗糙程度较大,滑动摩擦力较大,故在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。 (3)[5][6]在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示),由于在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。则此时压力为原来的2倍,根据在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比,故此时弹簧测力计示数为 F4=2 1.5N=3N 此运动过程中,物块B相对A没有相对运动的趋势,故B受到的摩擦力为0N。 (4)[7][8]由转换法可知,根据图中两次运动时两次橡皮筋伸长的长度不同,比较两种情况下摩擦力的大小。书在桌面上时,受到的摩擦力是滑动摩擦力,书在铅笔上时,书受到的摩擦力是滚动摩擦力,书在铅笔上运动时,橡皮筋的伸长长度短,这说明:在压力相同时,滚动摩擦小于滑动摩擦。 3. 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 甲、丙 2 2 静止 【详解】(1)由甲、乙两图可知,都是木板,接触面的粗糙程度相同,但是乙图中木块上放了一个砝码,因此压力比甲图大,弹簧测力计的拉力也比甲图大,说明在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大. 要探究摩擦力和接触面粗糙程度的关系,必须控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,符合要求的有甲、丙两图. (2)图甲中由于木块做匀速运动,因此受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计的示数为2N,则木块受到的摩擦力也为2N;图丙中弹簧测力计的示数增大到2N,摩擦力也从0N增大到2N,此时木块一直处于静止状态. 4. 匀速直线 二力平衡 速度 压力相同 在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比 7 【详解】(1)[1][2]只有物体沿水平做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。为测量出滑动摩擦力的大小,实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,木块所受滑动摩擦力的大小等于其所受拉力大小。 (2)[3]如图 B,在同一次实验中,小德用不同的速度匀速拉木块时,观察到每次弹簧测力计示数相同,则受到的滑动摩擦力大小相同,故可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。 (3)[4]如上图所示的甲、乙、丙三个实验,同一木块对支持面的压力大小相同,木板粗糙程度最小,毛巾粗糙程度最大,物体在毛巾表面时运动时受到的摩擦力最大,由此可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (4)①[5]接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小图像为过原点的直线,故可得出:在接触面粗糙程度相同的条件下,物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比。 ②[6]故由A图可知,测力计的量程为0~5N,根据C图可知,当压力为3N时,滑动摩擦力大小为2.1N,因测力计最大能测量5N的拉力,故此时对应的压力大小 F= 因压力大小等于物体的重力大小,而一个木块的重力为1N,根据去尾法,在此实验中,可叠放木块数目最多为7块。 5. 接触面越粗糙 1.8 一是实验中很难保证木块做匀速直线运动;二是弹簧测力计在运动中读数困难 【详解】试题分析:(1)甲、乙两图中,A对支持面的压力相等,接触面的粗糙程度不同,摩擦力的大小不相等,因此可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (2)当A匀速运动时,A所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,摩擦力的大小为1.8N,当拉力增大到2.2N时,因为A对支持面的压力大小以及接触面的粗糙程度均没有改变,因此滑动摩擦力的大小不变,仍为1.8N; (3)本实验方案的不足之处有两点:一是用弹簧测力计拉动物体A时,很难控制A做匀速直线运动;二是弹簧测力计在移动中读数较为困难. 考点:探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;二力平衡. 6. 4 使两鞋对桌面的压力相等(增大压力,使两鞋对桌面的压力相等) 水平向左 【详解】(1)由图甲知,测力计的分度值为0.2N,示数为4N; (2)想测试橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大,应保证两鞋对接触面的压力相等,所以向较轻的鞋中添加了适量的砝码; (3)将弹簧测力计固定,改为拉动木板,这样测力计的示数比较稳定,此时鞋相对于木板向右运动,所以其受到的摩擦力水平向左. 7.(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。 8. 匀速直线 接触面越粗糙 没有控制接触面的粗糙程度相同 【详解】(1)[1]让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,此时木块受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,摩擦力与拉力的大小相等。 (2)[2]比较甲和乙两组数据可知,压力一定时,甲的摩擦力大小等于甲图中弹簧测力计的拉力大小,即 乙的摩擦力大小等于乙图中弹簧测力计的拉力大小,即 由于甲中的接触面是木板,乙中的接触面是毛巾,所以乙的接触面比甲的粗糙,导致乙受到的摩擦力大于甲受到的摩擦力,说明压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (3)[3]甲和丙两幅图中的压力不同,接触面的粗糙程度也不同,而得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论是不正确的,原因是在研究摩擦力大小和压力大小的关系时,没有控制接触面的粗糙程度相同。 9. 水平 平衡力 接触面的粗糙程度 控制变量法 不需要匀速拉动木板或测力计静止时读数误差小 【详解】(1)[1][2]实验中用弹簧测力计水平拉木块沿长木板匀速滑动,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,利用了二力平衡的知识,受到的拉力和摩擦力大小相等。 (2)[3][4]探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,需要控制接触面的粗糙程度相同,只需改变压力大小,实验中用到控制变量法。 (3)[5]在乙方案中两者都没有发生变化,木板是匀速直线运动还是变速直线运动,都不会改变木块受到的摩擦力的大小,木块总是静止的,所以摩擦力总和拉力相同;速度大小不影响实验结果,只需要拉动木板运动就行,不需要保持匀速运动,此方案误差很小。 10.(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。 11.(1) 匀速直线 2.2 (2)很难做到使木块保持匀速直线运动状态 (3)1.8 (4)捏手刹用的力越大,压力越大,自行车受到的摩擦力越大,所以车越容易停下来 【详解】(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体在水平方向上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,由图知,测力计分度值为0.1N,示数为2.2N,即此时滑动摩擦力大小为2.2N。 (2)实验操作过程中,由于不可能完全做到使木块做匀速直线运动(或测力计是在运动中读数),故会使弹簧测力计示数不稳定。 (3)根据图像判断,当F压=6N时,滑动摩擦力f的大小约为1.8N。 (4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,压力越大,根据影响滑动摩擦力的因素,则摩擦力越大,由于力是改变物体运动状态的原因,故车子停的越快。 12. 水平 匀速直线 3.4 向左 没有控制接触面粗糙程度相同 = 2N 【详解】(1)[1] [2] 当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)[3] [4] 由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左。 (3)[5] 由图丙可知,①和②两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系。 (4)[6] 由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。 (5)[7] 对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力,由于B处于静止状态,因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力,即f=3N;如果物体A做匀速直线运动,则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力;并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和,A与水平面间的摩擦力的大小为5N﹣3N=2N。 13. 匀速直线 等于 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大 压力 控制变量法 【详解】(1)[1][2]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一种平衡状态,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。 (2)[3]甲乙两个实验中接触面的粗糙程度是相同的,压力的大小不同,弹簧测力计的示数不同,故可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。 (3)[4]图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使物体对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,来探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 (4)[5]本实验用到了控制变量法。 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 $$