探究实验16 探究影响滑动摩擦力大小的因素-【中考得高分】2025年中考物理实验与探究

null0.2g,鹅卵石的质量m石=20g+20g十5g+2.4g= =m6=474g-3g/cm=3X 47.4g,鹅卵石的密度p石=V石=15.8cm 103kg/m3.(2)设容器的底面积为S,根据题意可知，鹅卵石 的体积V=S(h3一h1),题图丙②中，鹅卵石受到的浮力 F浮=p水gS(h2-h1),由于鹅卵石的重力G=mg=F浮，所 以鹅卵石质量m=P水S(h2一h1),则鹅卵石密度p=V= m p水S(h2-h1)_h2-h1 S(h3-h1)h,-h,P水 3.(1)2.6(2)除去“花生”表面的气泡(3)2.6大解析： (1)由题图甲可知，右盘中无砝码，游码标尺的分度值为 0.2g,则“花生”的质量m=2.6g.(2)“花生”体积较小，表面 凹凸不平，将其放人注射器中时，“花生”表面会产生气泡，因 此步骤②中要摇动注射器是为了除去“花生”表面的气泡，使 测量的体积更准确.(3)“花生”的体积V=11.0mL一 0.0mL=1ml=1cm,“花生”的密度p=7=3习 2.6g/cm3;若在步骤③中，不慎挤出少许水，则步骤③中水 和“花生”的总体积偏小，则测出的“花生”体积偏小，由密度 公式可知，密度测量值将偏大 测量实验15练习使用弹簧测力计 【示例典范】 1.弹簧测力计050.23.4调零解析：题图中的实验 仪器是弹簧测力计；该弹簧测力计的量程是0~5N,分度值 为0.2N;此时弹簧测力计的示数是3.4N,即物体的重力为 3.4N;使用弹簧测力计前一定要调零，使指针对准“0”刻 度线。 2.(1)量程分度值(3)“0”刻度线(4)一致(5)0~5 0.23.4解析：(1)使用前，要看清弹簧测力计的量程和分 度值.(3)使用前要调零，即要使指针指在“0”刻度线处 (4)使用时，要使弹簧的轴线方向与受力方向一致.(5)由题 图可知，弹簧测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N,弹簧 测力计的示数是3.4N. 【提分训练营】 1.D解析：弹簧测力计是用来测量力的工具，A错误：空间站 中的物体处于失重状态，弹簧测力计不能测量重力，但还能 测量其他力的大小，B错误；弹簧测力计可以测量任何方向 上的力，只要保持受力方向与弹簧轴线方向一致即可，C错 误；弹簧测力计不能测量超出量程的力，D正确. 2.B解析：在使用弹簧测力计测力的大小前，如果指针在 0.5N处，用这样的弹簧测力计测量，要得到正确的结果，应 该先记下测量时的示数，然后减去测量前的示数0.5N,B 正确. 3.(1)所测力的方向没有与弹簧的轴线方向一致(2)5大于 (3)2.6(4)只有当物体静止或做匀速直线运动时，物体 才处于平衡状态，受到平衡力，弹簧测力计的示数才会稳定 (5)等于竖直向上解析：(1)使用弹簧测力计时，所测 力的方向必须与弹簧的轴线方向在同一条直线上.(2)由题 图乙可知，弹簧测力计的测量范围是0~5N;弹簧测力计指 针没有调零，用该弹簧测力计测重为3N的物体的重力时， 弹簧测力计的示数大于3N.(3)题图丙中弹簧测力计的分 度值为0.2N,示数为2.6N.(4)只有当物体静止或做匀速 直线运动时，物体才处于平衡状态，受到平衡力，弹簧测力计 的示数才会稳定，即可读数.(5)在弹簧测力计和物体匀速下 降的过程中，物体处于平衡状态，受力平衡，一对平衡力大小 相等，方向相反，故弹簧测力计对物体的拉力等于物体的重 力；因为重力方向竖直向下，则拉力方向竖直向上. (1)弹性(2)量程和分度值0~52大(3)23解 析：(1)正确使用弹簧测力计时，弹簧受力时发生形变，不受 力时能恢复原状，所以弹簧发生的是弹性形变，(2)使用弹簧 测力计测量力的大小时，首先要明确弹簧测力计的量程和分 度值；由题图甲可知，弹簧测力计最大示数是5N,所以弹簧 测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,此时弹簧测力计 的示数为2N;弹簧测力计是根据在一定范围内弹簧受到的 拉力越大，弹簧的伸长量就越大的原理制成的.(3)由题图乙 可知，弹簧不受外力时弹簧长度为2cm,即弹簧原长L。= 2cm;弹簧在受到6N的拉力时，弹簧长度L=5cm,则弹簧 伸长量△L=L-Lo=5cm-2cm=3cm. (1)5(2)2.6(3)刻度尺4(4)弹簧的伸长量与它受到 的拉力成正比(5)难大解析：(1)由题图甲可知，此弹 簧测力计的量程是0~5N.(2)题图乙中弹簧测力计的分度 值为0.2N,示数为2.6N,即此物体的重力G=2.6N. (3)钩码的重力已知，因此不需要测量，实验中要测量的是弹 簧的伸长量，所以需要刻度尺；分析数据发现，除第4次的实 验数据外，其余6次实验中弹簧的伸长量跟受到的拉力的比 值相同，因此第4次的实验数据是错误的.(4)由题表可以得 出的结论是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与它受到的拉力 成正比.(5)若将两根相同的弹簧并排使用，要使两个弹簧都 仲长，需要的力的大小是原来一根弹簧的2倍，故更难拉伸， 则由两根相同的弹簧并排做成的弹簧测力计的量程比由一 根同样的弹簧做成的弹簧测力计的量程大. (1)竖直2.6(2)=解析：(1)本次实验中弹簧测力计是 测量竖直向下的重力，因此需要先在竖直方向将弹簧测力计 调零；题图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为 2.6N.（2)两根弹簧都处于静止状态，均受平衡力作用，由于 A、B右端受到的拉力相等，所以墙壁对A的拉力和B左端 受到的拉力大小相等，即两根弹簧受力情况本质上是相同 的，由于两根弹簧完全相同，所以它们的原长相等，又因为伸 长量也相等，所以两根弹簧的长度相等，即LA=LB 探究实验16探究影响滑动摩擦力大小的因素 【知识回顾】 控制变量转换等于压力大小接触面粗糙程度接触 面粗糙程度压力大小 示例典范】 1.(1)必须等于3.2(2)丁(3)压力接触面粗糙程度 压力大带纹路(4)错误没有控制压力大小相同 可以分别将物块A平放和立放，比较滑动摩擦力的大小 (5)不一定(6)不变(7)给汽车轮胎加防滑链解析：(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，由二力平衡的条件可知，滑 动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；题图甲中，弹簧测 力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.2N,此时物 块所受的滑动摩擦力大小为3.2N.(2)由题意可知，甲、乙、 丁三次实验中的接触面较光滑，并且丁实验中的压力最小， 故丁实验中物块受到的滑动摩擦力最小.(3)甲、乙两次实验 中，接触面的粗糙程度相同，而压力大小不同，可以探究滑动 摩擦力大小与压力的关系；乙、丙两次实验中，压力大小相 同，而接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度的关系；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩 擦力越大，所以田径运动员的鞋底应该设计成比较粗糙的， 即带纹路的.(4)甲、丁两次实验中，接触面的粗糙程度相同， 而压力大小和接触面积均不同，则他的结论是错误的；可以 分别将物块平放和立放，比较滑动摩擦力的大小.(5)拉动长 木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，受到的滑动摩擦 力等于弹簧测力计的拉力，故实验时不需要匀速拉动长木 板.(6)实验过程中，突然增大弹簧测力计对物块的拉力，由 于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小 不变.(7)为避免汽车在泥泞路面上行驶时出现打滑现象，可 以给汽车轮胎加防滑链， 【提分训练营】 1.(1)匀速直线(2)C(3)③(4)小车斜面解析：(1)实 验中应用弹簧测力计沿水平方向拉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可 知，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小.(2)由题图 甲、乙可知，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦 力越大.压路机碾子的质量很大，是在受力面积一定时，通过 增大压力来增大压强，A不符合题意；汽车的轮胎有很多花 纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩 擦力，B不符合题意；自行车刹车时用力捏手闸，是在接触面 粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，C符合题意；载 重汽车装有很多车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积 来减小压强，D不符合题意.(3)由题图甲、丙可知，压力相 同，题图丙中弹簧测力计示数小，滑动摩擦力小，故题图丙中 材料的粗糙程度小于木板的粗糙程度，得出的f和F的关 系图像可能为题图丁中的③.(4)探究阻力对物体运动影响 时要使小车从斜面的同一高度自由下滑，故需要把研究对象 换为小车，并添加玻璃板和斜面. 2.(1)<压力大小(2)C(3)F2接触面积(4)不需要 使木板做匀速直线运动（或弹簧测力计静止，便于读数）解 析：(1)比较题图甲、乙可知，接触面的粗糙程度相同，题图乙 中木块对水平桌面的压力更大，所以F,<F2,由此可以得出 滑动摩擦力的大小与压力大小有关.(2)若还想探究滑动摩 擦力大小与另一个因素的关系，即探究滑动摩擦力与接触面 的粗糙程度的关系，需要改变接触面的粗糙程度，分析可知， 还需要添加的器材是毛巾，C符合题意.(3)比较题图乙、丙 16 可知，木块对水平桌面的压力相同，接触面的粗糙程度相同， 但木块和水平桌面的接触面积不同，发现弹簧测力计示数相 等，即F,一F2,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无 关.(4)题图丁中，木块与弹簧测力计固定不动，拉着木板运 动，该装置的优点是：不需要控制木板做匀速直线运动，方便 操作；弹簧测力计静止，便于读数. (1)匀速直线(2)压力大小(3)A(4)=解析：(1)实验 过程中每次应水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运 动，木块受到的弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡 力，可以通过弹簧测力计间接测得滑动摩擦力的大小.(2)题 图甲、乙中，木块对水平面的压力不同，接触面的粗糙程度相 同，由此可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系.(3)题 图乙、丙中，木块对水平面的压力相同，题图丙中接触面的粗 糙程度较大，题图丙中弹簧测力计的示数较大，则题图丙中 木块受到的滑动摩擦力较大，由此可得，当压力一定时，接触 面越粗糙，滑动摩擦力越大.汽车在结冰的路面上行驶时，在 车轮上缠绕铁链，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙 程度来增大摩擦，A符合题意；用力压住橡皮，擦去写错的 字，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦， B不符合题意；移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是将滑 动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦，C不符合题意；铁路的钢 轨要铺在路枕上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减 小压强，D不符合题意.(4)小明用弹簧测力计拉着长木板在 桌面上从a位置匀速运动至b位置，长木板对桌面的压力不 变，接触面的粗糙程度也不变，则长木板受到的滑动摩擦力 不变，长木板受到的弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力是一对 平衡力，所以弹簧测力计的示数不变，即F。=F。 中考新考法】 (1)无需(2)接触面粗糙程度(3)在接触面的粗糙程度相 同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大2(4)①C ②m3g③没有控制压力大小相同将切去部分叠放在剩 余部分之上解析：(1)A相对地面始终处于静止状态，A受 到的弹簧测力计的拉力与木板对其的滑动摩擦力为一对平 衡力，大小相等，方向相反，故探究A受到的滑动摩擦力无 需匀速直线拉动木板.(2)由题图甲、乙可知，压力相同，接触 面粗糙程度不同，故可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程 度的关系.(3)由题图甲、丙可知，在接触面粗糙程度相同的 条件下，压力越大，滑动摩擦力越大；在接触面粗糙程度相同 时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，设题图丁中氢气 球对A向上的拉力为F,则A对木板的压力为12N一F,由 12N2.4N 题意可得12N一下-2N,解得F-2N,即氢气球对A向 上的拉力为2N.(4)①实验时，在托盘中放入砝码，使木块 相对木板做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知，木块 受到的滑动摩擦力等于绳的拉力，即托盘和砝码的总重力，C 符合题意.②木块受到的滑动摩擦力∫=mgg.③研究摩擦 力的大小可能跟接触面积有关时，要控制压力大小和接触面 的粗糙程度相同，则她的探究过程存在的问题是没有控制压 力大小相同；正确的做法是：将切去部分叠放在剩余部分 之上 2.(1)水平(2)甲、乙(3)不受(4)压力解析：(1)实验 中，在水平方向拉动弹簧测力计，则需要将弹簧测力计在水 平方向调零.(2)要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的 关系，应保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，故应比较题 图甲、乙两次实验.(3)木块A、B一起做匀速直线运动时，A、 B间没有相对运动的趋势，则木块B受到的摩擦力为零，即 不受摩擦力.(4)往沙桶中加减沙子，改变了绳子对铁块的拉 力，从而改变了铁块对长木板的压力，而接触面的粗糙程度 不变，故目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系. 探究实验17探究二力平衡的条件 【示例典范】 1.(1)甲滚动摩擦小于滑动摩擦，题图甲方案可减小摩擦力 对实验结果的影响(2)改变力的方向(3)数量相等 相反(4)摩擦力(5)同一条直线上(6)将硬纸片剪开 (7)错误解析：(1)题图甲方案中的小车受到的是滚动摩擦 力，题图乙方案中的木块受到的是滑动摩擦力，滚动摩擦小 于滑动摩擦，实验时应该尽量减小摩擦力，故该实验用题图 甲方案更合理.(2)定滑轮的作用是改变力的方向.(3)实验 中，托盘和砝码的重力大小等于小车受到的拉力大小，控制 砝码的重力就可控制拉力的大小，则通过调整左右两个托盘 中砝码的数量可以改变F,和F2,当左盘和右盘加入的砝码 相同时，F1和F,的大小相等，方向相反，因而可以说明一对 平衡力必须满足大小相等、方向相反的条件.(4)实验中，当： 左盘放人更多的砝码时，小车仍处于静止状态，此时小车有 向左运动的趋势，桌面对小车有向右的静摩擦力，即小车受 到摩擦力的影响才仍处于静止状态.(5)把小车转过一定角 度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明 小车受到的两个拉力在同一条直线上时才能平衡，故这样做 的目的是探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上，(6) 为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，应用剪刀 将硬纸片剪开，然后观察硬纸片能否保持平衡状态.(7)实验 中剪开细线，小球只受到重力作用，开始下落，运动状态发生 了改变，所以小明的猜想是错误的. 【提分训练营】 1.（1)相反钩码数量(2)不能不在同一直线上的两个力 能否平衡(3)把小卡片剪为两半(4)A(5)18(6) 能解析：(1)两边的钩码通过绳子对小卡片施加了两个方 向相反的拉力；拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越 多，拉力就越大.(2)小卡片转过一定角度，小卡片两端的拉 力就不在一条直线上，小卡片就会转动，说明了不在同一直 线上的两个力不能平衡.(3)为了验证只有作用在同一物体 上的两个力才能平衡，应该用剪刀把小卡片剪成两半，观察 小卡片是否平衡，(4)小明将木块放在水平桌面上，木块受到 的滑动摩擦力较大，会影响实验效果，A正确.(5)题图乙中， 左、右两边的砝码的重力分别为2N和3N时，木块保持静 止，此时木块除了受到左、右两边的拉力外，由于木块有向右 运动的趋势，所以木块还受到水平向左的摩擦力，则F右= 7 F左十f,此时木块受到的摩擦力f=F右一F左=3N-2N= 1N;若再在右边增加2N的钩码时，木块恰好向右做匀速直 线运动，此时木块受到水平向左的滑动摩擦力，且木块处于 平衡状态，则F右=F左十f,所以此时木块受到的摩擦力 f'=F右一F左=3N十2N一2N=3N,如果木块要向左做匀 速直线运动，受到的滑动摩擦力水平向右，木块仍处于平衡 状态，木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，则 滑动摩擦力大小不变，即F右十f'=F,所以左边钩码的总 重力G=F左=F右+f'=2N+3N+3N=8N.(6)因为小 卡片很轻，重力可忽略不计，且小卡片受到的两个力能满足 大小相等，方向相反，作用在同一物体，作用在同一直线上的 条件，所以能完成实验. (1)摩擦(2)100(3)不能不在同一直线上的两个力能 否平衡(4)用剪刀把小卡片剪开，观察小卡片能否平衡 解析：(1)在右边托盘内又加入一个10g的砝码后，木块受 到的右边的拉力大于左边的拉力，此时木块相对于桌面有向 右运动的趋势，因此桌面对木块有向左的摩擦力作用，这个 摩擦力对实验造成了影响.(2)小强应选择重力较大的钩码 进行实验，这样可以减小小卡片重力对实验的影响，即用两 个规格为100g的钩码进行实验.(3)小卡片转过一定角度， 小卡片受到的两个拉力就不在同一条直线上，小卡片就会转 动，此实验步骤是为了探究不在同一直线上的两个力能否平 衡.(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡， 应该用剪刀把小卡片剪开，观察小卡片能否平衡. 3.(1)同一条直线上(2)不相等是摩擦力(3)B(4)4 解析：(1)把小车转过一定角度，然后松手，观察到小车转动， 最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力 作用在同一条直线上时才能平衡.(2)实验中，当左盘中砝码 质量更大时，小车受到的两个拉力大小不相等，小车仍处于 静止状态，说明小车受平衡力的作用，此时小车有向左运动 的趋势，桌面对小车有向右的摩擦力，即小车受到摩擦力的 影响.(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平 衡，应用剪刀把小卡片剪成两半，观察小卡片是否平衡，B符 合题意.(4)如果将小车换成轻质弹簧测力计，忽略盘重和绳 重，在左右两盘中各放入重为4N的砝码，则弹簧测力计两 端受到的拉力为4N,弹簧测力计的示数为4N. (1)大小相等(2)不能在同一直线上(3)用剪刀将小卡 片从中间剪开，观察小卡片的状态(4)小于大于减速 (5)能解析：(1)实验时，当两端多次挂上重力相等的物体 时，发现小卡片都静止，而挂上重力不相等的物体时，小卡片 不能静止，说明二力平衡时，两个力必须大小相等.(2)小卡 片转过一定角度，松手后小卡片就会转动，不能保持平衡，说 明二力平衡时，两个力必须在同一直线上.(3)为了验证二力 平衡时两个力作用在同一物体上，下一步的操作是：用剪刀 将小卡片从中间剪开，观察小卡片的状态.(4)当题图甲中A 物体重力为8N,B物体重力为3N时，A着地前，A、B均受 非平衡力作用，B向上加速运动，A向下加速运动，所以绳子 对A的拉力小于8N,绳子对B的拉力大于3N,根据力的作 用是相互的可知，B对绳子的拉力大于3N;A着地后，B在