专项02 力的探究实验（压轴题型训练）物理新教材苏科版八年级下册

专项02 力的探究实验 一．探究力的作用效果与哪些因素有关的实验（共2小题） 二．探究弹力大小与弹性形变关系的实验（共6小题） 三．探究重力与质量关系的实验（共6小题） 四．探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验（共8小题） 五．探究相互作用力特点的实验（共5小题） 一．探究力的作用效果与哪些因素有关的实验（共2小题） 1．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小华设计了下面的实验，如图所示。 (1)用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的 来探究力的作用效果； (2)通过比较甲和丙两图，可以发现：力的作用效果与力的 有关； (3)通过比较乙和丙两图，能探究力的作用效果与某个因素有关吗？答： （选填“能”或“不能”），理由是 ； (4)若要研究力的作用效果与力的作用点的关系，应选择 两图； (5)本实验的器材能否探究力的作用效果与力的方向的关系？答： （选填“能”或“不能”）。 【答案】(1)形变 (2)大小 (3) 不能 没有控制变量，力的大小和作用点都不同 (4)甲和乙 (5)不能 【详解】（1）钢片受力会发生形变，因此通过钢片形变程度来探究力的作用效果。 （2）通过比较甲和丙两图可知，力的方向和作用点相同，力的大小不同，钢片形变程度不同，说明力的作用效果与力的大小有关。 （3）[1][2]通过比较乙和丙两图可知，力的方向相同，力的大小和作用点都不同，根据控制变量法可知，不能探究力的作用效果与某个因素有关。 （4）要研究力的作用效果与力的作用点的关系，根据控制变量法可知，应控制力的大小和方向相同，力的作用点不同，由图可知，甲、乙两图满足实验要求。 （5）根据控制变量法，要探究力的作用效果与力的方向的关系，应控制力的大小和作用点相同，力的方向不同，而图中三个力的方向相同，因此不能用本实验的器材探究力的作用效果与力的方向的关系。 2．小余在做“探究力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，步骤如图所示，将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂规格相同的钩码。 (1)实验时通过 （选填“钩码的数量”或“钢片的弯曲程度”）来反映力的作用效果，这种物理研究方法叫 。 (2)比较甲、丁两图，可得出结论：力的作用效果与力的 有关。 (3)比较 两图，可得出结论：力的作用效果与力的作用点有关。 (4)比较乙、丙两图，小余得出结论：力的作用效果与力的大小有关。你认为该结论 （选填“可靠”或“不可靠”），原因是 。 【答案】(1) 钢片的弯曲程度 转换法 (2)方向 (3)甲乙 (4) 不可靠 没有控制力的作用点相同 【详解】（1）[1][2]实验中通过钢片的弯曲程度来反映力的作用效果，这种将不易直接观察的力的作用效果转换为容易观察的钢片弯曲程度的方法叫转换法。 （2）甲、丁两图中，力的大小和作用点相同，力的方向不同，钢片的弯曲情况不同，可得出力的作用效果与力的方向有关。 （3）要探究力的作用效果与力的作用点有关，需控制力的大小和方向相同，改变力的作用点，甲、乙两图符合条件。 （4）[1][2]乙、丙两图中，力的大小和作用点都不同，不能单纯得出力的作用效果与力的大小有关的结论，因为没有控制力的作用点相同，所以该结论不可靠。 二．探究弹力大小与弹性形变关系的实验（共6小题） 3．某实验小组研究A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋，并将它们制成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲），记录拉力大小F与伸长量，然后画出图乙所示的图像。 (1)由图乙可知，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成 。当橡皮筋A的伸长量为4cm时，它受到的拉力为 N；若橡皮筋B受到的拉力为6N，其伸长量为 cm。 (2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计，由橡皮筋 （选填“A”或“B”）制成的测力计的精确度更高。若测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为 N。 【答案】(1) 正比 2 6 (2) A 0.1 【详解】（1）[1]由图乙可知，在一定范围内，两根橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力F成正比； [2]由图乙可知，当橡皮筋A所受拉力为10N时，其伸长量为20cm，则橡皮筋A的伸长量为4cm时，其受到的拉力； [3]由图乙可知，当橡皮筋B所受拉力为10N时，其伸长量为10cm，则橡皮筋受到的拉力为6N时，其伸长量。 （2）[1]橡皮筋测力计是根据在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与其受到的拉力成正比的原理制成的。由图乙可知，在弹性限度内，A、B两根橡皮筋所受拉力相同时，橡皮筋A的伸长量大于橡皮筋B的伸长量，所以用橡皮筋A制成的测力计的精确度高； [2]测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，橡皮筋A所受拉力为10N时，其伸长量为20cm，则其分度值为。 4．小华发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想，小华决定进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 拉力（钩码总重）F/N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 弹簧伸长量 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 3.20 4.20 (1)要完成实验，除了需要图中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是 。进行实验后小华记录数据如表； (2)分析表格中的实验数据可验证小华的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；进一步综合分析实验数据及图像发现，在弹簧 内，弹簧的伸长量跟所受的拉力成 ； (3)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成一个弹簧测力计，弹簧测力计的量程是 N。 【答案】(1)刻度尺 (2) 正确 弹性限度 正比 (3)0-6 【详解】（1）钩码对弹簧的拉力已知，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。 （2）[1][2][3]分析数据可知，当拉力增加时，弹簧伸长量增加，由图像可以得出的结论是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比；所以小华的猜想是正确的。 （3）由图象可知，在6N之后，拉力与长度不能成正比，故测量范围为：0～6N。 5．小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码质量为50g）。实验数据记录如下表： 钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 - 弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 - (1)当挂三个钩码时，指针所对刻度如图乙，则此时弹簧的长度和伸长量分别是 ， ；（前一空填长度，后一空填伸长量） (2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为100g的小桶，挂在弹簧下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度： ①该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处； ②在桶中加满水，指针指在4.00cm刻度处，如图丙；则该小桶的容积是 cm3（水的密度1g/cm3）； ③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3； ④小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，你的办法是 （只要一种即可）。 【答案】(1) 3.50 1.50 (2) 3.00 100 4 减小桶的质量 【详解】（1）[1]由图乙可知，刻度尺的分度值为0.1cm，此时弹簧的长度为3.50cm。 [2]由图甲可知，刻度尺的分度值为0.1cm，弹簧的原长为2.00cm，弹簧的伸长量为 （2）[1]每个钩码质量为50g，图乙中3个钩码挂在弹簧下时，弹簧的伸长量为1.50cm；在弹簧的弹性限度范围内，弹簧的伸长量与受到的力成正比；空桶的质量为100g，弹簧下只挂空桶时，弹簧的伸长量为 则该“密度秤”的零刻度线应在刻度处。 [2]在桶中加满水，指针指在4.00cm刻度处，则小桶中水使弹簧的伸长量为 则小桶中水使弹簧的伸长量与空桶使弹簧的伸长量相同，则小桶中水与空桶的质量相同，均为100g，由得，该小桶的容积是 [3]弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0~7.00cm的刻度，说明弹簧的最大伸长量为 小桶中液体使弹簧的最大伸长量为 则小桶中装的液体的最大质量为 该“密度秤”能测量的最大的密度是 [4]小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，可以减小桶的质量，使小桶中所装的液体的最大质量变大，小桶的容积不变，由得，小桶中的液体的最大密度变大。 6．小明同学用力拉弹簧，弹簧会伸长，而且越用力，弹簧伸长越多。由此他想进一步探究弹簧伸长量与所受拉力的关系，于是他用一根弹簧、若干0.5N的钩码，完成了实验，具体数据见下表。 拉力 F/N 弹簧长度L/cm 弹簧伸长量ΔL/cm (1)根据表格数据可以判断该弹簧的原长是 cm。 (2)根据表格中的数据，在如图坐标系中作出弹簧伸长量ΔL与拉力F的关系图像 。 (3)由图像或表格中数据，得出结论是 。 (4)若用该弹簧制成弹簧测力计，其测量范围应该（　　）（只有一个选项正确） A．是0~10cm B．是0~5N C．继续实验，由二者关系确定 D．在刻度板上等距画刻度，由刻度板长度决定 【答案】(1)5 (2) (3)弹簧的伸长量与所受拉力成正比 (4)C 【详解】（1）由表中数据可知，当拉力为0时，弹簧没有伸长，所以弹簧的原长L0=5cm。 （2）将表格中的拉力和弹簧伸长量的数据一一描画在坐标系中，并用平滑的线连接，作图如下： （3）由图像可知，弹簧伸长量ΔL与拉力F的图像是过原点的一条直线，所以得出结论是弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 （4）由表中数据可知，在0~5N范围内，拉力每增大1N，弹簧就伸长2cm。如果拉力比5N大，不能确定拉力每增大1N弹簧是否伸长2cm，所以不能确定用该弹簧制成弹簧测力计的测量范围，还需继续实验，由二者关系确定。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．在“自制弹簧测力计”活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。小明提出如下猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)小明用一弹簧进行实验，实验记录数据如表： 拉力（钩码总重） 0 弹簧的总长度 弹簧伸长的长度 0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长＝ cm； ②补充表格中第2行的数据为 ； ③分析表格中数据，你认为实验能初步验证小明的猜想是 的；（选填“正确”“错误”） (2)小明用弹簧制作测力计，准备测量水平拉力，应先将测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置，弹簧处于自由状态，调整指针到0刻度位置后，方可进行测量，弹簧测力计示数如图甲所示，拉力的大小等于 N； (3)现有a、b、c三根弹簧，它们所受拉力与伸长量的关系图像如图乙所示，为使制成的测力计“精确度”更高，可选用弹簧 （填符号）制作测力计。 【答案】(1) 正确 (2) 水平 (3)a 【详解】（1）[1]由表中数据可知，没有挂钩码时，即拉力为0时，弹簧伸长的长度为0，弹簧的总长度是4.5cm，故弹簧的原长是4.5cm。 [2]由表中数据可知，弹簧的原长是4.5cm，当外力为1.0N时，弹簧的总长度为5.7cm，则弹簧伸长的长度为 [3]由实验数据可知，在弹性限度内，弹簧的拉力每增加0.5N，弹簧伸长的长度为0.6cm，即在弹性范围内，弹簧伸长的长度与外力成正比，实验能初步验证小明的猜想是正确的。 （2）[1]弹簧测力计在使用过程前需要校零，由于实验中需要水平测量拉力的大小，所以要在水平位置校零。 [2]由图甲可知，实验中所用弹簧测力计分度值为0.2N，所以示数为2.8N，即拉力的大小等于2.8N。 （3）对于不同的弹簧测力计，弹簧的伸长量还与弹簧的材质有关，a、b、c是三种材质不同的弹簧，在外力相同时，伸长量不同，选伸长量较大的弹簧，分度值可以很小，制成的测力计“精确度”更高，所以选弹簧a制作测力计。 8．在“自制弹簧测力计”的活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。根据这一现象，小明和小梅提出如下猜想。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。 小明猜想：弹簧的长度可能跟它受到的拉力成正比。 小梅猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)如图是小明和小梅自制弹簧测力计的侧面图，挂钩下没挂重物时指针静止时指在A点，该位置应标记为 ； (2)小明和小梅的实验记录数据如下表： 拉力（钩码总重）/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5 弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5 弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 － 1.8 3.0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长 cm；表格中第3行划线处的数据为 ； ②分析表格中的数据，你认为实验能初步验证 （选填“小明”或“小梅”）的猜想是正确的。 【答案】(1)0 (2) 4.5 1.2 小梅 【详解】（1）自制弹簧测力计时，挂钩没有挂重物，指针静止时指在A点，说明在A点所挂重物的质量为零，该点的示数为0N。 （2）①[1][2]没有挂钩码时，弹簧的长度就是原长，由表中数据可知，拉力为零，弹簧的原长为4.5cm。第3行划线处数据5.7cm-4.5cm=1.2cm ②[3]由表中第1行和第3行的数据可知，拉力增大几倍，弹簧伸长的长度增大几倍，弹簧伸长的长度和拉力成正比，故小梅的猜想是正确的。 三．探究重力与质量关系的实验（共6小题） 9．小林同学在探究“重力大小与质量的关系”实验中，选择了不同的物体进行实验。 实验次数 被测物体 质量m/kg 重力G/N 1 物体1 0.1 1 2 物体2 0.2 2 3 物体3 0.3 4 物体4 0.5 4.9 (1)实验需要的测量工具是弹簧测力计和 。 (2)测量前弹簧测力计应在 方向上调零，使指针对准零刻度线。 (3)测量“物体3”的重力时，弹簧测力计指针如图所示，示数为 N。此时，使弹簧测力计中弹簧伸长的力是 （选填“物体的重力”或“物体对弹簧的拉力”）。 (4)小林多次实验，记录的相关数据如表格，分析数据可知：物体所受重力大小与它的质量成 。 (5)本实验更换不同物体进行多次实验的目的是 。 【答案】(1)天平 (2)竖直 (3) 3.0 物体对弹簧的拉力 (4)正比 (5)使实验具有普遍性，避免偶然性 【详解】（1）实验中需要测量物体的质量和重力，用弹簧测力计测量重力，而质量需用天平测量。 （2）由于重力方向竖直向下，测量时弹簧测力计需竖直悬挂物体，若水平调零，竖直使用时指针会因弹簧自身重力偏移，导致测量误差，所以测量前弹簧测力计应在竖直方向上调零，使指针对准零刻度线。 （3）[1]该弹簧测力计的分度值为0.2N，则测量“物体3”的重力时，弹簧测力计的示数为3.0N； [2]力可以改变物体的形状，弹簧的伸长是由作用在弹簧上的力形成的。物体静止时，弹簧受到的拉力与物体的重力大小相等，但直接作用在弹簧上的是物体对弹簧的拉力。 （4）由表格数据可得重力与质量的比值近似相等，则可得结论：物体所受重力大小与它的质量成正比。 （5）本实验更换不同物体进行多次实验的目的是使实验具有普遍性，避免偶然性。 10．为了探究重力的大小与质量的关系，小明用塑料袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，如图甲、乙所示。实验数据记录如下表：（塑料袋质量忽略不计） 实验次序 1 2 3 4 5 电子秤示数/g 100 200 300 400 500 拉力器示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 (1)如图乙所示，利用液晶屏拉力器测量这袋米所受的重力，使液晶屏拉力器内弹簧伸长的力是________。 A．米的重力 B．米和测力计的总重力 C．弹簧对米袋的拉力 D．米袋对弹簧的拉力 (2)分析上表中数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成 。下列数据处理方法可以得到此结论的是 。 A．计算每一次实验中重力的大小与质量的比值 B．计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积 (3)分析表中数据可知：若米的质量为0.7kg，它受到的重力是 N。 (4)2025年4月24日17时17分，神舟二十号载人飞船顺利发射，国人备受鼓舞，小明希望有一天能在空间站做实验。他在空间站用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 【答案】(1)D (2) 正比 A (3)6.86 (4)不能 【详解】（1）米袋对拉力器的拉力（等于拉力器的示数）与拉力器对米袋的拉力是相互作用力，使测力计内弹簧伸长的力是米袋对弹簧的拉力，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （2）[1][2]由表格中的数据得，计算每一次实验中重力的大小与质量的比值为由此可以得出结论：物体所受的重力与其质量成正比，故A符合题意，B不符合题意。故选A。 （3）米受到的重力为。 （4）由于太空中，物体处于失重状态，不受到重力作用，所以没法测出物体的重力，则无法完成该探究。 11．下表是小华探究“重力大小与质量的关系” 测量对象 质量m/kg 重力G/N _________ 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 (1)实验中，需要的测量工具是 和 ； (2)表格中的横线应填 ； (3)分析表中数据，可以得出的结论是： ； (4)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法（　　） A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比小华同学更简便 (5)根据表中数据，该小组作出的重力与质量的关系图像如图中图线 （填图线序号，下同）所示；另一小组在测量前忘记调零，指针指在0.2N刻度处，则该小组描绘的图线应该是图中的图线 。 【答案】(1) 天平 弹簧测力计 (2) (3)物体所受的重力与它的质量成正比 (4)C (5) ① ② 【详解】（1）[1][2]探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，则需要的测量工具为天平和弹簧测力计。 （2）由表中数据可知：物体的质量增大几倍，重力也相应的增大几倍，故表格第三列的标题应当为重力与质量的比值，即，单位为N/kg。 （3）由表中数据可知，物体的质量增大为原来的几倍，物体受到的重力也增大为原来的几倍，由此可得结论：物体所受的重力与它的质量成正比。 （4）要探究物体所受重力的大小与质量的关系，需多次测量寻找普遍规律；小明同学测量质量不同的苹果、小木块、小铁球的质量和重力，材料虽不同，也可得出重力和质量的关系，但相对于小华同学的实验，它的过程不是更简便，所以小明同学的做法合理，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）[1]由表中数据可知：物体的质量增大几倍，重力也相应的增大几倍，即物体所受的重力与它的质量成正比，当物体的质量为0时，重力也为0，则重力与质量的关系图像如图中图线①。 [2]另一小组在测量前忘记调零，指针指在0.2N刻度处，当质量为0时，G为0.2N，每组质量对应的重力都增大0.2N，因此图线相对①将上移，则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线②。 12．小明在学习重力知识分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 (1)在实验过程中，需要的测量工具是 ； (2)将支架按图甲、乙、丙缓慢倾斜，支持“重力的方向总是竖直向下”的这一结论的现象是 ； (3)小明利用钩码探究重力与质量的关系，数据如表所示，请在图所示坐标中画出G-m关系图像 （请自主标出横坐标和纵坐标）； 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 分析数据能够得到的结论是：在同一地方， ，得到这个结论的依据是 ； (4)利用弹簧测力计测量物体的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是______（填序号）。 A．物体的重力 B．物体和测力计的总重力 C．物体对弹簧的拉力 D．弹簧对物体的拉力 【答案】(1)天平和弹簧测力计 (2)悬线始终与水平面垂直 (3) 物体的重力与质量成正比 重力与质量之比为一定值 (4)C 【详解】（1）在实验过程中，要测量物体的质量和重力，需要的测量工具是天平和弹簧测力计。 （2）将支架按图甲、乙、丙缓慢倾斜，可发现支持“重力的方向总是竖直向下”的这一结论的现象是：悬线始终与水平面垂直。 （3）[1]根据表中数据，横坐标每格表示0.025kg，纵坐标每格表示0.25N，描点连线画图像。如图所示： [2][3]分析数据能够得到的结论是：在同一地方，物体的重力与质量成正比，得到这个结论的理论依据是：重力与质量之比为一定值。 （4）物体间力的作用是相互的，测重力时，弹簧对物体有向上的拉力，物体对弹簧有向下的拉力，使测力计内弹簧伸长的力是物体对弹簧的拉力。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．在“探究重力与质量的关系”的实验中，如图： (1)测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力； (2)老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是第 次（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”） “重力与质量的关系”数据表格： 次数 1 2 3 4 5 质量m/g 100 200 300 400 600 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 (3)分析表格数据可以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成 ； (4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是：_______； A．探究质量和体积的关系 B．用刻度尺测量物理课本的长度 (5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 【答案】(1)静止 (2)5 (3)正比 (4)A (5)不能 【详解】（1）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态，钩码受力平衡，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。 （2）第5次数据重力为6N，超出弹簧测力计的量程5N，所以第5次数据是编造的。 （3）根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍，重力也是原来几倍，物体所受的重力跟它的质量成正比。 （4）本次探究多次测量目的是通过多次测量，从数据中归纳重力与质量的变化关系。 A．在探究质量和体积的关系的实验中，多次测量，从数据中归纳质量与体积的变化关系，故A符合题意。 B．用刻度尺测量物理课本的长度，多次测量的目的是求平均值减小误差，使测量结果更准确，故B不符合题意。 故选A。 （5）因为物体在太空站处于完全失重状态，所以用同样的器材不能完成该探究。 14．大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同，某实验小组的同学们想通过实验，探究物体的重力大小与它的质量的关系： (1)本实验用到的测量器材有弹簧测力计，其原理是：在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧的伸长量与所受拉力 。实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向调零； (2)如图所示，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受 的大小，此时测力计的示数是 N； (3)以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是（　　）； A． B． C． D． (4)本实验更换不同物体进行多次测量的目的是 。 【答案】(1) 成正比 竖直 (2) 重力 4.4 (3)A (4)使实验结论具有普遍性，避免偶然性 【详解】（1）[1]在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，即在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 [2]测量物体受到的重力时，由于重力方向是竖直向下的，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。 （2）[1]当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，所以弹簧测力计的示数等于钩码所受重力大小。 [2]弹簧测力计的一大格表示1N，且中间有5条刻度线，所以两条相邻的刻度线的长度表示0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，此时的示数为4.4N。 （3）物体所受的重力与其质量成正比，在G-m图像中是过原点倾斜的直线，故A正确，BCD错误。 故选A。 （4）为了避免实验的偶然性，探究普遍规律，需要换不同物体进行多次测量，所以本实验更换不同物体进行多次测量的目的是使结论具有普遍性。 四．探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验（共8小题） 15．小致同学利用长木板、毛巾、表面粗糙程度相同的木块A和木块B以及弹簧测力计“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”。 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着木块A做 运动，通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小，这利用了 原理。 (2)比较 两图可知，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)比较甲、丙两图可知：接触面粗糙程度相同时，压力越 ，滑动摩擦力越大。 (4)图丙中，若将木块A与木块B的位置交换，然后用弹簧测力计拉着B使A与B同时做匀速直线运动，则木块B与木板之间的摩擦力 （选填“大于”“小于”或“等于”）3.4N。 【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 (2)甲、乙 (3)大 (4)等于 【详解】（1）[1][2]实验中需使木块做匀速直线运动，匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力大小相等，利用二力平衡原理间接测量摩擦力。 （2）甲、乙两图中，木块对接触面的压力相同（仅木块 A），但接触面粗糙程度不同（甲是木板、乙是毛巾），可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 （3）甲、丙两图中，接触面粗糙程度相同（均为木板），丙图增加了木块B，压力增大，弹簧测力计示数（摩擦力）从甲的的增大到丙的，说明压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力有关，与接触面积无关。交换A、B位置后，B与木板的接触面粗糙程度不变，压力不变，因此B与木板间的摩擦力等于3.4N。 16．【探究名称】探究滑动摩擦力大小与什么因素有关 【问题】某同学注意到很多公共场所都有类似图甲所示的安全提示牌。他想知道：滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度有什么关系呢？为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计、喷雾器、钩码适量，选取器材设计了图乙所示的实验装置。 【证据】 (1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，他把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动。根据 可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小； 【解释】 (2)他用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾从而改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到下表中的数据； 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 分析数据得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面潮湿程度增大的变化关系为： 。 【交流】 (3)浴室地板往往非常潮湿，请提出一个防滑方法： ； (4)他还想利用该实验装置和现有实验器材，研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，他可通过 改变压力的大小进行多次实验； (5)银行的收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵，这是通过改变接触面的潮湿程度来 ，便于清点； (6)驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶： 。 【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 (2)先增大后减小再不变 (3)放置防滑垫 (4)往鞋内放入钩码 (5)增大摩擦 (6)雨天路滑，小心慢行 【详解】（1）[1][2]摩擦力的大小不易直接测量，如果鞋子在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。 （2）分析数据可知，当喷雾次数增加，接触面的潮湿程度就会增大，而摩擦力先增加后减小，最后不变，所以可得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小再不变。 （3）浴室地板往往非常潮湿，摩擦力小。可以在地板上放置防滑垫，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。 （4）根据控制变量法，要研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应保持接触面粗糙程度不变，改变压力大小。本实验中可以通过往鞋内放入不同数量的钩码来改变压力的大小进行多次实验。 （5）清点钞票时要利用摩擦力来翻动钞票。银行的收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵，这是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦，便于清点的。 （6）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。针对这一现象为公路旁的警示牌设计标语可为：雨天路滑，小心慢行。 17．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙。 (1)实验前，应该对弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向上进行调零。 (2)实验中要测出滑动摩擦力的大小，应该让木块在水平面上做 运动，根据力的平衡知识，此时木块所受滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数。 (3)进行甲、乙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。 (4)比较甲、丙两图的实验，可得出的结论是 。 (5)小明对实验装置进行了改进，如图丁所示。他用水平拉力F=3.8N拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，弹簧测力计的示数为1.5N，若增大拉力F，弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)水平 (2) 匀速直线 等于 (3)压力 (4)在压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大 (5)不变 【详解】（1）实验中是沿水平方向拉动物体，所以实验前，应该对弹簧测力计在水平方向上进行调零。 （2）[1][2]木块在水平面上做匀速直线运动，木块受力平衡，即滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，由二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，即滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。 （3）由图可知，甲、乙两次实验中接触面的粗糙程度相同而压力大小不同，所以探究的是滑动摩擦力与压力大小的关系。 （4）由图甲、丙可知，两次实验中压力大小相同，丙的接触面的粗糙程度更大，滑动摩擦力更大，故可得：在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 （5）由图可知，C关于地面静止，受力平衡，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与运动速度无关，所以增大F，长木板做加速运动，接触面的粗糙程度及压力大小均不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为1.5N，C仍静止，所以弹簧测力计的示数仍为1.5N不变。 18．某小组同学在探究“滑动摩擦力的大小跟压力及接触面粗糙程度的关系”时，设计并做了如图所示的实验．每次实验时，他们都用弹簧测力计拉着物体在水平玻璃桌面上做匀速直线运动，并记录物体对桌面的压力和测力计的示数大小。接着，他们在玻璃桌面上铺上木板或棉布，重复上述实验过程，他们记录的数据如下表所示。已知玻璃桌面的粗糙程度最小，木板表面次之，棉布表面的粗糙程度最大。 实验序号 接触面 压力（N） 测力计示数（N） ______ 1 玻璃 5.0 0.5 0.5 2 玻璃 10.0 1.1 1.1 3 玻璃 20.0 2.2 2.2 4 木板 5.0 0.7 0.7 5 木板 10.0 1.3 1.3 6 木板 20.0 2.7 2.7 7 棉布 5.0 1.6 1.6 8 棉布 10.0 2.3 2.3 9 棉布 20.0 4.8 4.8 (1)请在表格最后一列的空项中，补上符合实验目的的栏目名称 。 (2)该探究实验中采用的主要科学方法是 法（选填“控制变量”或“等效替代”）。 (3)分析、比较实验序号 中的实验数据及相关条件表明：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 (4)分析、比较实验序号1、4与7（或2、5与8或3、6与9）中的实验数据及相关条件，可初步得出结论： 。 【答案】(1)滑动摩擦力（N） (2)控制变量 (3)1、2与3/4、5与6/7、8与9 (4)当压力相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大 【详解】（1）弹簧测力计拉着物体在水平玻璃桌面上做匀速直线运动，此时的拉力等于滑动摩擦力，故实验目的栏目名称为滑动摩擦力(N)。 （2）摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在探究过程中应用控制变量法。 （3）研究摩擦力的大小与压力大小的关系时，要控制接触面的粗糙程度一定，改变压力大小，符合条件的是实验序号是1、2与3或4、5与6或7、8与9的实验数据。 （4）分析比较实验序号1、4与7（或2、5与8或3、6与9）中的实验数据，接触面的粗糙程度不同，压力的大小相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大，因此得出的结论是：当压力相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 19．小玉观看冬奥会，发现冰壶运动员在赛场上随意滑行是因为他们穿着两只鞋底完全不同的“冰壶鞋”：一只为滑行鞋，一只为蹬冰鞋，如图。为了模拟运动员的鞋底，她选用了上下表面粗糙程度不同的木块，做了如下实验： (1)如图甲、乙、丙所示，小玉每次用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，此过程中木块所受滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数； (2)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为 N； (3)分析甲、乙两次实验可初步得出：其他条件一定时，压力越大，物体受到的滑动摩擦力 ； (4)分析乙、丙两次实验可初步得出：压力大小相同时，接触面 ，滑动摩擦力越大； (5)小玉根据以上实验结论可知冰壶运动员的蹬冰鞋比滑行鞋表面更 （选填“光滑”或“粗糙”）； (6)小玉在实验过程中发现很难使木块做匀速直线运动，于是对实验装置进行了改进，如图所示，你认为合理的是图中的 （选填“A”或“B”）。 【答案】(1) 匀速 等于 (2)2.4 (3)越大 (4)越粗糙 (5)粗糙 (6)A 【详解】（1）[1][2]匀速直线运动属于平衡状态，做匀速直线运动的物体受平衡力作用，如图甲、乙、丙所示，小玉每次用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，此过程中木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； （2）图甲中弹簧测力计的分度值是0.2N，可得木块受到的滑动摩擦力的大小为2.4N；      （3）甲、乙两次实验接触面的粗糙程度相同，压力不同，滑动摩擦力大小也不同，分析可初步得出：其他条件一定时，压力越大，物体受到的滑动摩擦力越大； （4）乙、丙两次实验粗糙程度不同，压力相同，滑动摩擦力大小不同，分析可初步得出：压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （5）当冰壶运动员需要停下时，将蹬冰鞋的鞋底与冰面接触，运动员就可以随时停住而不至于摔倒，小玉根据以上实验结论可知，冰壶运动员的蹬冰鞋与冰表面间的摩擦力比滑行鞋大，所以蹬冰鞋的表面更粗糙； （6）改进后的A实验装置合理，因为使用A装置，在实验过程中不用使木板做匀速直线运动，以地面为参照物木块保持静止状态，弹簧测力计的拉力大小等于其所受滑动摩擦力的大小。 20．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；③接触面的面积。按照如图甲、乙、丙所示的情况进行实验。其中为完全相同的木块（实验过程中保持长木板水平固定） (1)实验前，应将弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 (2)用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数。表格中是三次实验的数据，根据图示，丙实验中木块受到的滑动摩擦力是 N。 实验序号 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N 甲 5 0.6 0.6 乙 10 1.2 1.2 丙 10 (3)根据甲和乙的实验现象和数据，可得到初步的结论：在其他条件相同时， 。 (4)比较 两图的实验现象和数据，说明滑动摩擦力大小与接触面的面积的大小无关。 (5)小彤改进了实验装置如图丁所示：将弹簧测力计的一端固定，另一端钩住木块，木块下面是长木板，实验时用水平方向的力拉着长木板向右运动，另一位同学在木块相对桌面 （选填“运动”或“静止”）时记录弹簧测力计的示数，即为此时木块受到的滑动摩擦力的大小。 (6)同学们想用以上器材探究滑动摩擦力大小与物体的运动速度是否有关？下表是为探究这一猜想设计的数据记录表格，则表格中（a）、（b）两处应填入的内容是（a） ；（b） 。 次数 压力/N 接触面的材料 （b） 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力的大小/N 1 长木板和木块A的底面 2 长木板和木块A的底面 3 （a） 【答案】(1)水平 (2)1.2 (3)见解析 (4)乙、丙 (5)静止 (6) 长木板和木块A的底面 木块的运动速度 【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，为了消除弹簧测力计自身重力对测量的影响，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。 （2）丙图中弹簧测力计的分度值为，示数为；木块做匀速直线运动时，滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因此滑动摩擦力为。 （3）甲、乙实验中，接触面的粗糙程度、接触面积均相同，乙中木块对木板的压力更大，滑动摩擦力也更大，由此可得结论：在其他条件相同时，接触面之间的压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）要探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需控制压力大小和接触面粗糙程度不变，改变接触面积。乙、丙实验中，压力均为，接触面粗糙程度相同，仅接触面积不同，且滑动摩擦力大小相同，说明滑动摩擦力与接触面积大小无关。 （5）当用力拉着长木板向右运动时，木块相对于桌面的位置没有发生变化，处于静止状态，此时木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力，二力平衡。 （6）[1][2]探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系时，需控制压力大小和接触面的粗糙程度（接触面的材料）不变，改变木块的运动速度，因此表格中（a）处应填“长木板和木块A的底面”，（b）处应填“木块的运动速度”。 21．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小华根据生活经历提出了以下猜想： （1）请根据猜想2将经历2填入表格中（合理即可）。 生活经历 猜想 经历1：箱子越重，推起来越费力 猜想1：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 经历2： 猜想2：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 （2）如图甲所示，小华将木块A放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A，使其做 运动，此时弹簧测力计对木块A的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。 （3）小华按照如图乙、丙所示的步骤继续实验，并将实验数据记录在下表中： 实验序号 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N 1 木板表面 1.0 0.8 2 木板表面 2.0 1.6 3 较粗糙木板表面 2.0 1.8 （4）分析实验序号1、2两组数据可以验证猜想1：其他条件一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越 。 （5）分析实验序号 可以验证猜想2是正确的。 （6）同组的小亮利用传送带与定滑轮对小华的装置进行了改进，设计了如图丁所示装置进行实验，启动传送带，待弹簧测力计示数稳定后进行读数。 ①改进后实验装置的优点是 。（合理即可） ②小亮提高传送带的速度，重复上述操作，发现弹簧测力计的示数不变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与木块的运动速度 （选填“有关”或“无关”）。 （7）实验结束后，小华想到自己在做家务时，叠好的被子比平铺的被子拉动起来更轻松，请你据此提出一个可供探究的问题： 。 【答案】 地面越粗糙，箱子推起来越费力 匀速直线 大 2、3 不用控制木块做匀速直线运动，便于操作 无关 滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关 【详解】[1]鞋底凹凸不平、避险车道铺有碎石、地面越粗糙，箱子推起来越费力等都是利用摩擦力与接触面粗糙程度有关的实例。 [2]在实验中，应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 [3]实验1、2两组数据，接触面粗糙程度相同，2组压力大，弹簧测力计示数大，滑动摩擦力大，故得出结论：其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 [4]探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，应控制压力大小相同，只改变接触面粗糙程度，故选2、3两实验。 [5]木块与弹簧测力计固定不动，启动传送带，该实验设计的优点是：一方面，传送带不用控制木块做匀速直线运动，便于操作，另一方面，弹簧测力计处于静止状态，便于读数。 [6]启动传送带，木块相对传送带向右运动，所以滑动摩擦力方向向左；改变传送带的速度，弹簧测力计示数不变，说明滑动摩擦力与物体运动速度无关。 [7]叠好的被子和平铺的被子压力相同，接触面粗糙程度相同，接触面积不同，可提供问题为滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关。 22．物理实验小组的同学们用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。 (1)小明用调好的弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，使其在水平长木板上向右匀速直线运动，弹簧测力计示数即等于滑动摩擦力。甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关。 (2)小明还要研究“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关”，下一步的操作应该保持 不变，改变 。 (3)小亮同学设计了如图丙所示的实验方案，用水平向右的拉力将长木板从木块下方匀速抽出，在此过程中测力计的示数为，则拉力 （选填“、”或“”）；如果用更大的力将长木板抽出，测力计的示数将 （选填“增大、减小”或“不变”）。 (4)小雷接着探究摩擦力的变化规律，设计了如图丁所示的实验装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过水平细绳与一滑块相连，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的定滑轮系一只空沙桶（图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向，调节滑轮使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态。已知滑块的重力，实验开始时打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的力随时间变化的图像如图戊，请结合该图像，分析下列问题： ①空沙桶的重力 ；小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为 ； ②第50s后，小车将做 运动（沙桶未落地）。（选填“加速”、“匀速”或“减速”） 【答案】(1)压力大小 (2) 压力大小 接触面的粗糙程度 (3) > 不变 (4) 2 3 加速 【详解】（1）由甲、乙两个实验可知，对木板的压力变大时，弹簧测力计示数变大，弹簧测力计示数即等于滑动摩擦力，故摩擦力的大小变大，故可以说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （2）[1][2]实验采用控制变量法，要研究“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关”，需要保持压力大小不变，改变接触面的粗糙程度。 （3）[1]长木板在水平方向受到三个力的作用：水平向右的拉力 F、木块对长木板水平向左的摩擦力 f1​（大小等于测力计的示数 1N，因为木块静止，木块受到的测力计拉力与长木板对木块的摩擦力平衡，根据力的相互性，木块对长木板的摩擦力 f1​=1N）、桌面对长木板水平向左的摩擦力 f2​。 由于长木板匀速运动，处于平衡状态，水平方向合力为零，即 因为，所以 综上，拉力 。 [2]由于滑动摩擦力只与压力大小和粗糙程度有关，用更大的力将长木板抽出不改变压力大小和粗糙程度，故测力计的示数将不变。 （4）[1]由图戊可知，只有空沙桶时力传感器示数为2N，此时滑块处于静止状态，所以根据二力平衡可知，空桶的重力也为2N。 [2]由图戊可知，50s以后传感器示数稳定，保持在3N不变，由于滑动摩擦力只与压力和粗糙程度有关，小车滑行的过程中都没有变化，滑块始终相对于地面处于静止状态，所以滑块受到的滑动摩擦力为3N。 [3]由图戊可知，50s时车正好开始运动，此时滑块小车整体保持一瞬间的静止，即处于平衡状态，所以此时的力传感器示数即为小车受到的拉力大小，为3N，50s后小车受到的滑动摩擦力为3N，由力的相互性可知，小车受到滑块给它的摩擦力大小也为3N，方向水平向左，小车与地面的摩擦力为滚动摩擦，比较小可以忽略，所以沙桶未落地前，小车受到向右的合力，即向右做加速直线运动。 五．探究相互作用力特点的实验（共5小题） 23．为了探究两个物体间相互作用力的特点，小梦进行了下列的实验： 步骤一：用两个力传感器设计了如图甲所示的实验装置。 步骤二：实验时，把两个力传感器钩在一起，在同一水平直线上向相反方向拉动，在计算机屏幕上显示的力的大小如图乙所示。 (1)从图乙中可以知道，两个相互作用的力传感器之间的力的大小总是同时增大，同时减小。这个实验说明：相互作用的两个力的大小 ，方向 ，且作用在同一条直线上。 (2)以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋却破了，石头对鸡蛋的作用力大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）鸡蛋对石头作用力的大小。 【答案】(1) 相等 相反 (2)等于 【详解】（1）[1][2]分析图乙，可以知道，两个相互作用的力传感器之间的力的大小总是同时变化且力的大小一直相等，两力为一正一负，即方向相反，说明：相互作用的两个力的大小相等，方向相反。 （2）以卵击石，根据力的相互作用规律，石头对鸡蛋的作用力大小等于鸡蛋对石头作用力的大小。 24．小华在知道“物体间力的作用是相互的”之后，好想知道“物体间相互作用的力的大小有什么关系”，于是，他准备了两个弹簧测力计，设计了如下实验：将A、B两弹簧测力计的秤钩相互挂在一起，弹簧测力计B的另一端固定在墙上，在同一直线上，用手水平向右拉弹簧测力计A，如题图所示。 （1）弹簧测力计A对B的拉力作用在 （填“A”或“B”）上，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）； （2）弹簧测力计B对A的拉力作用在 （填“A”或“B”）上，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）； （3）读出两弹簧测力计的示数均为2N，此可得，一对相互作用力的大小 ，方向 ； （4）该实验存在的缺陷是 。 【答案】 B 水平向右 A 水平向左 相等 相反 见解析 【详解】（1）[1][2]弹簧测力计A拉弹簧测力计B，因此这个力作用在弹簧测力计B上，力的方向水平向右。 （2）[3][4]弹簧测力计B拉弹簧测力计A，因此这个力作用在弹簧测力计A上，力的方向水平向左。 （3）[5][6]两弹簧测力计的示数均为2N，弹簧测力计A对B的拉力为2N，弹簧测力计B对A的拉力为2N，这两个力的关系为作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对相互作用力。 （4）[7]实验中测量一组数据，不具有普遍性，需要多次测量，找出普遍规律。 25．为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中、两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计、的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图乙所示。 （1）在理想情况下，A对B的静摩擦力的大小等于 弹簧测力计的示数；（选填“C”或“D”） （2）在B下面放细圆木条的目的是 ，在A上放置砝码的目的是 ； （3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对 （选填“运动”或“静止”），整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2； （4）分析实验数据，若 ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。 【答案】 用滚动代替滑动，减小桌面对的摩擦力对实验造成的影响 增大压力 静止 【详解】（1）[1]处于平衡状态，受弹簧测力计的拉力和对的摩擦力为平衡力，故B对的静摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；同理，对的静摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[2]在下面放细圆木条的目的是：用滚动代替滑动，减小桌面对的摩擦力对实验造成的影响。 [3]在上放钩码导致A对地面的压力增大，所以目的是增大压力。 （3）[4]本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，故实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使、保持相对静止，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数、。 （4）[5]分析实验数据，若弹簧测力计的示数相等即，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。 26．为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某实验小组设计了如图所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上，如图甲所示； （1）在甲图中，缓慢向两侧移动铁架台E和F，保持木块A与B位置不动，整个装置静止后，木块A所受摩擦力的方向向 ，大小应该等于弹簧测力计 （选填“C”或“D”）的示数； （2）实验中发现，弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论，同学们完善了实验装置，如图乙所示。放置细圆木条是为了消除 之间的摩擦力对实验的影响； （3）同学们利用完善后的装置重新进行实验，整个装置静止后，弹簧测力计C的示数为2N，弹簧测力计D的示数如图所示为 N。 【答案】 左 D 木块B与桌面 2 【详解】（1）[1]由于摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反，由于A受到向右的拉力，有向右运动的趋势，所以A受到向左的摩擦力。 [2]受力分析可知，A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力，处于静止平衡状态，由二力平衡条件可知，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数。 （2）[3]在B下面放细圆木的目的是用滚动代替滑动，减小了木块B与桌面之间的摩擦力。 （3）[4]观察弹簧测力计D发现，分度值为0.2N，所以弹簧测力计D示数为2N。 27．在“探究相互作用力的关系”的实验中，取A、B两个相同的弹簧测力计，平放在水平桌面上，让它们互相钩挂在一起。 实验一：用两只手水平向左右两边拉A和B； 实验二：固定B，用手水平向左拉A； 如图所示，当弹簧测力计均静止时，观察弹簧测力计所显示的拉力大小，则： （1）由图可知，所选弹簧测力计的分度值为 N； （2）弹簧测力计A在竖直方向上受到的合力为 N； （3）在第一次实验中，弹簧测力计A显示的是B对A的作用力F1，弹簧测力计B显示的是A对B的作用力F2，这两个相互作用力的关系是F1 F2（选填“<”“>”或“=”）； （4）如果每只手的拉力均相同，那么，在两次实验中弹簧测力计B的示数 （选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 0.1 0 = 相等 【详解】（1）[1]由图可知，1N里面有10个小格，每小格代表0.1N，则所选弹簧测力计的分度值为0.1N。 （2）[2]由于弹簧测力计静止，处于平衡状态，故在竖直方向受到平衡力的作用，合力为0N。 （3）[3]由于物体间力的作用是相互的，B对A有力的作用的同时，A对B也有力的作用，这两个力符合作用力与反作用力的要求，因此这两个力是一对相互作用力，大小相等，即F1=F2。 （4）[4]每只手的拉力均相同，故两次实验手对A的拉力相等；由于A处于静止状态，水平方向上受到的是平衡力作用，即手对A的拉力大小等于B对A的拉力大小，故两次实验B对A的拉力大小相等。根据物体间力的作用是相互的可知，A对B的拉力大小等于B对A的拉力大小，则A对B的拉力大小相等，即在两次实验中弹簧测力计B的示数相等。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项02 力的探究实验 一．探究力的作用效果与哪些因素有关的实验（共2小题） 二．探究弹力大小与弹性形变关系的实验（共6小题） 三．探究重力与质量关系的实验（共6小题） 四．探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验（共8小题） 五．探究相互作用力特点的实验（共5小题） 一．探究力的作用效果与哪些因素有关的实验（共2小题） 1．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小华设计了下面的实验，如图所示。 (1)用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的 来探究力的作用效果； (2)通过比较甲和丙两图，可以发现：力的作用效果与力的 有关； (3)通过比较乙和丙两图，能探究力的作用效果与某个因素有关吗？答： （选填“能”或“不能”），理由是 ； (4)若要研究力的作用效果与力的作用点的关系，应选择 两图； (5)本实验的器材能否探究力的作用效果与力的方向的关系？答： （选填“能”或“不能”）。 2．小余在做“探究力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，步骤如图所示，将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂规格相同的钩码。 (1)实验时通过 （选填“钩码的数量”或“钢片的弯曲程度”）来反映力的作用效果，这种物理研究方法叫 。 (2)比较甲、丁两图，可得出结论：力的作用效果与力的 有关。 (3)比较 两图，可得出结论：力的作用效果与力的作用点有关。 (4)比较乙、丙两图，小余得出结论：力的作用效果与力的大小有关。你认为该结论 （选填“可靠”或“不可靠”），原因是 。 二．探究弹力大小与弹性形变关系的实验（共6小题） 3．某实验小组研究A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋，并将它们制成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲），记录拉力大小F与伸长量，然后画出图乙所示的图像。 (1)由图乙可知，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成 。当橡皮筋A的伸长量为4cm时，它受到的拉力为 N；若橡皮筋B受到的拉力为6N，其伸长量为 cm。 (2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计，由橡皮筋 （选填“A”或“B”）制成的测力计的精确度更高。若测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为 N。 4．小华发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想，小华决定进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 拉力（钩码总重）F/N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 弹簧伸长量 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 3.20 4.20 (1)要完成实验，除了需要图中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是 。进行实验后小华记录数据如表； (2)分析表格中的实验数据可验证小华的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；进一步综合分析实验数据及图像发现，在弹簧 内，弹簧的伸长量跟所受的拉力成 ； (3)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成一个弹簧测力计，弹簧测力计的量程是 N。 5．小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码质量为50g）。实验数据记录如下表： 钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 - 弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 - (1)当挂三个钩码时，指针所对刻度如图乙，则此时弹簧的长度和伸长量分别是 ， ；（前一空填长度，后一空填伸长量） (2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为100g的小桶，挂在弹簧下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度： ①该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处； ②在桶中加满水，指针指在4.00cm刻度处，如图丙；则该小桶的容积是 cm3（水的密度1g/cm3）； ③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3； ④小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，你的办法是 （只要一种即可）。 6．小明同学用力拉弹簧，弹簧会伸长，而且越用力，弹簧伸长越多。由此他想进一步探究弹簧伸长量与所受拉力的关系，于是他用一根弹簧、若干0.5N的钩码，完成了实验，具体数据见下表。 拉力 F/N 弹簧长度L/cm 弹簧伸长量ΔL/cm (1)根据表格数据可以判断该弹簧的原长是 cm。 (2)根据表格中的数据，在如图坐标系中作出弹簧伸长量ΔL与拉力F的关系图像 。 (3)由图像或表格中数据，得出结论是 。 (4)若用该弹簧制成弹簧测力计，其测量范围应该（　　）（只有一个选项正确） A．是0~10cm B．是0~5N C．继续实验，由二者关系确定 D．在刻度板上等距画刻度，由刻度板长度决定 7．在“自制弹簧测力计”活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。小明提出如下猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)小明用一弹簧进行实验，实验记录数据如表： 拉力（钩码总重） 0 弹簧的总长度 弹簧伸长的长度 0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长＝ cm； ②补充表格中第2行的数据为 ； ③分析表格中数据，你认为实验能初步验证小明的猜想是 的；（选填“正确”“错误”） (2)小明用弹簧制作测力计，准备测量水平拉力，应先将测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置，弹簧处于自由状态，调整指针到0刻度位置后，方可进行测量，弹簧测力计示数如图甲所示，拉力的大小等于 N； (3)现有a、b、c三根弹簧，它们所受拉力与伸长量的关系图像如图乙所示，为使制成的测力计“精确度”更高，可选用弹簧 （填符号）制作测力计。 8．在“自制弹簧测力计”的活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。根据这一现象，小明和小梅提出如下猜想。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。 小明猜想：弹簧的长度可能跟它受到的拉力成正比。 小梅猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)如图是小明和小梅自制弹簧测力计的侧面图，挂钩下没挂重物时指针静止时指在A点，该位置应标记为 ； (2)小明和小梅的实验记录数据如下表： 拉力（钩码总重）/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5 弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5 弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 － 1.8 3.0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长 cm；表格中第3行划线处的数据为 ； ②分析表格中的数据，你认为实验能初步验证 （选填“小明”或“小梅”）的猜想是正确的。 三．探究重力与质量关系的实验（共6小题） 9．小林同学在探究“重力大小与质量的关系”实验中，选择了不同的物体进行实验。 实验次数 被测物体 质量m/kg 重力G/N 1 物体1 0.1 1 2 物体2 0.2 2 3 物体3 0.3 4 物体4 0.5 4.9 (1)实验需要的测量工具是弹簧测力计和 。 (2)测量前弹簧测力计应在 方向上调零，使指针对准零刻度线。 (3)测量“物体3”的重力时，弹簧测力计指针如图所示，示数为 N。此时，使弹簧测力计中弹簧伸长的力是 （选填“物体的重力”或“物体对弹簧的拉力”）。 (4)小林多次实验，记录的相关数据如表格，分析数据可知：物体所受重力大小与它的质量成 。 (5)本实验更换不同物体进行多次实验的目的是 。 10．为了探究重力的大小与质量的关系，小明用塑料袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，如图甲、乙所示。实验数据记录如下表：（塑料袋质量忽略不计） 实验次序 1 2 3 4 5 电子秤示数/g 100 200 300 400 500 拉力器示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 (1)如图乙所示，利用液晶屏拉力器测量这袋米所受的重力，使液晶屏拉力器内弹簧伸长的力是________。 A．米的重力 B．米和测力计的总重力 C．弹簧对米袋的拉力 D．米袋对弹簧的拉力 (2)分析上表中数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成 。下列数据处理方法可以得到此结论的是 。 A．计算每一次实验中重力的大小与质量的比值 B．计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积 (3)分析表中数据可知：若米的质量为0.7kg，它受到的重力是 N。 (4)2025年4月24日17时17分，神舟二十号载人飞船顺利发射，国人备受鼓舞，小明希望有一天能在空间站做实验。他在空间站用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 11．下表是小华探究“重力大小与质量的关系” 测量对象 质量m/kg 重力G/N _________ 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 (1)实验中，需要的测量工具是 和 ； (2)表格中的横线应填 ； (3)分析表中数据，可以得出的结论是： ； (4)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法（　　） A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比小华同学更简便 (5)根据表中数据，该小组作出的重力与质量的关系图像如图中图线 （填图线序号，下同）所示；另一小组在测量前忘记调零，指针指在0.2N刻度处，则该小组描绘的图线应该是图中的图线 。 12．小明在学习重力知识分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 (1)在实验过程中，需要的测量工具是 ； (2)将支架按图甲、乙、丙缓慢倾斜，支持“重力的方向总是竖直向下”的这一结论的现象是 ； (3)小明利用钩码探究重力与质量的关系，数据如表所示，请在图所示坐标中画出G-m关系图像 （请自主标出横坐标和纵坐标）； 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 分析数据能够得到的结论是：在同一地方， ，得到这个结论的依据是 ； (4)利用弹簧测力计测量物体的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是______（填序号）。 A．物体的重力 B．物体和测力计的总重力 C．物体对弹簧的拉力 D．弹簧对物体的拉力 13．在“探究重力与质量的关系”的实验中，如图： (1)测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力； (2)老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是第 次（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”） “重力与质量的关系”数据表格： 次数 1 2 3 4 5 质量m/g 100 200 300 400 600 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 (3)分析表格数据可以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成 ； (4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是：_______； A．探究质量和体积的关系 B．用刻度尺测量物理课本的长度 (5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 14．大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同，某实验小组的同学们想通过实验，探究物体的重力大小与它的质量的关系： (1)本实验用到的测量器材有弹簧测力计，其原理是：在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧的伸长量与所受拉力 。实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向调零； (2)如图所示，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受 的大小，此时测力计的示数是 N； (3)以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是（　　）； A． B． C． D． (4)本实验更换不同物体进行多次测量的目的是 。 四．探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验（共8小题） 15．小致同学利用长木板、毛巾、表面粗糙程度相同的木块A和木块B以及弹簧测力计“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”。 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着木块A做 运动，通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小，这利用了 原理。 (2)比较 两图可知，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。 (3)比较甲、丙两图可知：接触面粗糙程度相同时，压力越 ，滑动摩擦力越大。 (4)图丙中，若将木块A与木块B的位置交换，然后用弹簧测力计拉着B使A与B同时做匀速直线运动，则木块B与木板之间的摩擦力 （选填“大于”“小于”或“等于”）3.4N。 16．【探究名称】探究滑动摩擦力大小与什么因素有关 【问题】某同学注意到很多公共场所都有类似图甲所示的安全提示牌。他想知道：滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度有什么关系呢？为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计、喷雾器、钩码适量，选取器材设计了图乙所示的实验装置。 【证据】 (1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，他把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动。根据 可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小； 【解释】 (2)他用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾从而改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到下表中的数据； 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 分析数据得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面潮湿程度增大的变化关系为： 。 【交流】 (3)浴室地板往往非常潮湿，请提出一个防滑方法： ； (4)他还想利用该实验装置和现有实验器材，研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，他可通过 改变压力的大小进行多次实验； (5)银行的收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵，这是通过改变接触面的潮湿程度来 ，便于清点； (6)驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶： 。 17．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙。 (1)实验前，应该对弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向上进行调零。 (2)实验中要测出滑动摩擦力的大小，应该让木块在水平面上做 运动，根据力的平衡知识，此时木块所受滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数。 (3)进行甲、乙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。 (4)比较甲、丙两图的实验，可得出的结论是 。 (5)小明对实验装置进行了改进，如图丁所示。他用水平拉力F=3.8N拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，弹簧测力计的示数为1.5N，若增大拉力F，弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．某小组同学在探究“滑动摩擦力的大小跟压力及接触面粗糙程度的关系”时，设计并做了如图所示的实验．每次实验时，他们都用弹簧测力计拉着物体在水平玻璃桌面上做匀速直线运动，并记录物体对桌面的压力和测力计的示数大小。接着，他们在玻璃桌面上铺上木板或棉布，重复上述实验过程，他们记录的数据如下表所示。已知玻璃桌面的粗糙程度最小，木板表面次之，棉布表面的粗糙程度最大。 实验序号 接触面 压力（N） 测力计示数（N） ______ 1 玻璃 5.0 0.5 0.5 2 玻璃 10.0 1.1 1.1 3 玻璃 20.0 2.2 2.2 4 木板 5.0 0.7 0.7 5 木板 10.0 1.3 1.3 6 木板 20.0 2.7 2.7 7 棉布 5.0 1.6 1.6 8 棉布 10.0 2.3 2.3 9 棉布 20.0 4.8 4.8 (1)请在表格最后一列的空项中，补上符合实验目的的栏目名称 。 (2)该探究实验中采用的主要科学方法是 法（选填“控制变量”或“等效替代”）。 (3)分析、比较实验序号 中的实验数据及相关条件表明：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 (4)分析、比较实验序号1、4与7（或2、5与8或3、6与9）中的实验数据及相关条件，可初步得出结论： 。 19．小玉观看冬奥会，发现冰壶运动员在赛场上随意滑行是因为他们穿着两只鞋底完全不同的“冰壶鞋”：一只为滑行鞋，一只为蹬冰鞋，如图。为了模拟运动员的鞋底，她选用了上下表面粗糙程度不同的木块，做了如下实验： (1)如图甲、乙、丙所示，小玉每次用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，此过程中木块所受滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数； (2)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为 N； (3)分析甲、乙两次实验可初步得出：其他条件一定时，压力越大，物体受到的滑动摩擦力 ； (4)分析乙、丙两次实验可初步得出：压力大小相同时，接触面 ，滑动摩擦力越大； (5)小玉根据以上实验结论可知冰壶运动员的蹬冰鞋比滑行鞋表面更 （选填“光滑”或“粗糙”）； (6)小玉在实验过程中发现很难使木块做匀速直线运动，于是对实验装置进行了改进，如图所示，你认为合理的是图中的 （选填“A”或“B”）。 20．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；③接触面的面积。按照如图甲、乙、丙所示的情况进行实验。其中为完全相同的木块（实验过程中保持长木板水平固定） (1)实验前，应将弹簧测力计在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 (2)用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数。表格中是三次实验的数据，根据图示，丙实验中木块受到的滑动摩擦力是 N。 实验序号 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N 甲 5 0.6 0.6 乙 10 1.2 1.2 丙 10 (3)根据甲和乙的实验现象和数据，可得到初步的结论：在其他条件相同时， 。 (4)比较 两图的实验现象和数据，说明滑动摩擦力大小与接触面的面积的大小无关。 (5)小彤改进了实验装置如图丁所示：将弹簧测力计的一端固定，另一端钩住木块，木块下面是长木板，实验时用水平方向的力拉着长木板向右运动，另一位同学在木块相对桌面 （选填“运动”或“静止”）时记录弹簧测力计的示数，即为此时木块受到的滑动摩擦力的大小。 (6)同学们想用以上器材探究滑动摩擦力大小与物体的运动速度是否有关？下表是为探究这一猜想设计的数据记录表格，则表格中（a）、（b）两处应填入的内容是（a） ；（b） 。 次数 压力/N 接触面的材料 （b） 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力的大小/N 1 长木板和木块A的底面 2 长木板和木块A的底面 3 （a） 21．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小华根据生活经历提出了以下猜想： （1）请根据猜想2将经历2填入表格中（合理即可）。 生活经历 猜想 经历1：箱子越重，推起来越费力 猜想1：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 经历2： 猜想2：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 （2）如图甲所示，小华将木块A放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A，使其做 运动，此时弹簧测力计对木块A的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。 （3）小华按照如图乙、丙所示的步骤继续实验，并将实验数据记录在下表中： 实验序号 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N 1 木板表面 1.0 0.8 2 木板表面 2.0 1.6 3 较粗糙木板表面 2.0 1.8 （4）分析实验序号1、2两组数据可以验证猜想1：其他条件一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越 。 （5）分析实验序号 可以验证猜想2是正确的。 （6）同组的小亮利用传送带与定滑轮对小华的装置进行了改进，设计了如图丁所示装置进行实验，启动传送带，待弹簧测力计示数稳定后进行读数。 ①改进后实验装置的优点是 。（合理即可） ②小亮提高传送带的速度，重复上述操作，发现弹簧测力计的示数不变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与木块的运动速度 （选填“有关”或“无关”）。 （7）实验结束后，小华想到自己在做家务时，叠好的被子比平铺的被子拉动起来更轻松，请你据此提出一个可供探究的问题： 。 22．物理实验小组的同学们用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。 (1)小明用调好的弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，使其在水平长木板上向右匀速直线运动，弹簧测力计示数即等于滑动摩擦力。甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关。 (2)小明还要研究“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关”，下一步的操作应该保持 不变，改变 。 (3)小亮同学设计了如图丙所示的实验方案，用水平向右的拉力将长木板从木块下方匀速抽出，在此过程中测力计的示数为，则拉力 （选填“、”或“”）；如果用更大的力将长木板抽出，测力计的示数将 （选填“增大、减小”或“不变”）。 (4)小雷接着探究摩擦力的变化规律，设计了如图丁所示的实验装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过水平细绳与一滑块相连，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的定滑轮系一只空沙桶（图中定滑轮的作用仅改变拉力的方向，调节滑轮使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态。已知滑块的重力，实验开始时打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的力随时间变化的图像如图戊，请结合该图像，分析下列问题： ①空沙桶的重力 ；小车运动时滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为 ； ②第50s后，小车将做 运动（沙桶未落地）。（选填“加速”、“匀速”或“减速”） 五．探究相互作用力特点的实验（共5小题） 23．为了探究两个物体间相互作用力的特点，小梦进行了下列的实验： 步骤一：用两个力传感器设计了如图甲所示的实验装置。 步骤二：实验时，把两个力传感器钩在一起，在同一水平直线上向相反方向拉动，在计算机屏幕上显示的力的大小如图乙所示。 (1)从图乙中可以知道，两个相互作用的力传感器之间的力的大小总是同时增大，同时减小。这个实验说明：相互作用的两个力的大小 ，方向 ，且作用在同一条直线上。 (2)以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋却破了，石头对鸡蛋的作用力大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）鸡蛋对石头作用力的大小。 24．小华在知道“物体间力的作用是相互的”之后，好想知道“物体间相互作用的力的大小有什么关系”，于是，他准备了两个弹簧测力计，设计了如下实验：将A、B两弹簧测力计的秤钩相互挂在一起，弹簧测力计B的另一端固定在墙上，在同一直线上，用手水平向右拉弹簧测力计A，如题图所示。 （1）弹簧测力计A对B的拉力作用在 （填“A”或“B”）上，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）； （2）弹簧测力计B对A的拉力作用在 （填“A”或“B”）上，方向 （填“水平向左”或“水平向右”）； （3）读出两弹簧测力计的示数均为2N，此可得，一对相互作用力的大小 ，方向 ； （4）该实验存在的缺陷是 。 25．为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中、两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计、的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图乙所示。 （1）在理想情况下，A对B的静摩擦力的大小等于 弹簧测力计的示数；（选填“C”或“D”） （2）在B下面放细圆木条的目的是 ，在A上放置砝码的目的是 ； （3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对 （选填“运动”或“静止”），整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2； （4）分析实验数据，若 ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。 26．为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某实验小组设计了如图所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上，如图甲所示； （1）在甲图中，缓慢向两侧移动铁架台E和F，保持木块A与B位置不动，整个装置静止后，木块A所受摩擦力的方向向 ，大小应该等于弹簧测力计 （选填“C”或“D”）的示数； （2）实验中发现，弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论，同学们完善了实验装置，如图乙所示。放置细圆木条是为了消除 之间的摩擦力对实验的影响； （3）同学们利用完善后的装置重新进行实验，整个装置静止后，弹簧测力计C的示数为2N，弹簧测力计D的示数如图所示为 N。 27．在“探究相互作用力的关系”的实验中，取A、B两个相同的弹簧测力计，平放在水平桌面上，让它们互相钩挂在一起。 实验一：用两只手水平向左右两边拉A和B； 实验二：固定B，用手水平向左拉A； 如图所示，当弹簧测力计均静止时，观察弹簧测力计所显示的拉力大小，则： （1）由图可知，所选弹簧测力计的分度值为 N； （2）弹簧测力计A在竖直方向上受到的合力为 N； （3）在第一次实验中，弹簧测力计A显示的是B对A的作用力F1，弹簧测力计B显示的是A对B的作用力F2，这两个相互作用力的关系是F1 F2（选填“<”“>”或“=”）； （4）如果每只手的拉力均相同，那么，在两次实验中弹簧测力计B的示数 （选填“相等”或“不相等”）。 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