实验专题08 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(复习讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-05-06
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 探究影响滑动摩擦力大小的因素 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.29 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57701547.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
实验专题08 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 2
考点1 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 2
教材·知识夯基
1.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
中考·考法聚焦
考法1 结合生活用品考查探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
04·优题精选·练能提分 4
命题新趋势
· 1、考情定位明确化:该实验在全国各省中考试卷中每年必考,是力学实验中的最高频考点。分值占比大,通常在选择题、填空和实验题里。
· 2、 实验创新常态化:针对“匀速拉动木块不易控制”这一传统实验难题,静止木块拉动木板力传感器法和滑轮装置等创新方案在各地试题中频繁复现,成为区分度的重要标尺。
· 3、情境结合生活化:试题载体从书本走向生活——冰壶运动中运动员“刷冰”的目的、冰雪路面撒盐对摩擦力的影响、自行车轮胎花纹的设计应用等。
· 4、综合考查深度化:命题已从单纯的操作记忆,升级为控制变量法的灵活运用、转换法的深刻理解、图像分析、数据对比、实验方案优化等综合能力的全面考查。
命题预测
· 【模型一】实验原理与操作要点:模型本质:深刻理解二力平衡原理在实验中的应用,掌握关键操作步骤和规范。
· 【模型二】研究方法与数据处理:模型本质:精准掌握控制变量法和转换法的灵活应用,能够根据不同控制变量法的实验设计思路识别实验中每一步的实际意义。
· 【模型三】滑动摩擦力大小与哪些因素【无关】:模型本质:掌握滑动摩擦力大小的“无关因素”,能识别实验设计的科学性。
· 【模型四】“木板拉出”装置改进:模型本质:木板拉出装置作为本实验最经典、最重要的改进方案,以其操作简单、读数准确、误差小三大显著优势,在全国各地中考试题中反复出现、高频考查。
· 【模型五】生活应用与情景迁移:模型本质:将摩擦力知识与生活实际结合,考查应用摩擦力知识解释现象、解决实际问题的能力。
考点1 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【课标要求】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
1.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验思路】
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
【实验原理】二力平衡
【重点实验器材】
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
【实验过程】
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知木块与长木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)进行实验并记录
①在木块上放不同数量的钩码,改变压力,测量滑动摩擦力。
②换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动擦力。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【交流与反思】
(1)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(2)实验时,沿水平面匀速拉动木块的目的:使弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计读数不稳定。
(3)实验改进:改进方案如下图所示。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(4)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
1.【结合生活用品考查探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系】(2025·江苏盐城·中考真题)小明用甲、乙两只鞋底花纹不同的运动鞋,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)为了用弹簧测力计示数反映运动鞋所受滑动摩擦力的大小,实验时弹簧测力计需沿____方向拉动,并使运动鞋在木板上做____运动。
(2)将甲鞋放在水平木板上,进行正确操作后,弹簧测力计示数如图所示,为____N;换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,弹簧测力计的示数为2.3N。
(3)同组的小华认为小明的操作不能得到可靠的结论,原因是没有控制____相同。为得到结论,给出一种可行方案:________________
【答案】(1) 水平 匀速直线
(2)2.5
(3) 压力大小 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,弹簧测力计应沿水平方向匀速直线拉动运动鞋,此时鞋处于平衡状态,鞋子受到的弹簧测力计拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡可知鞋子受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)由图可知弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.5N。
(3)[1]实验中,换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,两只鞋子不同,则甲、乙两只鞋子对接触面的压力不同,故小明的操作不能得到可靠的结论。
[2]为了得到可靠的结论,需要控制压力相等,则可以将甲乙两鞋绑在一起,分别用甲鞋鞋底和乙鞋鞋底与木板接触进行实验。
1.(2025·西藏·中考真题)摩擦在日常生产生活中无处不在。某兴趣小组用弹簧测力计、长方体木块、粗糙程度不同的两块长木板、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。按照图所示进行实验,收集实验数据如表所示。
序号
接触面受到的压力/N
接触面的粗糙程度
接触面积/
弹簧测力计的示数/N
①
2.0
较光滑
20
0.6
②
2.0
较光滑
40
0.6
③
2.0
较粗糙
40
0.8
④
3.0
较粗糙
40
1.2
(1)某同学用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板______滑动,根据______的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
(2)对比______(填表中的序号)两次实验数据,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表实验数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关,与______无关;
(4)请你利用本实验结论写一条冰雪路面的防滑措施:______
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)②③
(3)接触面积
(4)撒灰渣
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速直线滑动,木块处于平衡状态,水平方向受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力两个力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等。
(2)对比②③两次实验数据,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,所以可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)分析表中③④实验数据,压力不同,接触面的粗糙程度相同,弹簧测力计示数不同,可知滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力有关。分析表中①②实验数据,压力相同,接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数相同,可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)冰雪路面较滑,为了防滑,可以在路面撒灰渣,增大接触面的粗糙程度,在压力一定时,增大了摩擦力。
2.(2025·江苏淮安·中考真题)同学们在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验时,应沿水平方向拉动物块A,使其在水平木板上做___________运动。
(2)图乙中,弹簧测力计示数为___________N。
(3)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与___________有关。
(4)木板1和木板2的粗糙程度不同,比较甲、丙两图可知,木板___________的粗糙程度更大。
(5)如图丁所示,鞋底花纹是通过___________,来提高鞋子的防滑性能。
【答案】(1)匀速直线
(2)3.4
(3)压力大小
(4)2
(5)增大接触面的粗糙程度
【详解】(1)实验时,应沿水平方向拉动物块A,使其在水平木板上做匀速直线运动。因为当物块做匀速直线运动时,根据二力平衡,拉力大小等于滑动摩擦力大小,这样才能通过弹簧测力计的示数准确得出滑动摩擦力的大小。
(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,此时弹簧测力计的示数为3.4N。
(3)比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,乙图中的压力较大,弹簧测力计的示数也较大,即物块A所受滑动摩擦力较大,所以滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)比较甲、丙两图,压力大小相同,丙图中弹簧测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大。根据滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,可知木板2的粗糙程度更大。
(5)如图丁所示,鞋底凹凸不平,接触面粗糙,所以鞋底花纹是通过增大接触面的粗糙程度,来提高鞋子的防滑性能。
3.(2025·山东·中考真题)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) 水平 匀速直线
(2)粗糙
(3) 不合理 没有控制接触面粗糙程度相同
【详解】(1)[1]因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
[2]根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
4.(2025·四川德阳·中考真题)小海同学利用木块、木板、毛巾、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向___________拉动木块,根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小;图乙中弹簧测力计示数为___________;
(2)图甲和图乙两组实验表明,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的___________越大,滑动摩擦力越大;图___________和图丙两组实验表明,当接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)图丁中木板向右匀速直线运动,弹簧测力计的示数为为,则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为___________。
【答案】(1) 匀速直线 1.2
(2) 压力 乙
(3)2.2
【详解】(1)[1]本实验的目的是探究影响滑动摩擦力大小的因素,而关键是要测量出滑动摩擦力的大小,本实验中采用了转换法,利用二力平衡将不便测量的滑动摩擦力的大小转换为可测量的拉力的大小,这需要木块要处于受力平衡状态,所以图甲、乙和丙三次实验中必须沿水平方向匀速直线拉动木块,然后根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小。
[2]由图可以看出,弹簧测力计的“0”刻度线在右侧,分度值为0.1N,所以图乙中弹簧测力计示数为
(2)[1]由图甲和图乙可知,接触面相同,图乙的木块上面加了个砝码,增大了接触面受到的压力,使图乙中弹簧测力计的示数变大为1.2N,从而图乙中滑动摩擦力变大为1.2N;所以可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]由图乙和图丙可知,木块对平面的压力大小相同,但接触面不同,图丙中的接触面更粗糙,使图丙中弹簧测力计的示数变大为1.8N,从而图丙中滑动摩擦力变为1.8N;所以可得出结论:当接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)因为图丁中木板向右匀速直线运动,所以木板受力平衡;木板上面的木块,由于被弹簧测力计拉住,处于静止状态,也受力平衡;已知弹簧测力计的示数为为
由对木块进行受力分析可得,木块受到弹簧测力计水平向左的拉力F4与木板对木块的水平向右的摩擦力f的作用,因为木块受力平衡,所以
根据物体间力的作用的相互性,木板同时也受到木块给它的水平向左的摩擦力的作用,且,由对木板进行受力分析可知,木板受到水平向左的木块的摩擦力、地面给木板的摩擦力、水平向右的拉力共三个力的作用,因为木板处于平衡状态,所以这三个力的关系为
则地面与木板之间的滑动摩擦力的大小为
5.(2026·福建厦门·模拟预测)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验,如图所示。
(1)实验前要把弹簧测力计在_________(水平/竖直)方向上调零;
(2)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,应使其在木板表面或毛巾表面做_________运动,根据________的条件,可知此时摩擦力和拉力大小相等;
(3)比较_______两图中测力计的示数,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(4)利用如图甲的实验装置重复操作,下列哪几个选项的木块所受摩擦力大小仍为1.6N:_______(多选题,填字母);
A.将水平拉力增大到3N
B.让木块以更大的速度运动
C.将木块从中间竖直切开后叠放
D.将木块水平切去一半
(5)有同学利用拉力传感器和木板改进实验,如图丁所示。写出该实验的优点:________(写出一条即可)
【答案】(1)水平
(2) 匀速直线 二力平衡
(3)乙、丙
(4)ABC
(5)不需要控制木板做匀速直线运动,便于操作
【详解】(1)本实验中弹簧测力计是水平方向使用,因此需要在水平方向调零,消除弹簧自身重力对测量的影响。
(2)实验中,只有拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小与拉力大小相等。
(3)探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,需要控制接触面粗糙程度相同、改变压力:乙、丙两图接触面都是毛巾(粗糙程度相同),压力不同,符合实验要求。
(4)滑动摩擦力只与接触面粗糙程度、压力大小有关,与拉力大小、运动速度、接触面积无关。
A.拉力增大,接触面粗糙程度和压力都不变,滑动摩擦力不变,符合要求;
B.改变运动速度,接触面粗糙程度和压力都不变,滑动摩擦力不变,符合要求;
C.木块竖直切开后叠放,压力大小、接触面粗糙程度都不变,滑动摩擦力不变,符合要求;
D.木块水平切去一半,压力减小,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力减小,不符合要求。
故ABC。
(5) 改进后的实验中,木块始终静止,受力始终平衡,不需要控制木板做匀速直线运动,操作更方便。
6.(2026·湖北十堰·一模)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块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;
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号
接触面情况
①____
②____
甲
木块与较光滑的A木板
乙
木块与较光滑的A木板
丙
木块与较粗糙的B木板
(4)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,在5N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为1N,则B所受滑动摩擦力方向水平向___________(选填“左”或“右”),A 受到地面的摩擦力大小为__________N。
【答案】(1) 二力平衡 1.2
(2)压力大小
(3) 压力/N 滑动摩擦力/N
(4) 右 4
【详解】(1)[1]木块沿水平长木板做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小。
[2]图中弹簧测力计分度值为0.2N,读数为1.2N,因此木块受到的滑动摩擦力为1.2N。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,木块对接触面的压力大小不同,测得滑动摩擦力不同,因此可得出结论:滑动摩擦力与压力大小有关。
(3)[1][2]本实验探究滑动摩擦力的影响因素,需要记录实验中的压力大小和最终测得的滑动摩擦力大小。
(4)[1]木块B相对于A向左滑动,因此B受到的滑动摩擦力方向水平向右。
[2]根据力的作用是相互的,B对A的摩擦力向左,大小为1N。A匀速向右运动时,受力平衡,受到向右的拉力、地面对A向左的摩擦力和B对A向左的摩擦力,因此地面对A的摩擦力大小为
7.(2026·吉林白山·一模)“探究滑动摩擦力大小影响因素”的实验装置如图。
(1)本实验是根据____ 知识测得滑动摩擦力的大小。
(2)小于同学用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上匀速向右运动,如图甲,弹簧测力计的示数是0.6N;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同一水平桌面上一起匀速向右运动,如图乙,弹簧测力计的示数是1.2N,此时物体B受到的摩擦力大小为____N,比较图乙与图甲,由两图可得结论:当接触面粗糙程度相同时,____越大,滑动摩擦力越大。
(3)实验过程中,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同一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____的大小无关;在图丙中, 此时物体B受到的摩擦力大小为____N。
【答案】(1)二力平衡
(2) 0 压力
(3) 接触面积 0.6
【详解】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,此时拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
(2)物体B和A一起匀速向右运动,B与A之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0N。
乙图和甲图相比,接触面粗糙程度相同,乙图的压力是甲图的2倍,弹簧测力计示数也更大,因此可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)乙图是叠放(压力2G,接触面积S),丙图是并排固定(压力2G,接触面积2S),弹簧测力计示数相等,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
图丙中弹簧测力计的示数与图乙相等,为1.2N,由图甲可知物体A所受摩擦力大小为0.6N,此时物体B受到的摩擦力大小为
8.(2026·北京昌平·一模)某同学进行了如下实验:
(1)在水平桌面上用甲、乙两套实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验中分别用大小为F1和F2的力水平拉动木块A和木板B,其中需要匀速拉动的装置是___________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。实验过程中均正确操作,分析说明两次实验中能用弹簧测力计的示数表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据是___________。
(2)用装置乙和一个与木块A形状和体积相同但质量不同的铁块C,探究滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小是否有关,已知木块A与铁块C的重力分别为GA和GC,实验步骤如下:
①拉动木板B使其水平向左运动,与木块A相连的细线保持水平,当木块A相对于地面静止不动时,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GA;
②将木块A换成铁块C,仿照步骤①再做一次实验,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GC.实验过程中存在的问题:___________,请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:___________.
【答案】(1) 甲 木块A处于平衡状态,水平方向滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,二力大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数
(2) 没有控制接触面的粗糙程度相同 将铁块C叠放在木块A上方,保持木块A与木板B的接触面不变,拉动木板B,记录弹簧测力计示数和总压力,即可在控制接触面粗糙程度不变的前提下改变压力,完成实验
【详解】(1)甲装置需要拉动木块A,只有匀速拉动木块A,木块A才能处于平衡状态,让滑动摩擦力等于拉力,乙装置中无论木板B是否匀速运动,木块A始终相对地面静止,一直处于平衡状态,不需要匀速拉动,因此需要匀速拉动的只有甲;两个装置中木块A都处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力满足二力平衡,大小相等,因此弹簧测力计示数等于木块A滑动摩擦力的大小。
(2)探究滑动摩擦力和压力大小的关系时,根据控制变量法,必须控制接触面粗糙程度相同,只改变压力,原实验直接将木块A换成铁块C,改变了接触面材料,导致接触面粗糙程度不同,变量不唯一,实验错误;改正的核心是控制接触面粗糙程度不变,通过叠放物体改变总压力,因此将铁块放在木块上,保持接触面不变,即可满足实验要求。
9.(2026·宁夏银川·二模)下雨时,经常可以看到如图甲所示的提示牌,针对这一现象,某兴趣小组开展项目式研究。
【驱动问题】滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度的关系。
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了图乙所示的实验装置。
(1)如图1乙图,把条形地板砖固定在水平桌面上,每次用弹簧测力计拉着同一只鞋子在地板砖上做匀速直线运动,此时鞋子受到的滑动摩擦力方向是水平向_______;
(2)小军手动水平拉动鞋子,难以保证始终做匀速直线运动,导致弹簧测力计的示数始终变化不定。思考后小军改进了实验装置,如图丙所示。这样改进的优点是:__________(只需写出一条即可)。
(3)用喷雾器向同一地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如下表所示:
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,滑动摩擦力的大小变化是_________;兴趣小组观看冬奥会,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2。为了模拟运动员的鞋底,他们选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了实验;
(4)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为________N;
(5)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_____;
(6)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;
(7)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____________。
【答案】(1)左
(2)便于操作
(3)先增大后减小
(4)2.4
(5)越大
(6)越粗糙
(7)粗糙
【详解】(1)鞋子相对于地板砖向右运动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此滑动摩擦力水平向左;
(2)改进装置后,鞋子始终静止,根据二力平衡,摩擦力始终等于弹簧测力计拉力,因此不需要拉动地板砖做匀速直线运动,操作更简便,同时弹簧测力计静止,示数稳定方便读数;
(3)由表格数据可知:随着地板砖潮湿程度增大,滑动摩擦力先增大到4.0N,之后逐渐减小,因此变化为先增大后减小;
(4)弹簧测力计分度值为0.1N,指针读数为2.4N,滑动摩擦力等于拉力,因此大小为2.4N;
(5)甲、乙控制接触面粗糙程度相同,乙的压力更大,滑动摩擦力更大,因此结论为:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(6)乙、丙控制压力相同,丙接触面更粗糙,滑动摩擦力更大,因此结论为:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(7)蹬冰鞋需要更大的摩擦力来蹬冰发力,因此根据结论,蹬冰鞋表面比滑行鞋更粗糙,来增大摩擦力。
10.(2026·江西九江·一模)探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
在探究滑动摩擦力的影响因素实验中,所用器材如下:长木板、棉布、长方体木块、砝码、弹簧测力计等。
【证据】
(1)将木块放在水平长木板表面,用弹簧测力计沿___________拉动木块,使其做匀速直线运动,由___________可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)完成图甲实验后,接下来分别在木块上加放砝码或在长木板上铺棉布,如图乙、丙所示,分别改变木块对长木板的压力或接触面的___________,继续实验。
(3)实验完成后得到如下实验数据。
序号
甲
乙
丙
弹簧测力计示数/N
1.6
2.2
2.6
【解释】分析表格中的数据,由实验___________可知,压力一定时,接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力___________(选填“越大”或“越小”),由实验甲、乙可以得出结论___________。
【交流】
(4)某同学在图甲基础上,将木块右侧用物块垫高,形成一个斜面,如图丁所示,用弹簧测力计拉动木块在斜放的木板上做匀速直线运动。不用看弹簧测力计示数,该同学就判断出,甲图中的拉力与丁图中的拉力之间的大小关系是___________(选填“>”“<”“=”)。
【答案】 水平方向 二力平衡 粗糙程度 甲、丙 越大 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 <
【解析】【小题1】实验中需要沿水平方向匀速拉动木块,木块做匀速直线运动时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力;根据二力平衡可知,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力示数。
【小题2】长木板上铺棉布,是为了改变接触面的粗糙程度。
【小题3】要得到“压力一定时,滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系”,需要控制压力不变,改变粗糙程度,因此选实验甲、丙。丙组实验弹簧测力计示数更大,则结论为:压力一定时,接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力越大。
甲、乙实验控制接触面粗糙程度相同,改变压力,乙组实验压力大,弹簧测力计示数更大,因此结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小题4】在甲图(水平面)上,拉力只需克服滑动摩擦力。
在丁图(斜面)上,拉力除了要克服摩擦力,还要额外克服木块沿斜面向下的重力分力(即木块自身下滑的趋势)。
因此,即使斜面上的摩擦力稍微减小,但增加的下滑力更多,所以丁图中的拉力更大。
11.(2026·江苏扬州·一模)宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中,他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。
(1)如图甲,用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动,拉力F________(必须/不必)沿水平方向,此时测出滑动摩擦力为________N。
(2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,在长木板上分别铺上毛巾和棉布,保持水杯中的水质量一定进行实验,所采用的实验方法是________;在水杯中添加适量的水,在相同的接触面上重复实验,发现弹簧测力计示数变大,说明________。
(3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数不方便,于是他们改用如图乙的装置,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程________(必须/不必)匀速拉动长木板,此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向________(左/右),拉动长木板过程中,长木板________(受/不受)水杯的摩擦力。
【答案】(1) 必须 2.8
(2) 控制变量法 接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 不必 左 受
【详解】(1)用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动时,拉力必须沿水平方向,这样才能保证拉力和滑动摩擦力在同一直线上,满足二力平衡的条件;
弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.8N的位置,所以滑动摩擦力为2.8N。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制水杯的质量(即压力)不变,只改变接触面的粗糙程度,这种实验方法是控制变量法;
在水杯中添加适量的水,压力增大,在相同接触面(粗糙程度不变)上重复实验,弹簧测力计示数变大,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图乙的装置中,固定弹簧测力计,拉动长木板时,不必匀速拉动长木板,因为水杯相对于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力和拉力始终是一对平衡力;
长木板向左运动,水杯相对于长木板向右运动,所以水杯受到的滑动摩擦力方向水平向左;
根据力的作用是相互的,水杯受到长木板的摩擦力,那么长木板受水杯的摩擦力。
12.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小并探究其影响因素。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤测出滑块和压块的重力分别为G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的_____ (填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是_____ (填“①”或“②”);
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向_____ (填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向_____ (填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=__ (用测得的物理量表示)。
(4)在不改变压块质量的前提条件下,为了减小电子秤的示数,还可以进行的操作是______(写出一条即可)。
【答案】(1)方向
(2)②
(3) 左 左
(4)在滑块上增加重物
【详解】(1)定滑轮不能改变力的大小,只能改变力的方向。
(2)本实验中滑块始终相对于地面静止,受力平衡,因此不需要传送带匀速运转;若左侧细绳不水平,拉力会产生竖直分力,导致水平方向拉力大小不等于滑动摩擦力,因此必须保证细绳水平,故选②。
(3)[1]绳子对滑块的拉力向右,滑块平衡时需要向左的滑动摩擦力,因此要让传送带向左运动。
[2]滑块静止,传送带向左运动时,滑块相对传送带向右运动,因此滑块受到的摩擦力方向向左。
[3]对静止的压块受力分析:受到向下的重力,绳子对压块向上的拉力和电子秤对压块竖直向上的支持力(大小等于电子秤的示数),由于压块处于平衡状态,所以绳子对压块的拉力为
对静止的滑块受力分析:滑块受到水平向左的摩擦力,绳子对滑块水平向右的拉力,由于滑块处于平衡状态,所以滑块所受滑动摩擦力大小为
(4)由(3)知,电子秤的示数为
要想减小电子秤的示数,需要增大滑块的滑动摩擦力。滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,因此可以在滑块上增加重物。
13.(2026·山东济南·一模)为更精确地测量木块的滑动摩擦力,小丽引入拉力传感器并设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放,拉动木板发现传感器示数不稳定,同时观察到实验中木块总有些摆动,获得数据如图乙。是什么引起了木块的摆动,进而引起摩擦力测量值的不稳定?小丽继续实验,将同一木块侧放,重复实验,获得数据如图丙。
(1)实验中测量滑动摩擦力时,木板__________匀速直线拉动(填“需要”或“不需要”);
(2)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为__________牛;
(3)继续实验环节基于的假设是__________;
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积无关。她的证据是__________。
【答案】(1)不需要
(2)1.0
(3)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定
(4)改变接触面积,拉动木板,传感器的示数基本相同
【详解】(1)本实验中木块相对于地面始终保持静止,根据二力平衡,木块受到的滑动摩擦力始终等于拉力传感器的拉力,和木板的运动状态无关,因此不需要匀速拉动木板。
(2)木块静止时摩擦力大小等于传感器拉力,由乙图可知,第1秒末传感器示数为1.0N,因此木块所受摩擦力为1.0N。
(3)小丽将木块从平放改为侧放,只改变了木块和木板的接触面积,因此该实验环节的假设是:接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定。
(4)乙丙两图中,只改变接触面积,拉动木板,木块稳定后测得的滑动摩擦力大小基本相等,因此可以得出滑动摩擦力大小和接触面积无关。
14.(2026·广西贺州·一模)小明要探究“滑动摩擦力的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接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计要______拉动木块;
(2)由甲、乙两图得到的结论是:接触面粗糙程度一样时,______;
(3)图甲和图丙探究的问题是:滑动摩擦力的大小与______的关系;
(4)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,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的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:___。
(5)采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,为解决上述问题,小明对实验装置进行了改进,用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为______。
【答案】(1)水平匀速
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3)接触面粗糙程度
(4)不可靠
(5)不用拉动木板做匀速直线运动
【详解】(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计需要沿水平方向匀速拉动木块,此时木块处于平衡状态,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,乙图中木块上增加了砝码,压力更大,弹簧测力计的示数也更大,因此比较甲、乙可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)甲和丙两图中,木块对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以探究的问题是:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系
(4)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小关系,需要控制压力大小相同,图丁将木块切去一半后,木块对接触面的压力也减小了一半,导致甲丁压力不同,所以得出的结论不可靠。
(5)改进后的装置(图乙)中,木板可以不做匀速直线运动,木块相对地面始终处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,示数稳定。
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实验专题08 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 2
考点1 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 2
教材·知识夯基
1.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
中考·考法聚焦
考法1 结合生活用品考查探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
04·优题精选·练能提分 4
命题新趋势
· 1、考情定位明确化:该实验在全国各省中考试卷中每年必考,是力学实验中的最高频考点。分值占比大,通常在选择题、填空和实验题里。
· 2、 实验创新常态化:针对“匀速拉动木块不易控制”这一传统实验难题,静止木块拉动木板力传感器法和滑轮装置等创新方案在各地试题中频繁复现,成为区分度的重要标尺。
· 3、情境结合生活化:试题载体从书本走向生活——冰壶运动中运动员“刷冰”的目的、冰雪路面撒盐对摩擦力的影响、自行车轮胎花纹的设计应用等。
· 4、综合考查深度化:命题已从单纯的操作记忆,升级为控制变量法的灵活运用、转换法的深刻理解、图像分析、数据对比、实验方案优化等综合能力的全面考查。
命题预测
· 【模型一】实验原理与操作要点:模型本质:深刻理解二力平衡原理在实验中的应用,掌握关键操作步骤和规范。
· 【模型二】研究方法与数据处理:模型本质:精准掌握控制变量法和转换法的灵活应用,能够根据不同控制变量法的实验设计思路识别实验中每一步的实际意义。
· 【模型三】滑动摩擦力大小与哪些因素【无关】:模型本质:掌握滑动摩擦力大小的“无关因素”,能识别实验设计的科学性。
· 【模型四】“木板拉出”装置改进:模型本质:木板拉出装置作为本实验最经典、最重要的改进方案,以其操作简单、读数准确、误差小三大显著优势,在全国各地中考试题中反复出现、高频考查。
· 【模型五】生活应用与情景迁移:模型本质:将摩擦力知识与生活实际结合,考查应用摩擦力知识解释现象、解决实际问题的能力。
考点1 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【课标要求】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
1.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验思路】
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
【实验原理】二力平衡
【重点实验器材】
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
【实验过程】
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知木块与长木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)进行实验并记录
①在木块上放不同数量的钩码,改变压力,测量滑动摩擦力。
②换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动擦力。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【交流与反思】
(1)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(2)实验时,沿水平面匀速拉动木块的目的:使弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计读数不稳定。
(3)实验改进:改进方案如下图所示。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(4)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
1.【结合生活用品考查探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系】(2025·江苏盐城·中考真题)小明用甲、乙两只鞋底花纹不同的运动鞋,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)为了用弹簧测力计示数反映运动鞋所受滑动摩擦力的大小,实验时弹簧测力计需沿____方向拉动,并使运动鞋在木板上做____运动。
(2)将甲鞋放在水平木板上,进行正确操作后,弹簧测力计示数如图所示,为____N;换用花纹不同的乙鞋重复上述实验,弹簧测力计的示数为2.3N。
(3)同组的小华认为小明的操作不能得到可靠的结论,原因是没有控制____相同。为得到结论,给出一种可行方案:________________
1.(2025·西藏·中考真题)摩擦在日常生产生活中无处不在。某兴趣小组用弹簧测力计、长方体木块、粗糙程度不同的两块长木板、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。按照图所示进行实验,收集实验数据如表所示。
序号
接触面受到的压力/N
接触面的粗糙程度
接触面积/
弹簧测力计的示数/N
①
2.0
较光滑
20
0.6
②
2.0
较光滑
40
0.6
③
2.0
较粗糙
40
0.8
④
3.0
较粗糙
40
1.2
(1)某同学用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板______滑动,根据______的条件可知,滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等;
(2)对比______(填表中的序号)两次实验数据,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析表实验数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关,与______无关;
(4)请你利用本实验结论写一条冰雪路面的防滑措施:______
2.(2025·江苏淮安·中考真题)同学们在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验时,应沿水平方向拉动物块A,使其在水平木板上做___________运动。
(2)图乙中,弹簧测力计示数为___________N。
(3)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与___________有关。
(4)木板1和木板2的粗糙程度不同,比较甲、丙两图可知,木板___________的粗糙程度更大。
(5)如图丁所示,鞋底花纹是通过___________,来提高鞋子的防滑性能。
3.(2025·山东·中考真题)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
4.(2025·四川德阳·中考真题)小海同学利用木块、木板、毛巾、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)图甲、乙和丙三次实验中须沿水平方向___________拉动木块,根据二力平衡得出滑动摩擦力的大小;图乙中弹簧测力计示数为___________;
(2)图甲和图乙两组实验表明,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的___________越大,滑动摩擦力越大;图___________和图丙两组实验表明,当接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)图丁中木板向右匀速直线运动,弹簧测力计的示数为为,则地面与木板之间的滑动摩擦力大小为___________。
5.(2026·福建厦门·模拟预测)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验,如图所示。
(1)实验前要把弹簧测力计在_________(水平/竖直)方向上调零;
(2)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,应使其在木板表面或毛巾表面做_________运动,根据________的条件,可知此时摩擦力和拉力大小相等;
(3)比较_______两图中测力计的示数,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(4)利用如图甲的实验装置重复操作,下列哪几个选项的木块所受摩擦力大小仍为1.6N:_______(多选题,填字母);
A.将水平拉力增大到3N
B.让木块以更大的速度运动
C.将木块从中间竖直切开后叠放
D.将木块水平切去一半
(5)有同学利用拉力传感器和木板改进实验,如图丁所示。写出该实验的优点:________(写出一条即可)
6.(2026·湖北十堰·一模)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块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;
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号
接触面情况
①____
②____
甲
木块与较光滑的A木板
乙
木块与较光滑的A木板
丙
木块与较粗糙的B木板
(4)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,在5N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为1N,则B所受滑动摩擦力方向水平向___________(选填“左”或“右”),A 受到地面的摩擦力大小为__________N。
7.(2026·吉林白山·一模)“探究滑动摩擦力大小影响因素”的实验装置如图。
(1)本实验是根据____ 知识测得滑动摩擦力的大小。
(2)小于同学用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上匀速向右运动,如图甲,弹簧测力计的示数是0.6N;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同一水平桌面上一起匀速向右运动,如图乙,弹簧测力计的示数是1.2N,此时物体B受到的摩擦力大小为____N,比较图乙与图甲,由两图可得结论:当接触面粗糙程度相同时,____越大,滑动摩擦力越大。
(3)实验过程中,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同一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____的大小无关;在图丙中, 此时物体B受到的摩擦力大小为____N。
8.(2026·北京昌平·一模)某同学进行了如下实验:
(1)在水平桌面上用甲、乙两套实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验中分别用大小为F1和F2的力水平拉动木块A和木板B,其中需要匀速拉动的装置是___________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。实验过程中均正确操作,分析说明两次实验中能用弹簧测力计的示数表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据是___________。
(2)用装置乙和一个与木块A形状和体积相同但质量不同的铁块C,探究滑动摩擦力大小与接触面受到的压力大小是否有关,已知木块A与铁块C的重力分别为GA和GC,实验步骤如下:
①拉动木板B使其水平向左运动,与木块A相连的细线保持水平,当木块A相对于地面静止不动时,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GA;
②将木块A换成铁块C,仿照步骤①再做一次实验,读出弹簧测力计示数为F并记录F和GC.实验过程中存在的问题:___________,请你针对实验过程中存在的问题,写出改正的措施:___________.
9.(2026·宁夏银川·二模)下雨时,经常可以看到如图甲所示的提示牌,针对这一现象,某兴趣小组开展项目式研究。
【驱动问题】滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度的关系。
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了图乙所示的实验装置。
(1)如图1乙图,把条形地板砖固定在水平桌面上,每次用弹簧测力计拉着同一只鞋子在地板砖上做匀速直线运动,此时鞋子受到的滑动摩擦力方向是水平向_______;
(2)小军手动水平拉动鞋子,难以保证始终做匀速直线运动,导致弹簧测力计的示数始终变化不定。思考后小军改进了实验装置,如图丙所示。这样改进的优点是:__________(只需写出一条即可)。
(3)用喷雾器向同一地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如下表所示:
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,滑动摩擦力的大小变化是_________;兴趣小组观看冬奥会,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2。为了模拟运动员的鞋底,他们选用了上下表面粗糙程度不同的木块,做了实验;
(4)图甲中木块受到的滑动摩擦力的大小为________N;
(5)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_____;
(6)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;
(7)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____________。
10.(2026·江西九江·一模)探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
在探究滑动摩擦力的影响因素实验中,所用器材如下:长木板、棉布、长方体木块、砝码、弹簧测力计等。
【证据】
(1)将木块放在水平长木板表面,用弹簧测力计沿___________拉动木块,使其做匀速直线运动,由___________可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)完成图甲实验后,接下来分别在木块上加放砝码或在长木板上铺棉布,如图乙、丙所示,分别改变木块对长木板的压力或接触面的___________,继续实验。
(3)实验完成后得到如下实验数据。
序号
甲
乙
丙
弹簧测力计示数/N
1.6
2.2
2.6
【解释】分析表格中的数据,由实验___________可知,压力一定时,接触面越粗糙,木块受到的滑动摩擦力___________(选填“越大”或“越小”),由实验甲、乙可以得出结论___________。
【交流】
(4)某同学在图甲基础上,将木块右侧用物块垫高,形成一个斜面,如图丁所示,用弹簧测力计拉动木块在斜放的木板上做匀速直线运动。不用看弹簧测力计示数,该同学就判断出,甲图中的拉力与丁图中的拉力之间的大小关系是___________(选填“>”“<”“=”)。
11.(2026·江苏扬州·一模)宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中,他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。
(1)如图甲,用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动,拉力F________(必须/不必)沿水平方向,此时测出滑动摩擦力为________N。
(2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,在长木板上分别铺上毛巾和棉布,保持水杯中的水质量一定进行实验,所采用的实验方法是________;在水杯中添加适量的水,在相同的接触面上重复实验,发现弹簧测力计示数变大,说明________。
(3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数不方便,于是他们改用如图乙的装置,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程________(必须/不必)匀速拉动长木板,此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向________(左/右),拉动长木板过程中,长木板________(受/不受)水杯的摩擦力。
12.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小并探究其影响因素。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤测出滑块和压块的重力分别为G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的_____ (填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是_____ (填“①”或“②”);
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向_____ (填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向_____ (填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=__ (用测得的物理量表示)。
(4)在不改变压块质量的前提条件下,为了减小电子秤的示数,还可以进行的操作是______(写出一条即可)。
13.(2026·山东济南·一模)为更精确地测量木块的滑动摩擦力,小丽引入拉力传感器并设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放,拉动木板发现传感器示数不稳定,同时观察到实验中木块总有些摆动,获得数据如图乙。是什么引起了木块的摆动,进而引起摩擦力测量值的不稳定?小丽继续实验,将同一木块侧放,重复实验,获得数据如图丙。
(1)实验中测量滑动摩擦力时,木板__________匀速直线拉动(填“需要”或“不需要”);
(2)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为__________牛;
(3)继续实验环节基于的假设是__________;
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积无关。她的证据是__________。
14.(2026·广西贺州·一模)小明要探究“滑动摩擦力的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接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,实验中弹簧测力计要______拉动木块;
(2)由甲、乙两图得到的结论是:接触面粗糙程度一样时,______;
(3)图甲和图丙探究的问题是:滑动摩擦力的大小与______的关系;
(4)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,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的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:___。
(5)采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,为解决上述问题,小明对实验装置进行了改进,用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为______。
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