期末物理复习实验之探究影响滑动摩擦力大小的因素专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 摩擦力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 探究影响滑动摩擦力大小的因素 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.44 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57973838.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦滑动摩擦力实验探究,以二力平衡原理为核心,通过控制变量法系统训练实验原理应用、结论推导及误差分析,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础原理|4题(1/3/4/11)|二力平衡测摩擦力;匀速直线运动时拉力=摩擦力|从原理理解到基本测量,构建实验基础|
|变量探究|6题(2/5/7/9/10/13)|控制变量法(压力/粗糙程度/接触面积);结论规范表述|按影响因素递进,形成完整探究链条|
|实验优化|5题(6/8/12/14/15)|装置改进(拉木板代替拉木块);误差分析(示数不稳定原因)|从操作优化到误差控制,提升探究能力|
内容正文:
期末物理复习实验之探究影响滑动摩擦力大小的因素专项练习
1.在探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据_______原理测出摩擦力大小的;
(2)小明刚开始拉木块时,木块没有被拉动,此时木块所受的摩擦力_______拉力;当弹簧测力计的示数为2N时,木块做匀速直线运动,当拉力变为3N时,滑动摩擦力为_______N;
(3)比较甲、丙两次实验可得出的结论是:当_______一定时,_______滑动摩擦力越大。
2.如图所示是小华的物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,需将弹簧测力计沿_________方向调零;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小华为了追求更好的实验效果,把装置进行了改良,如图丁所示,却发现弹簧测力计示数仍 然很不稳定,可能是由于______所造成的。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动.请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是________;
A.木板的质量;
B.木块的质量;
C.砝码的质量为;
D.托盘和砝码的总质量;
②木块受到的滑动摩擦力大小为________(用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟物体的接触面的面积有关。于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是________。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将_________就可以进行实验并得出正确结论。
3.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
(1)用弹簧测力计水平拉动木块A,使A向右做匀速直线运动,测力计的示数如图所示,根据___________原理可知,A受到摩擦力为___________N,方向是水平___________(选填“向左”或“向右”);
(2)若在木块A下面垫上圆木,木块A受到的摩擦力___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)把木块A沿水平方向切去一半后,水平匀速拉动A,观察到弹簧测力计示数变小,说明滑动摩擦力的大小与___________有关;
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,把木块A沿竖直方向切去一部分,请你写出下一步的正确操作:___________,测得切割后与未切前木块所受的摩擦力大小相同,由此得出:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
4.如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做______运动,根据______的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(2)比较甲、乙两图,可以得出结论:滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)乙图中,使用弹簧测力计拉动木块和钩码一起做匀速直线运动,请在乙图中画出钩码的受力示意图_______。
(4)甲图中,如果加速拉动木块,木块与长木板之间的滑动摩擦力将______(填“不变”“变大”或“变小”)。
(5)顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计测量范围较小,某同学发现测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是:______,测出滑动摩擦力的大小,再和甲实验进行比较。
5.【探究名称】探究影响滑动摩擦力大小的因素。
【问题】小明想用所学的知识比较浴室防滑垫的防滑效果,他准备了两块不同的防滑垫,一个木块、一个弹簧测力计和一条细线,实验装置如图甲所示。
【实验过程及分析】
(1)如图乙所示,将防滑垫平铺在水平桌面上,用细线连接好木块和弹簧测力计,沿_______方向拉着木块在防滑垫上沿直线匀速滑动,这样做是根据_______的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)更换另一块防滑垫后,将同一木块放在防滑垫上进行实验,这是为了控制_______相同,这种实验探究方法叫_______法;
【解释】比较两次实验中弹簧测力计示数的大小,示数越大,说明防滑垫的防滑效果越_______(选填“好”或“差”);
【交流】
(3)实验中比较防滑垫的“防滑效果”。实际上是比较影响滑动摩擦力因素中的_______;
(4)若实验中发现弹簧测力计示数达到最大值时,木块仍未被拉动。则可进行的改进措施是_______。
6.为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小钟设计了如图所示的实验。
(1)比较图甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(2)比较图甲、丁两次实验,发现图甲实验中弹簧测力计的示数大于图丁实验中弹簧测力计的示数,小钟由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______;
(3)为了使弹簧测力计示数稳定,小钟对实验装置进行了改进,如图戊所示。他用水平拉力拉动长木板,则木块A受到水平向______(填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数______(选填“变大”“变小”和“不变”)。
7.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,实验小组的同学利用长方体木块、木板、砝码、弹簧测力计按图所示装置实验:
(1)实验中要求必须______拉动木块。
(2)在图甲实验中,将长方体木块侧放,再次拉动木块,发现弹簧测力计示数与相同,说明滑动摩擦力大小与_______无关。
(3)小组想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择______两幅图来进行实验,得到的实验结论:在______相同时,接触面越粗糙,摩擦力______。
(4)甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计的示数分别为、、,由小到大的关系是______。
(5)实验小组同学对实验装置进行了改进,图丁所示实验后发现效果更好,实验中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
8.如图所示,是“探究滑动摩擦力的影响因素”的实验装置。
(1)实验中,为了测得滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计沿水平方向拉动物块做______运动。
(2)对比______两图,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
(3)甲图中,弹簧测力计示数为2N,若拉力增大到3N,摩擦力大小为______N,若突然撤去拉力,物块速度减小,此时摩擦力大小______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)对比甲、丁两图,弹簧测力计示数不同,由此可得:滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关,该探究过程中存在的问题是______,改进方法是______。
9.为解决班级拔河比赛的问题,小平做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)先把木块放在长木板上,_________向右拉动木块,当木块做_________运动时,读出弹簧测力计的示数;
(2)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据_________的知识,木块受到的滑动摩擦力_________N;
(3)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的_________有关;
(4)比较甲和丙实验,可得出当_________和压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用该步骤的结论来_________(选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦;
(5)该同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图丁)先用弹簧测力计拉着橡胶块做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力,再用弹簧测力计拉着塑料块做匀速直线运动,测出塑料块与长木板之间的滑动摩擦力,重复上述实验三次,比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题_________,在不改变器材的情况下提出关键的改进点是_________。
10.如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。小明做出了如下猜想。
猜想A:滑动摩擦力大小与压力有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力大小与接触面积有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做______运动,目的是使拉力的大小______选填“大于”、“等于”或“小于”摩擦力;
(2)为了验证猜想A,应通过比较图______和图______两次实验,可得出当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。这种研究方法是______;
(3)将图甲中的木块侧放进行实验,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,可验证猜想C是______选填“正确”或“错误”的。
11.小明在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,做了甲、乙、丙三次实验。
(1)小明在实验中应用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做__________运动,此时物体受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为__________N;
(3)通过对比图甲、乙所示的两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越大。
12.探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,实验装置如图所示。
(1)比较______两图可得到的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)在图丙实验过程中,砝码与木块一起做匀速直线运动,则砝码与木块之间的摩擦力为______N。测得拉力随时间变化的图像如图丁所示,木块的速度随时间变化的图象如图戊所示,要准确地测量出滑动摩擦力大小,他应在______时间段读取测力计的数值,木块在第7s时受到的摩擦力为______N。
(3)为解决实验中测力计示数不稳定的问题,小明改用图己装置实验:测力计保持水平且左端固定,沿水平方向用任意大小的力拉动长木板,此时滑动摩擦力大小都等于测力计示数。你认为小明的改进是否合理?______(选填“合理”或“不合理”),理由是:______。
(4)小华做该实验时,设计了如表并记录了部分数据。
序号
支持面
木块对支持面的压力
滑动摩擦力
①
棉布
2
②
木板
4
③
玻璃板
6
小华分析数据时,认为表格设计和数据记录存在问题,无法总结“影响滑动摩擦力大小因素”的结论,原因之一是在不同支持面条件下,没有设计控制______相同的数据。
13.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验:
(1)实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,通过弹簧测力计的示数得出滑动摩擦力大小,这是利用了________的原理。
(2)比较甲、乙两次实验,说明滑动摩擦力大小与接触面________有关。
(3)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,于是小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论错误的原因是:________。(A、没有控制压力大小相等 B、没有控制接触面的粗糙程度相同 C、没有控制接触面积相等)
14.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图中所示的甲、乙、丙、丁实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______,此时,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)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 ______有关;
(3)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。你认为好的理由是______。
15.同学们在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”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)比较甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与________有关;
(3)木板1和木板2的粗糙程度不同,比较甲、丙两图可知,木板________(选填“1”或“2”)的粗糙程度更大;
(4)如图丁所示,鞋底花纹是通过________,来提高鞋子的防滑性能的。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习实验之探究影响滑动摩擦力大小的因素专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1)二力平衡
(2) 等于 2
(3) 压力大小 接触面越粗糙
【详解】(1)实验中只有拉着物体沿水平方向做匀速直线运动时,物体处于平衡状态。在水平方向上受力平衡,根据二力平衡,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。因此实验原理是二力平衡。
(2)[1]刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。
[2]当弹簧测力计的示数为2N时,木块做匀速直线运动,根据二力平衡,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,若拉力增大到3N时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,木块和木板间摩擦力的大小将不变,滑动摩擦力是2N。
(3)[1][2]甲、丙两图中,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,摩擦力大小不同,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的有关。可得出的结论是:当压力大小一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
2.(1)水平
(2)压力
(3)木板表面的粗糙程度不均匀
(4) D 没有控制压力相同 切去部分木块叠放在剩下木块上
【详解】(1)实验过程中,为避免弹簧自身重力对测量的影响,需将弹簧测力计沿水平方向调零,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)图甲和乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明木块所受的滑动摩擦力更大,所以可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)木块在运动过程中拉力突然变大,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦力将不变;根据影响摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,即摩擦力是变化的,说明木板表面的粗糙程度不均匀。
图丁中,拉动木板时木块B始终静止,受力平衡,弹簧测力计示数应稳定。示数不稳定的原因是:木板表面的粗糙程度不均匀,不同位置的粗糙程度不同,导致滑动摩擦力大小变化。
(4)[1]由图示知,木块匀速直线运动时,水平方向所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,要测摩擦力,需要测出拉力的大小,而木块是砝码和托盘通过定滑轮拉住,拉力的大小等于砝码和托盘的总重力,要知道两者的总重力,需要测出两者的总质量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[2]木块受到的滑动摩擦力大小为。
[3]要探究摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关需控制压力和接触面的粗糙程度相同。他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分,接触面积变小,但同时压力也变小了,即没有控制压力大小相同。
[4]正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将切去部分木块叠放在剩下木块之上,保证压力不变,接触面面积大小改变,就可以进行实验并得出正确结论。
3. 二力平衡 2.2 向左 变小 压力大小 将切下的一半放在剩余木块的上方,拉动使其匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块向右做匀速直线运动,此时木块受力平衡,根据二力平衡,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计示数为2.2N,则滑动摩擦力为2.2N。
[3]滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力,方向相反,拉力水平向右,则滑动摩擦力水平向左。
(2)[4]若在木块A下面垫上圆木,以滚动代替滑动可以减小摩擦,则木块A受到的摩擦力变小。
(3)[5]把木块A沿水平方向切去一半后,压力减小,观察到弹簧测力计示数变小,滑动摩擦力减小,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)[6]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关时,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,丁图中小亮竖直向下切去一半木块,然后将切下的一半放在剩余木块的上方,使木块对水平面的压力不变,拉动使其匀速直线运动,此时测得摩擦力大小跟未切成两半之前的摩擦力大小一样,由此得出:摩擦力大小与接触面积大小无关。
4.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力大小
(3)
(4)不变
(5)将丙实验中木块上的钩码取下
【详解】(1)[1][2]实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(2)根据控制变量法,比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,图乙中木块对长木板的压力更大,弹簧测力计的示数更大,即摩擦力更大,故可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)乙图中,使用弹簧测力计拉动木块和钩码一起做匀速直线运动,钩码和木块之间没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力;钩码在竖直方向受到竖直向下的重力和木块对其竖直向上的支持力,如图所示:
(4)滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,加速拉动木块,木块与长木板之间的压力和接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变。
(5)由题意知,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计测量范围较小,某同学发现测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,而为了完成实验,还需要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,因此应保持压力不变,只改变接触面的粗糙程度,所以可以将丙实验中木块上的钩码取下,此时压力减小,滑动摩擦力减小,弹簧测力计就可以测量,且此时的压力与甲实验中木块对长木板的压力相同,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。
5.(1) 水平 二力平衡
(2) 压力大小 控制变量 好
(3)接触面粗糙程度
(4)减小木块的质量
【详解】(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,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,为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小聪应该水平拉动防滑垫,使其沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,滑动摩擦力等于拉力。
(2)[1][2][3]同一木块放在另一个防滑垫上,这是控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,使用了控制变量法。测力计示数越大,代表滑动摩擦力越大,防滑性越好。
(3)实验中比较防滑垫的“防滑效果”,是比较影响滑动摩擦力因素中的接触面粗糙程度,接触面越粗糙,防滑效果越好。
(4)弹簧测力计示数达到最大值时,木块仍未被拉动,说明滑动摩擦力太大,为减小滑动摩擦力在不改变接触面粗糙程度的情况下,减小压力,即减小木块的质量。
6.(1)压力大小
(2) 错误 没有控制压力大小相等
(3) 左 不变
【详解】(1)甲、乙两次实验,压力大小不同,接触面的粗糙程度相同,因此是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,而甲、丁两次实验,压力大小不同,即没有控制压力大小相等,故得到的结论是错误的。
(3)[1]实验改进后,物体A相对于地面是静止的,处于平衡状态,则受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,已知拉力水平向右,则擦力水平向左。
[2]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与其他因素无关,若此时增大拉力F,摩擦力大小不变,则弹簧测力计的示数不变。
7. 匀速 受力面积(接触面积) 乙、丙 压力 越大 不变
【详解】(1)[1]实验中要求必须匀速直线拉动木块,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,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)[2]在图甲实验 中,将长方体木块侧放,接触面积大小变化了,再次拉动木块,发现弹簧测力计示数与F1相同,说明 滑动摩擦力大小与接触面积无关。
(3)[3][4][5]图乙和图丙中压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,利用图乙和图丙两套装置可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。得到的实验结论:在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(4)[6]根据甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计的示数可知,由小到大的关系是F1<F2< F3。
(5)[7]如图丁所示,木块相对木板处于静止状态,受 到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;实验中,当木板的运动速度增大时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变。
8.(1)匀速直线
(2)乙丙
(3) 2 不变
(4) 没有控制压力大小相同 见解析
【详解】(1)实验中,为了测得滑动摩擦力的大小,应该用弹簧测力计沿水平方向拉动物块做匀速直线运动。因为当物块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
(2)要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度。所以对比乙、丙两图,乙图中接触面是木板表面,丙图中接触面是棉布表面,压力大小相同(都在物块A上放置了一个砝码 ),可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)[1]甲图中,弹簧测力计示数为2N,此时物块做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,为2N。当拉力增大到3N时,由于压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为2N。
[2]若突然撤去拉力,物块速度减小,但压力大小和接触面粗糙程度依然不变,所以此时摩擦力大小不变。
(4)[1]对比甲、丁两图,探究滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关时,该探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。丁图中切去物块A的一半,压力变小了,没有遵循控制变量法。
[2]改进方法是将切去的一半物块放在剩余物块上,这样就可以在保证接触面粗糙程度不变的情况下,只改变接触面的面积,同时控制压力大小相同。
9.(1) 用弹簧测力计水平 匀速直线
(2) 二力平衡 2
(3)压力
(4) 接触面的材料 增大
(5) 没有控制压力相同 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,先把木块放在长木板上,要用弹簧测力计沿水平方向向右拉动木块,当木块做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,此时读出弹簧测力计的示数,就等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1][2]如图甲,弹簧测力计示数为 2N,当木块做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识,木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等,所以木块受到的滑动摩擦力为 2N。
(3)比较甲和乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中木块上增加了钩码,压力增大,弹簧测力计示数增大,滑动摩擦力增大,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(4)[1][2]比较甲和丙实验,压力相同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,滑动摩擦力更大,可得出当接触面的材料和压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大鞋底与地面的摩擦。
(5)[1][2]要探究不同材质的鞋底对拔河比赛的影响,则需控制压力相同,而实验中没有控制压力相同,不符合控制变量法的要求,这是该设计方案存在的问题;在不改变器材的情况下关键的改进点是:将橡胶块和塑料块叠放在一起,分别以橡胶块在下和塑料块在下进行实验,用弹簧测力计拉着它们在长木板上做匀速直线运动,测出滑动摩擦力,重复实验三次,比较实验数据得出结论。
10. 匀速直线 等于 甲 乙 控制变量法 错误
【详解】(1)[1][2]要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[3][4][5]要探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度一定,改变压力,甲、乙两图中接触面粗糙程度一定,压力不同,滑动摩擦力不同,这种研究方法称为控制变量法。
(3)[6]将图甲中的木块侧放进行实验,测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同,可以得出在接触面粗糙程度和压力一定时,改变接触面积时,滑动摩擦力不变,即滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。故猜想C是错误的。
11.(1)匀速直线
(2)2.4
(3)压力
【详解】(1)该实验利用二力平衡原理,只有弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速直线运动时,拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等,此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
(2)由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,指针示数为2.4N,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力,为2.4N。
(3)甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,乙实验中物体对接触面的压力更大,测力计示数更大,则滑动摩擦力更大,因此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
12. 乙、丙 合理 拉动长木板时,木块相对地面静止,木块所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等 压力、接触面粗糙程度
【详解】(1)[1]比较乙、丙两图,接触面粗糙程度相同,丙图中的压力大,测力计示数也大,由此可得到的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)[2]在图丙实验过程中,砝码与木块一起做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向不受力的作用,则砝码与木块之间的摩擦力为0N。
[3]由图丙知:物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N。
[4]物体做减速运动,但由于压力的大小和接触面的粗糙程度都不变,物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3N,故第7s时,滑动摩擦力为3N。
(3)[5][6]如图图己所示,测力计保持水平且左端固定,沿水平方向用任意大小的力拉动长木板,此时木块相对地面静止,所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,都等于测力计示数,因此,小明的改进是合理的。
(4)[7]从表中实验可以看出,三次的接触面不同,压力大小也不同,不符合控制变量法的要求。因此,实验中存在的问题是:在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,没有控制接触面粗糙程度不变;或“在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,没有控制压力的大小不变”。
13.(1)二力平衡
(2)所受压力
(3)A
【详解】(1)实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,通过弹簧测力计的示数得出滑动摩擦力大小,这是利用了二力平衡的原理。
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系。
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。故选A。
14. 匀速直线运动 等于 压力 接触面粗糙程度 见解析
【详解】(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知此时滑动摩擦力的大小与拉力的大小相等。
(2)[2][3]由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)[4]由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。因测力计静止,便于读数。
15.(1)匀速直线
(2)压力
(3)2
(4)增大接触面的粗糙程度
【详解】(1)本实验根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,拉力大小才等于滑动摩擦力大小,因此需要物块做匀速直线运动。
(2)甲、乙两图接触面粗糙程度相同,只有物块对接触面的压力大小不同,弹簧测力计示数(摩擦力大小)不同,因此得出:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)甲、丙两图压力大小相同,丙的弹簧测力计示数更大,说明木板2上滑动摩擦力更大;压力相同时,滑动摩擦力越大,接触面粗糙程度越大,因此木板2粗糙程度更大。
(4)鞋底花纹增加了接触面的粗糙程度,在压力一定时,可以增大摩擦力,因此是通过增大接触面的粗糙程度提高防滑性能。
答案第1页,共2页
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