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
2026-05-25
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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 | - |
| 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 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58029943.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,以控制变量法和二力平衡原理为核心,系统覆盖基础操作、影响因素分析及实验改进,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础原理应用|8题|匀速拉动测摩擦力(二力平衡)|从二力平衡原理到实验操作规范|
|影响因素探究|5题|控制变量法探究压力/粗糙程度影响|变量控制与结论推导的逻辑链|
|实验改进与误差分析|2题|静止法改进实验(无需匀速拉动)|实验方案优化与误差控制|
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.为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某同学利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做______直线运动。此时,木块所受的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,该实验的原理是______;
(2)比较乙、丙两次实验,得到初步结论:在接触面粗糙程度一定时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较图丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(选填“有关”或“无关”);
(4)接下来该同学对该实验进行了改进,设计了如图所示的实验装置:
①实验前,首先用电子秤测出甲、乙两物体的质量分别为m1和m2;
②实验中,再次读数时除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制______;
A.匀速直线拉动长木板
B.乙物体与长木板之间保持相对运动
C.甲物体的质量一定大于乙物体的质量
D.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
③定滑轮可以改变力的方向,但是不能改变力的大小,所以绳子对甲、乙物体的拉力相等。正确操作的情况下读出电子秤示数为m0,则物体乙所受的摩擦力大小为______;
若在乙物体上放一个大砝码,再次拉动长木板,则电子秤的示数会______(选填“变大”“变小”取“不变”)。
2.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验器材如下:带有金属的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
(1)如图甲所示,将木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;
(2)将小球放在木块的凹槽内,重复(1)的操作,弹簧测力计的示数比(1)中的大,说明当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与___________有关;
(3)利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系,如图乙所示。
①进行实验时,为改变小球在水平面上开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的___________高度由静止滚下;
②小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被推得越远,实验表明,质量相同的小球,运动的速度越大,动能___________;
③根据以上结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:___________。
3.【问题】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
【证据】
(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,此时木块________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动,根据_______原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【解释】
(3)分析图甲和图乙可知,在接触面粗糙程度相同时,________越大,滑动摩擦力越大。
(4)分析图甲和图丙可知,在压力相同时,接触面越________,滑动摩擦力越大。下列事例中应用了这一原理的是________(填字母)。
A.自行车轮胎上刻有花纹
B.给自行车链条涂抹润滑油
C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来
【交流】
(5)完成上述探究后,继续用以上图片中的装置进行实验,作出拉力F与时间t的关系图像,如图丁所示,木块运动的速度v与时间t的关系图像如图戊所示。则木块在第6.5s时所受的摩擦力大小为________N。
4.小明在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,如图甲所示;将砝码放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和砝码沿同一水平桌面做匀速直线运动,如图乙所示。请回答下列问题:
(1)比较甲、乙两次实验,小明探究的科学问题是:___________;
(2)将木块沿竖直方向切去一半,用弹簧测力计沿水平方向拉着剩余的木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,如图丙所示。比较甲、丙两次实验,发现弹簧测力计的示数不相等,由此他得出结论: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)实验后,小明与同学们交流讨论,又设计了如图所示的实验装置,弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面垫一块长木板A。请说明利用该装置如何测出木块与长木板A之间的滑动摩擦力。________
5.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块。
(1)实验要测出滑动摩擦力的大小,他应该让木块在水平面上做___________运动,根据___________原理,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)甲、乙两图实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系,此时物体B___________(受到/不受)摩擦力的作用;
(3)小明通过甲、丙两图实验得到了一正确的结论,下列现象中利用了该结论的是( )
A.体操运动员在手上涂镁粉
B.刹车时用力捏自行车的手闸
(4)实验结束后,小明在图乙的基础上设计了图丁所示实验,请你判断:图乙中,木块A水平运动时所受滑动摩擦力___________(大于/小于/等于)图丁中木块A所受滑动摩擦力。
6.在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示:
(1)实验中,必须保持弹簧测力计水平且_________拉动木块;
(2) 由甲、 乙实验可探究滑动摩擦力与 ___________的关系; 由 ___________两个实验可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关;
(3) 在甲实验中,将拉动木块的速度增大为原来的 2 倍,滑动摩擦力的大小 __________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4) 小明要对实验装置进行改动, 如图丁所示,重复实验,发现效果更好。 实验中, 小明_____(选填“ 定”或“不一定” ) 需要匀速拉动长木板,木块A始终相对_______静止。
7.小明发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小明利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)图丙中弹簧测力计示数为______N;
(2)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平______拉动小块地垫,根据______原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(3)小明发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,难以比较A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越______;
(4)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小明只将______,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫______(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
8.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验装置如图所示。
小红提出以下猜想:A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;B.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。为验证此猜想进行了以下操作:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,根据______的知识可知,木块在木板上受到的摩擦力的大小。
(2)若验证猜想A,应比较______两次实验;比较乙、丙两次实验可得到的结论是______。
(3)现小强提出猜想:C.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。他的实验方案如图丁、戊所示。请你对该方案进行简单的评价______。
9.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;
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用的拉力,拉着物块A匀速前进。分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;分析______两图可得:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(3)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。他的探究过程存在的问题是______。
10.如下图,是某小组用弹簧测力计、木块、钩码、表面比较光滑的长木板和表面比较粗糙的长木板探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验过程中,当拉着木块在木板上做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与拉力是一对___________(选填“相互作用力”或“平衡力”);
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系。在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受滑动摩擦力的大小将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)多次改变钩码数量,重复实验,记录数据,作出木块受到的滑动摩擦力与木块和光滑长木板间压力的关系图像(如图丁中①),换用材料相同但表面比较粗糙的长木板重复上述实验,则f和F的关系图像可能为图中的___________(选填“①”“②”或“③”)。
11.老师布置完成“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,提供的实验器材有弹簧测力计,不同粗糙程度的木板、棉布、不同质量的砝码和木块,某同学根据图示装置进行实验。
(1)由________的条件可知,进行实验操作时必须匀速拉动木块,此时木块处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计拉力的大小________(选填“相等”或“不相等”);
(2)通过进行图中________两个操作,可以研究压力对滑动摩擦力的影响,并可以得出结论:当其他条件相同时,压力越大滑动摩擦力________(选填“越大”或者“越小”);
(3)该实验操作时存在一定的难度,于是同学们将实验进行了如图乙所示的改进,改进实验中,在拉动木板时,________(选填“需要”或“不需要”)拉动木板做匀速直线运动。
12.如图所示的是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。小明所在小组用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)要测出木块受到的摩擦力,需沿水平方向拉着木块在木板上做匀速直线运动,这样做利用了_____原理;
(2)甲、乙两次实验结束后,小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙所示的实验,当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可采取的办法:_____。测出滑动摩擦力的大小,再和实验_____(选填“甲”或“乙”)进行比较;
(3)同组小红同学利用图丁a、b所示器材,即完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上实验(以下操作中推力大小均可用弹簧测力计测出)。如图丁a,用的水平力作用在B 物块上,A、B一起做匀速直线运动,若将换为大小为的水平力,按如图作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为_____N。A、B一起做的是_____(选填“匀速”或“变速”)直线运动。她在此基础上继续探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,她应该先________,再用大小为的水平力推动A、B做匀速直线运动,测出大小,再与进行比较分析得出结论。
13.为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置:
(1)用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为和;
(2)实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制( )
A.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B.拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C.A和B都需要控制
(3)正确操作的情况下读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为__________;
(4)若在乙物体上放一个,再次拉动长木板,则电子秤的示数会__________(选填“变大”或“变小”)。
14.为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小南做了如下的实验:
(1)如图乙所示,在小桶内装入适量的沙子,直至滑块恰好在水平木板上做___________运动,通过测量___________(选填“小桶”、“沙子”或“小桶和沙子”)的重力可以间接测出滑块受到的滑动摩擦力大小。
(2)如图丙。在滑块上加砝码,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动。通过比较乙、丙两次实验,可以发现物体所受的滑动摩擦力与___________有关。
(3)小桶落地后,滑块继续向前运动,这是由于滑块具有___________,此时滑块受到的滑动摩擦力___________(选填“变大”,“变小”或“不变”)。
(4)小明想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为___________,拉动木板,当滑块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小___________(选填“有”或“无”)关。
15.小王用如图所示的器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小王用弹簧测力计沿水平方向___________ 拉动木块,根据___________ 原理可知此过程木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)甲图中弹簧测力计的示数为___________ N,分析甲、乙两次实验,初步得出:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力___________ ;
(3)将图丙中的木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。你认为他的结论是___________ (选填“正确”或“错误”)的,原因是___________ 。
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) 匀速 二力平衡
(2)压力
(3)无关
(4) BD (m1-m0)g 变小
【详解】(1)[1][2]实验中必须使木块做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力构成一对平衡力,根据二力平衡原理可知弹簧测力计示数等于摩擦力大小。
(2)在乙、丙两次实验中,接触面粗糙程度相同,丙图中木块上叠加了砝码,增大了对接触面的压力。弹簧测力计示数增大,说明接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图丙中和图丁中,对木板的压力都等于两块木块A、B的总重力,故压力和粗糙程度都不变。但图丁中的接触面积变大了,两次实验中弹簧测力计示数却相同,则滑动摩擦力相等,说明滑动摩擦力大小与接触面积无关。
(4)[1]A.只要乙物体与长木板间发生相对运动即可产生滑动摩擦力,且由于压力和接触面粗糙程度不变,所以乙所受滑动摩擦力不变,无论是否匀速拉动木板,乙均处于静止状态,所受滑动摩擦力和绳子拉力是一对平衡力,大小相等。故A不符合题意;
B.乙物体与长木板之间必须保持相对运动,这样才能产生滑动摩擦力,故B符合题意;
C.甲物体的质量不需要一定大于乙物体,实验只需保证甲物体重力大于绳子拉力(乙所受滑动摩擦力),就能够测量乙所受滑动摩擦力,故C不符合题意;
D.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平,这样才能确保绳子拉力与滑动摩擦力在一条直线上,成为一对平衡力,使乙物体所受拉力等于乙所受滑动摩擦力大小,故D符合题意。
故选BD。
[2]甲物体静止时受到向下的重力m1g、绳子向上的拉力F和电子秤向上的支持力m0g,由平衡条件得F=(m₁-m₀)g。对乙,由二力平衡知,绳子拉力等于乙物体所受摩擦力,故摩擦力大小为f=F=(m₁-m₀)g
[3]乙物体上增加砝码会增大压力,导致其与木板间摩擦力增大,绳子拉力随之增大,由F=(m1-m0)g可知,m1不变,所以m0将减小,故电子秤示数变小。
2.(1)水平
(2)压力大小
(3) 不同 越大 严禁超速行驶
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块时,拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可知,这两个力大小相等,由此可以测量滑动摩擦力的大小。
(2)将小球放在木块的凹槽内,与(1)相比,接触面粗糙程度相同,但放小球时凹槽对接触面的压力大,结果所受滑动摩擦力越大;故可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)[1]要使小球到达水平面时的速度不同,应使小球从同一斜面的不同高度由静止滑下,高度越高,到达水平面时的速度越大。
[2]小球在同一斜面上的位置越高,到达水平面时的速度越大,滚下时木块被推得越远,所以动能越大,故可得出结论:质量相同的小球,运动的速度越大,动能越大。
[3]当质量相同时,车的速度越大,动能越大,行车危险性越大,所以严禁超速行驶。
3.(1)受
(2) 匀速直线 二力平衡
(3)压力
(4) 粗糙 A
(5)2
【详解】(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,但有相对运动趋势,此时木块受摩擦力。
(2)[1][2]实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着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,根据二力平衡原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(3)分析图甲和图乙可知,接触面粗糙程度相同,图乙中压力大,弹簧测力计示数也大,故得出:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1]图甲、丙两次实验中,压力相同,图丙中接触面粗糙,弹簧测力计示数大,故压力相同时,增大接触面粗糙程度可增大摩擦力。
[2]A.自行车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,故A符合题意;
B.给自行车链条涂抹润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,故C不符合题意。
故选A。
(5)由图戊可知,4~6s木块做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,由图丁可知,木块受到的拉力为2N,故此时木块受到的摩擦力为2N。因压力和接触面粗糙程度不变,故在第6.5s时木块所受的摩擦力大小不变,仍为2N。
4. 滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关? 错误 没有控制压力大小相同 见解析
【详解】(1)[1]比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,所以小明探究的科学问题是:滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关。
(2)[2][3]将木块沿竖直方向切去一半,用弹簧测力计沿水平方向拉着剩余的木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,他的操作中改变受力面积的同时也改变了压力大小。因为没有控制压力大小相同,所以他的结论是错误的。
(3)[4]如图所示的实验装置,当拉动长木板A时,木块处于静止状态,根据二力平衡的条件,弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小。
5. 匀速直线 二力平衡 压力 不受 A 大于
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计拉着木块,测力计有拉力作用在木块上,木块还受到摩擦力的作用,实验要测出滑动摩擦力的大小,需要让摩擦力大小等于拉力的大小,根据二力平衡的原理,则需要让木块处于平衡状态,他应该让木块在水平面上做匀速直线运动。
(2)[3]从甲、乙两图实验可以看到,木块A都与木板表面接触,接触面粗糙程度相同,图乙木块对木板的压力更大,所以这两图实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[4]图乙中木块A和木块B一起匀速运动,二者没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以物体B不受摩擦力的作用。
(3)[5]A.从甲、丙两图实验可以看到,同一个物体A,对木板和玻璃的压力大小相同,但是接触面的粗糙程度不一样,甲是木板表面,丙是玻璃表面,通过甲、丙两图实验,可以得出压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。体操运动员在手上涂镁粉是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大滑动摩擦力,故A符合题意;
B.刹车时用力捏自行车的手闸是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大滑动摩擦力,故B不符合题意。
故选A。
(4)[6]观察图丁和图乙,都是木板表面,接触面粗糙程度相同,但是图乙中,木块A对木板的压力为木块A和木块B的重力之和,图丁中,木块A对木板的压力仅仅为木块A的重力,图乙中的压力较大,则图乙中,木块A水平运动时所受滑动摩擦力大于图丁中木块A所受滑动摩擦力。
6. 匀速 压力大小 甲、丙 不变 不一定 地面
【详解】(1)[1]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,实验时,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,根据二力平衡知识,摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[2]由甲、乙两次接触面粗糙程度相同,压力不同,且压力越大,拉力也大,故研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
[3]要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关,需要控制压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,图甲、丙符合题意。
(3)[4]在甲实验中,将拉动木块的速度增大为原来的2倍,由于压力和接触面的粗糙程度都不变,滑动摩擦力的大小不变。
(4)[5][6]由图2所示实验知道,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,所以实验时不需要匀速拉动长木板。A相对于地面静止,受到B施加的摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,大小相等。
7.(1)1.6
(2) 匀速直线 二力平衡
(3) 压力 大
(4) 把防滑地垫的A面向下放置 A
【详解】(1)由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
(2)[1][2]如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平匀速直线拉动小块地垫,地垫受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(3)[1][2]比较甲、丙两图,接触面的粗糙程度相同,丙图中地垫对水平面的压力比图甲大,弹簧测力计示数也较大,可以得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,在控制压力不变时,需改变接触面的粗糙程度,方法是在丙图实验的基础上只将防滑地垫的A面向下放置。测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比变大,说明压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以选择地垫A面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
8.(1)二力平衡
(2) 甲、乙 粗糙程度一定,压力越大,摩擦力越大
(3)不可行,没有控制物体间的压力相同
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木在木板上做匀速直线运动,根据二力平衡知识可以知道摩擦力大小。
(2)[1]根据控制变量法的思想,若验证猜想滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,应控制压力相同、接触面不同,则比较甲、乙两次实验。
[2]比较乙、丙两次实验,接触面相同时,压力越大则测力计的示数也越大,可得到的结论是:粗糙程度一定,压力越大,摩擦力越大。
(3)在滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的猜想时,根据控制变量法的思想,由于没有控制物体间的压力相同,因此该方案不可行。
9. 水平 匀速直线 压力 甲丙 没有控制压力相同
【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A受力平衡,拉力等于摩擦力。
(2)[3]由图可知,甲、乙接触面的粗糙程度相同,乙中压力更大,滑动摩擦力更大,故可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[4]甲、丙两图压力大小相同,丙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,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]将木块沿竖直方向截去一半后,不仅改变了接触面积的大小,也改变了压力,变量不唯一,故错误之处是没有控制压力大小相同。
10.(1)平衡力
(2) 压力大小 不变
(3)②
【详解】(1)木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与拉力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上且都作用在木块上,所以是一对平衡力。
(2)[1]对比甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[2]在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故木块所受滑动摩擦力的大小将不变。
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,换用材料相同但表面比较粗糙的长木板重复上述实验,则f和F的关系图像可能为图中的②。
11. 二力平衡 相等 甲、乙 越大 不需要
【详解】(1)[1] [2]木块做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡的条件,拉力等于摩擦力。
(2)[3][4]探究滑动摩擦力大小与压力大小关系时需保持接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,甲、乙两图满足接触面粗糙程度相同,压力不同的条件,压力越大,弹簧测力计示数越大,说明所受摩擦力越大。
(3)[5]用图乙进行实验时,无论长木板是否做匀速直线运动,木块相对于地面处于静止状态,受到的拉力与摩擦力平衡,拉力等于摩擦力,并且弹簧测力计示数稳定,便于读数。
12.(1)二力平衡
(2) 取下木块上的砝码 甲
(3) 30 变速 将A、B并列放置在水平桌面上
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着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,弹簧测力计的拉力才等于摩擦力的大小,可通过测力计示数得到摩擦力大小。
(2)[1][2]丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
(3)[1][2]a图,对B物块进行受力分析可知,在水平方向上B受到水平向右的推力F4,A对B水平向左的摩力,在这两个力的作用下B做匀速直线运动,故B物块所受的摩擦力等于推力F4,大小为30N;a图中,以A、B两物块的整体为对象,在水平方向上整体受到水平向右的推力F4,地面对整体向左的摩擦力,因A、B一起做匀速直线运动,所以,地面对整体向左的摩擦力为f地= F4=30N
也就是地面对A物块的摩擦力为30N。b图,若用F5=50N的水平力作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,因物块A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以地面对A物块的摩擦力不变,仍为30N,因为推力F5大于地面的摩擦力,此时A受力不平衡,A物块向右做加速直线运动,也就是说,A、B一起做的是变速直线运动。
[3]a图,对A、B物块整体进行受力分析可知,在水平方向上受到水平向右的推力F4,地面水平向左的摩擦力,在这两个力的作用下A、B物块整体做匀速直线运动;探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,应改变接触面积大小,将A、B并列放置在水平桌面上,用力F6推动A、B做匀速直线运动,测出F6大小,并与图a进行比较,分析得出结论。
13. A 变小
【详解】(1)探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,所以用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G1和G2,以方便计算压力大小。
(2)[1]本实验要保证甲物体在电子秤上保持静止,乙物体才能保持静止;当长木板运动时,乙物体受到的摩擦力大小就等于乙物体的拉力,所以长木板不一定要匀速运动,但是乙物体受到的拉力方向必须是水平向右的,否则乙物体受到的拉力就不等于摩擦力,所以实验除了要保证甲物体在电子秤上保持相对静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平,故A正确,BC错误。故选A。
(3)对乙物体进行受力分析可知,乙物体通过细绳对它的拉力等于滑块受到的摩擦力F,故此时乙物体受到细绳对它向下的拉力大小也为F。对甲物体进行受力分析可知,甲物体除了受到细绳对它向上的拉力F(物体间力的作用是相互的,所以绳子的拉力大小也为F)外,还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力,甲物体受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样,为G3。因甲物体静止,受力平衡,所以此时绳子的拉力
F= G1- G3
则物体乙所受的摩擦力大小
f=F=G1- G3
(4)若在乙物体上放一个物体,再次拉动长木板,则乙物体对长木板的压力变大,滑动摩擦力f变大,由
f=F=G1- G3
可知,在甲物体的重力G1不变的情况下, 电子秤的示数G3会变小;故电子秤的示数会变小。
14.(1) 匀速直线 小桶和沙子
(2)压力大小
(3) 惯性 不变
(4) 5 无
【详解】(1)[1][2]当滑块在水平木板上做匀速直线运动时,滑块在水平方向受到的拉力(小桶和沙子的重力)与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。因此,通过测量小桶和沙子的重力可以间接测出滑动摩擦力大小。
(2)乙、丙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,丙中滑块上增加了砝码,对木板的压力增大,需要装入更多沙子才能让滑块匀速运动,说明滑动摩擦力增大。因此,物体所受的滑动摩擦力与压力大小有关。
(3)[1][2]小桶落地后,滑块继续向前运动,由于滑块具有惯性,要保持原来的运动状态。此时滑块对木板的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以滑动摩擦力不变。
(4)[1]实验要控制压力大小不变,变量是物体的重力,甲中滑块对木板的压力为10N,因此丁中也要保持压力为10N。丁中滑块重力15N,竖直方向受力平衡,滑块的重力等于弹簧测力计A的拉力与木板的支持力之和(等于压力10N),因此A的示数
[2]两次实验物滑块重力不同,但滑动摩擦力均为1N,因此滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
15.(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 2.8 大
(3) 错误 没有控制压力大小相等
【详解】(1)[1][2]沿水平方向匀速拉动木块,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]弹簧测力计分度值为0.2N,此时示数为2.8N。
[2]通过对比甲、乙两次实验可知:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小王将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
答案第1页,共2页
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