2026年中考物理第二轮实验专题复习-探究影响滑动摩擦力大小的因素
2026-06-17
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摘要:
**基本信息**
聚焦滑动摩擦力影响因素探究,以控制变量法和二力平衡原理为核心,通过15道阶梯式实验题构建“操作-探究-改进-论证”的完整方法体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|匀速拉动实现二力平衡,弹簧测力计读数规范|从摩擦力测量原理(二力平衡)切入,建立实验操作规范|
|变量探究|6题|控制单一变量(压力/粗糙程度/接触面积)|通过对比实验推导影响因素,形成“压力越大/接触面越粗糙→摩擦力越大”的结论链|
|实验改进|4题|固定木块拉木板(无需匀速)、沙桶替代砝码(连续调力)|针对原实验缺陷优化方案,体现质疑创新与模型建构|
|误差分析|2题|木板粗糙不均、未匀速运动导致示数波动|结合实验现象分析误差来源,培养科学论证能力|
内容正文:
2026年中考物理第二轮实验专题复习
探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,设计了以下实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿______方向拉动木块,使木块做______运动,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)通过比较分析图甲、乙两次实验,可得结论:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)小明进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,进行如图丙所示的实验。由于所用的弹簧测力计量程较小,当弹簧测力计的示数达到最大值时仍没拉动木块,为了用现有的实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是:______;
(4)在图甲实验中,若木块做加速运动,你认为木块受到滑动摩擦力的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.在探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验过程中,小武设计的实验装置如图甲所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动。(定滑轮可以改变力的方向,但不会改变力的大小)
(1)为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是_____(填编号);
A.木板的质量m1 B.千块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
(2)小玄提出甲图中应该用小桶和沙子代替托盘和砝码进行实验,请说明该改进的优点:_____。小武同学深受启发,也对自己的实验进行了改进,如图乙所示,请说明该改进的优点_____。实验之后如果加入更多的沙子,则木块受到的合力_____(选填“变大”,“变小”或“不变”)。
(3)小玄同学找来了如图丙所示的磁铁A,木板B和一根长钢尺C及弹簧测力计通过这些器材也可以探究滑动摩擦力与压力的关系, 请你设计后续的操作步骤:____。
3.在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”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接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度。根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验:
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,利用条件,使木块受到的滑动摩擦力等于木块受到的拉力;
(2)甲、乙两图是为了研究滑动摩擦力大小与______的关系;
(3)根据甲、丙两图可得结论是:______;
(4)根据题目中的猜想,四次实验哪次不合理______(选填甲、乙、丙、丁)。
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是______(不定项选择)。
A.木板的粗糙程度不均匀 B.弹簧测力计的分度值太大
C.木块与木板的接触面积太大 D.木块没有做匀速直线运动
(6)小明同学将实验装置改进为如图戊所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,拉出木板的过程中不一定要匀速拉动,木块相对于地面都静止,使测出的摩擦力更准确;以水平向右的力拉动长木板匀速直线运动时,则木块所受的滑动摩擦力为______N。
4.刘明同学在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小__________(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)__________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)刚开始刘明做图甲实验时没控制好力度,拉力F随时间变化的图像及木块的速度随时间变化的图像如图丁所示,则木块在第4s时受到的摩擦力为__________N。
5.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做________运动,根据________原理,此时弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。
(2)小宇设计了甲、乙、丙三次实验(甲、乙:木板表面;丙:棉布表面),测得,。分析可知:图乙中弹簧测力计的示数为________。
①比较甲、乙可得出结论:________;
②比较甲、丙可得出结论:________。
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,在如图甲实验的基础上,小宇同学竖直向下切去一半木块后进行实验,测得滑动摩擦力变小了,于是得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论________(选填“正确”、“错误”)其原因________。
(5)同组小丽同学实验中发现很难控制木块做匀速直线运动,于是她对实验装置进行改进,如图丁所示,重复实验,发现效果较好。图丁中当长木板的运动速度不断增大时,木块和木板间的摩擦力将__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
6.小文用图所示的装置探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,请根据实验内容完成填空。
(1)实验过程中,小文将木块平放在水平桌面上,再用弹簧测力计沿_______方向匀速直线拉动木块,目的是使木块受到的滑动摩擦力大小________(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数,这是利用了__________原理。
(2)比较__________两次实验,得出的实验结论是压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。本实验主要采用的科学探究方法是__________法。
(3)由乙、丙两次实验可知滑动摩擦力的大小与__________有关。
(4)比较图丙、丁两次实验,可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小_____(选填“有关”或“无关”)。
(5)爱思考的小文对实验装置进行了如图戊所示的改动,发现实验效果更好,若小文用2N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为0.6N,则此时木块与木板之间的摩擦力为____N。
7.用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推,发现感受不同,小鹏与小琪猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小;②接触面的粗糙程度;③接触面的材料种类。为了验证猜想是否正确,他们进行了以下探究:
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做___________,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如图甲、丙所示,小鹏将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小,此过程控制不变的因素是压力大小和___________。
(3)实验中,小琪发现弹簧测力计示数不易稳定,于是对实验装置进行了改进,如图丁所示,长木板放在水平桌面上。小鹏认为拉力传感器的示数反映的是长木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确?并说明理由:___________。
8.小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了以下几种猜想:
猜想一:与物体间压力的大小有关;
猜想二:与物体间接触面积的大小有关;
猜想三:与物体间接触面的粗糙程度有关。
为了探究各种猜想是否正确,他找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两个(表面粗糙程度不同)、长方体木块一个、砝码一盒,设计了如图所示的实验过程。
(1)实验时,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动水平长木板上的木块,使其做匀速直线运动,目的是使弹簧测力计的示数______(填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
(2)比较图______所示的实验,可以探究猜想一是正确的。通过比较可知,当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越______;
(3)要探究猜想三是否正确,他应该比较图______所示的实验。通过比较,得出的结论是______;
(4)为了探究猜想二是否正确,小明用弹簧测力计测出木块在水平长木板上的滑动摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得滑动摩擦力的大小也变为原来的一半。他由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,物体间的接触面积越小,滑动摩擦力越小。他的结论是______(填“正确”或“错误”)的,理由是______。
9.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量滑动摩擦力的大小时,应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做______运动,此时根据______原理,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力;
(2)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小______(填“有关”或“无关”);
(4)小明要对实验装置进行改动,如实验丁所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计______(填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小、实验中______(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
10.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1所示的实验.
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”);
(3)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;
(4)比较甲、丁实验,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,小明得出结论: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;
(5)小明仔细观察了实验过程,发现了一些问题,经过认真分析研究,最后把甲图所示的实验装置改进为图2所示装置,利用图2装置进行实验有许多优点,以下______不是其优点(选填字母)。
A.不需要匀速拉动 B.测力计示数稳定 C.实验更容易操作 D.实验原理更合理
11.小强同学利用长方体木块、弹簧测力计、钩码、毛巾等在水平木板面上探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,实验过程如图所示。
(1)在实验中,为了测量滑动摩擦力,应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据______条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小;
(2)利用甲、乙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______大小的关系。利用甲、丙图的实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______的关系;
(3)小强同学为探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关”,他将甲图中的木块切去一半,再重复甲的操作过程,发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半,他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,你认为他的结论可靠吗?______(选填“可靠”或“不可靠”)。原因是______。
12.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某小组的实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在水平面上,甲、丙两图中木板的粗糙程度相同,图乙中的木板粗糙程度更大。
(1)实验前,需要在__________(选填“竖直”或“水平”)方向上对弹簧测力计调零。
(2)实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动。根据__________条件可知,木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(3)由甲、丙两图可知:在接触面粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越大。
(4)由__________两图可知:在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
13.小冬同学想比较A、B两款不同品牌运动鞋的防滑性能,他设计了如图所示的实验。
(1)实验中用水平拉力分别拉鞋下的同一块木板在同一水平桌面上向右运动,通过观察________便可判断两款不同品牌的运动鞋所受滑动摩擦力的大小;
(2)同组的小华同学认为小冬同学设计的实验有不妥之处,不妥之处是________;
(3)小冬同学经过思考改进后继续完成这个实验,弹簧测力计示数如图甲、乙所示,则根据该实验得出的初步结论是:________(选填“A”或“B”)鞋防滑效果更好;
(4)实验结束后,小丽同学认为两只鞋与木板的接触面积大小不同,也可能会导致实验结论不同,你认为小丽的观点是________的。(选填“正确”或“错误”)
14.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明利用1个弹簧测力计、1个木块、1条毛巾、1个砝码、1块木板,做了如图甲、乙、丙所示的3次实验。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做__________运动。
(2)比较图甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力与__________的关系。
(3)小明做图甲中第1次实验时,拉力随时间变化的图像如图A所示,木块的速度随时间变化的图像如图B所示,则7s时木块所受的摩擦力为______N。
(4)小芳将实验方法进行了改进,如图C所示,实验时变速拖动木板,______(选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动摩擦力的大小,此时木板受到的摩擦力的方向是___________。
15.如图所示是小红“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到的器材:一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、长木板、毛巾(表面比长木板更粗糙)。
(1)如图甲所示用弹簧测力计沿长木板水平匀速直线拉动木块;根据________的知识:木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计示数;
(2)小红比较________两次实验得出的结论能解释自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停的越快的原因;
(3)小红做图丙实验时,木块有一小部分已滑出长木板表面,而木块未停止滑动,木块受到的滑动摩擦力大小将________(填“变小”“变大”或“不变”);
(4)分析上述实验中误差产生的原因,请写出其中1条:________;
(5)小红接下来想探究“滑动摩擦力大小与物体重力大小是否有关?”她利用如下图所示的装置进行探究实验。实验步骤如下:
a.把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
b.将质量不计的氢气球系在金属盒上,此时金属盒受到氢气球向上的拉力。读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
c.再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤a中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。实验相关数据如下表:
实验序号
台式测力计示数
金属盒总重力G/N
弹簧测力计示数
a
5.0
5.0
2.0
b
3.0
5.0
1.2
c
5.0
7.0
2.0
①与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量滑动摩擦力相比,拉动白纸进行实验更易操作,体现在________;
②比较实验步骤________(填序号)的数据,说明滑动摩擦力大小与重力大小________(填“有关”或“无关”)。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理第二轮实验专题复习-探究影响滑动摩擦力大小的因素》参考答案
1.(1) 水平 匀速直线 4.2
(2)压力
(3)见解析
(4)不变
【详解】(1)[1][2][3]实验中木块平放在长木板上,要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡,测力计拉力等于滑动摩擦力。由图甲可知测力计分度值为0.2N,示数为4.2N,则木块此时受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
(2)比较分析图甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,测力计示数较大,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)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。进行如图丙所示的实验时,由于摩擦力较大,弹簧测力计量程不够,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。
(4)滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度有关,与速度无关。在图甲实验中,若木块做加速运动,压力、接触面粗糙程度不变,则木块受到滑动摩擦力的大小不变。
2.(1)D
(2) 可以连续调节力的大小 不需要匀速直线拉动长木板 不变
(3)见解析
【详解】(1)图甲中,当木块做匀速直线运动时,由二力平衡的条件,绳子的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,而绳子的拉力大小等于托盘和砝码的重力,为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是托盘和砝码的总质量m4。
故选D。
(2)[1][2][3]用小桶和沙子代替托盘和砝码进行实验时,沙子可逐渐加入小桶中,确保木块做匀速直线运动,因此该改进的优点:可以连续调节力的大小。如图乙所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,改进的优点:长木板不必做匀速直线运动;如果加入更多的沙子,长木板受到的拉力增大,但此时木块仍相对地面处于静止状态,受力平衡,合力仍为0,所以木块受到的合力不变。
(3)探究滑动摩擦力与压力的关系,要接触面粗糙程度不变,改变压力大小,根据磁体吸引钢尺,设计后续的操作步骤:固定弹簧测力计,向左匀速拉动木板B,记录示数为F1,再将钢尺放在木板下,重复实验,记录弹簧测力计示数为F2,比较两次摩擦力大小。
3. 压力 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 丁 AD
【详解】(2)[1] 甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数不同,根据控制变量法,比较甲乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
(3)[2] 根据甲、丙两图探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关,根据控制变量法,应控制压力的大小相同,比较甲、丙两次实验可得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[3]比较甲图和丁图研究摩擦力和接触面积的关系,但是丁图没有保证压力和甲图相同,故丁图不合理。
(5)[4]
A.木板的粗糙程度不均匀,影响滑动摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故A正确;
B.弹簧测力计的分度值太大,会带来读数误差,不会影响弹簧测力计的示数不容易稳定,故B错误;
C.接触面积不影响摩擦力的大小,木块与木板的接触面积太大,不会影响弹簧测力计的示数不容易稳定,故C错误;
D.块没有做匀速直线运动,拉力和摩擦力不是平衡力,会影响弹簧测力计的示数不容易稳定故D正确。
故选AD。
(6)[5]弹簧测力计的分度值为,由图可知木块所受的滑动摩擦力为。
4.(1)等于
(2)甲、丙
(3)4
【详解】(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,物块处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,拉力的大小等于弹簧测力计的示数,因此滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)要探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系,必须控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,甲、丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以可以说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)由图丁右图可知,6~9s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图丁左图可知,6~9s时,拉力为4N,所以滑动摩擦力为4N;由于滑动摩擦力的大小不受速度影响,运动过程中,接触面粗糙程度不变、压力大小不变,因此摩擦力大小不变,所以木块在第4s时的摩擦力为4N。
5.(1) 匀速直线运动 二力平衡
(2) 当接触面的粗糙程度相同时,接触面所受到的压力越大,摩擦力越大 当压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大
(3)不变
(4) 错误 没有控制压力大小相等
(5)不变
【详解】(1)[1][2]实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]图乙中,弹簧测力计的分度值为,示数为,则滑动摩擦力为。
[2]由题意,在甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙实验中木块对接触面的压力大于甲实验中木块对接触面的压力,甲弹簧测力计示数,乙弹簧测力计示数为,则乙实验中木块所受到的摩擦力大于甲实验中木块所受到的摩擦力。比较这两次实验可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面所受到的压力越大,摩擦力越大。
[3]在甲、丙两次实验中,木块对接触面的压力大小相同,甲实验中接触面粗糙程度小于丙实验中接触面粗糙程度,甲弹簧测力计示数,丙弹簧测力计示数为,则丙实验中木块所受到的摩擦力大于甲实验中木块所受到的摩擦力。比较这两次实验可得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)甲图木块受滑动摩擦力,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,即使拉力增大,滑动摩擦力也不变。
(4)[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,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。
(5)图丁中,当木板的运动速度增大时,因压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
6.(1) 水平 等于 二力平衡
(2) 甲、乙 控制变量
(3)压力大小
(4)无关
(5)0.6
【详解】(1)[1][2][3]实验过程中,小文将木块平放在水平桌面上,再用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,使木块处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力与受到的弹簧测力计的拉力为一对平衡力,目的是使木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,这是利用了二力平衡原理。
(2)[1][2]由结论可知,需要比较压力相同,接触面粗糙程度不同的两次实验,因此比较甲、乙两次实验,实验控制了压力相同,主要采用的科学探究方法是控制变量法。
(3)由乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,丙图中B叠放在A上,丙对木板的压力大于乙对木板的压力,丙中弹簧测力计示数大于乙中弹簧测力计的示数,丙图中滑动摩擦力大于乙图中滑动摩擦力,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)比较图丙、丁两次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小相同,弹簧测力计示数相同,可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(5)当拉出木板时,木块相对木板向右运动,摩擦力阻碍相对运动,木块水平方向受到向左的摩擦力,还受到水平向右的弹簧测力计的拉力,木块处于相对地面静止的状态,弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力二力平衡,大小相等,弹簧测力计的示数为0.6N,则此时木块受到的摩擦力为0.6N,物体间力的作用是相互的,木块与木板之间的摩擦力为0.6N。
7.(1)匀速直线运动
(2)接触面的材料种类
(3)不正确,木块处于静止状态,其所受拉力与滑动摩擦力为一对平衡力,因此拉力传感器的示数反映的是木板对木块的滑动摩擦力的大小。
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、丙两次实验中,同一木块对木板的压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,同时木板材料种类也不同,因此此过程控制不变的因素是压力大小和接触面的材料种类(木块与木板一、木板二的材料一致,仅粗糙程度不同)。
(3)略
8. 等于 甲、乙 大 甲、丙 当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 错误 没有控制压力大小一定
【详解】(1)[1]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与拉力的大小相等。
(2)[2][3]要探究猜想一即滑动摩擦力的大小与与物体间压力的大小的关系,需控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,由图可知,应比较图甲、乙所示的实验。通过比较可知,当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4][5]要探究猜想三即滑动摩擦力大小与物体间接触面的粗糙程度的惯性,需控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,由图可知,应该比较图甲、丙所示的实验。通过比较,得出的结论是:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[6][7]要探究猜想二即滑动摩擦力大小与物体间接触面积的大小的关系,应控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变接触面的大小。将木块沿竖直方向锯掉一半,受力面积改变的同时,压力大小也减为原来的一半,出现了两个变量,故他的结论是错误的,理由是没有控制压力大小一定。
9. 匀速直线 二力平衡 压力 无关 A 不一定
【详解】(1)[1][2]由于摩擦力无法直接测量,所以用弹簧测力计拉动木块使木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力与摩擦力二力平衡,弹簧测力计示数即为摩擦力大小,故原理是二力平衡,需要拉动木块做匀速直线运动。
(2)[3]由甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力不相同,乙中压力更大,弹簧测力计示数更大,由数据可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]由乙、丙两次实验,接触面积大小不同,弹簧测力计示数相同,则滑动摩擦力大小相同,可以知道滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)[5][6]木块A受木板的摩擦力方向水平向左,弹簧测力计A对木块A拉力水平向右,在这两个力的作用下物块A始终处于静止状态,故木块A所受摩擦力与弹簧测力计A拉力始终是一对平衡力,大小始终相等,故弹簧测力计A的示数反应了木块与木板间的摩擦力,实验中无论如何拉动,物块A始终保持静止状态,故不一定要匀速拉动长木板。
10. 必须 等于 丁 压力 接触面的粗糙程度 错误 D
【详解】(1)[1][2]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,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]由图1四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小。
(3)[4]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,故可探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[5]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,故可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)[6]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;
(5)[7] 在此实验中,很难控制拉动木块做匀速直线运动,测力计的示数不稳定,读数较困难,而图2不需要匀速拉动,木块始终保持静止状态,弹簧测力计的示数就很稳定,实验更容易操作,但是它们的实验原理是相同的,都是二力平衡,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.(1)二力平衡
(2) 压力 接触面的粗糙程度
(3) 不可靠 没有保持压力不变
【详解】(1)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,大小相等。根据二力平衡条件可知,此时弹簧测力计的读数就等于木块所受的滑动摩擦力大小。
(2)[1]甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,可以探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
[2]甲、丙两图的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,摩擦力较大,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
(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,小强将木块切去一半后,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,没有控制压力大小不变,所以得出的结论不可靠。
12. 水平 二力平衡 压力 甲、乙
【详解】(1)[1]实验时,要用弹簧测力计沿水平方向拉着木块运动,所以,实验前,需要在水平方向上对弹簧测力计调零。
(2)[2]实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(3)[3]甲、丙两图中,A与水平面间的粗糙程度相同,丙图中A对水平面的压力较大,丙图中弹簧测力计示数较大,则丙图中A受到的滑动摩擦力较大,由甲、丙两图可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[4]甲、乙两图中,A对水平面的压力相同,乙图中接触面粗糙程度较大,乙图中弹簧测力计示数较大,则乙图中A受到的滑动摩擦力较大,所以,由甲、乙两图可知:在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
13.(1)弹簧测力计示数
(2)实验中没有控制压力大小不变。
(3)A
(4)错误
【详解】(1)使用弹簧测力计水平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,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力,直接观察观察弹簧测力计的示数可判断两款不同品牌的运动鞋所受滑动摩擦力的大小。
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,实验中没有控制压力大小不变。
(3)由图可知,甲图中弹簧测力计的示数较大,A运动鞋所受滑动摩擦力较大,故A鞋防滑性能好。
(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,与接触面积无关,故小丽的观点错误。
14.(1)匀速直线
(2)接触面的粗糙程度
(3)3
(4) 能 水平向左
【详解】(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动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,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)比较图中甲、丙两次实验,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,是为了探究滑动摩擦力与触面粗糙程度的关系。
(3)根据图B可知,木块在2-6s做匀速直线运动,由A图可知,此时的拉力为3N,根据二力平衡的条件可知,木块受到的摩擦力为3N;因压力大小和接触面的粗糙程度不变,则7s时木块所受的摩擦力不变,仍为3N。
(4)[1][2]如图C所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到木板施加的滑动摩擦力为对平衡力,大小相等,方向相反,因测力计的拉力方向为水平向左,故木块所受的摩擦力方向为水平向右;力的作用是相互的,此时木板受到的摩擦力的方向是水平向左。
15.(1)二力平衡
(2)甲丙
(3)不变
(4)很难完全做到匀速直线运动
(5) 金属盒始终静止更易读数 ac 无关
【详解】(1)木块做水平匀速直线运动时处于平衡状态,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。
(2)自行车刹车时,捏手刹力越大,压力越大,摩擦力越大,对应结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;甲、丙两次实验接触面粗糙程度相同、压力不同,能够解释该现象。
(3)滑动摩擦力只与压力大小、接触面粗糙程度有关,和接触面积大小无关;木块部分滑出时,压力和接触面粗糙程度都不变,因此滑动摩擦力大小不变。
(4)原实验需要保持木块匀速直线运动,实际操作中很难一直保持匀速,会导致拉力不稳定,产生误差。
(5)[1]拉动白纸时,金属盒始终静止,受力始终平衡,不需要控制白纸做匀速运动,且弹簧测力计静止,读数更方便。
[2][3]探究滑动摩擦力与重力的关系,需要控制压力、接触面粗糙程度不变,改变物体重力;实验a和c符合控制变量要求,两次实验重力不同、滑动摩擦力大小相同,说明滑动摩擦力大小与重力大小无关。
答案第1页,共2页
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