期末复习---二力平衡和摩擦力实验专题练习 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 聚焦二力平衡与摩擦力实验，构建“实验原理-变量控制-误差分析”三阶训练体系，渗透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| |----|-----------|----------|----------| |二力平衡实验|5道|装置优化（减小重力/摩擦力影响）、条件验证（大小/方向/同一直线/同一物体）|从平衡状态概念出发，通过控制变量法推导二力平衡条件| |摩擦力实验|6道|二力平衡测摩擦力、控制变量探究影响因素（压力/粗糙程度/接触面积）|以平衡原理为基础，探究摩擦力与压力、接触面的定量关系|

期末复习---二力平衡和摩擦力实验专题练习 （一）、二力平衡实验题 1．在探究“二力平衡条件”时，设计了如图甲所示的实验装置，将木块两侧各系一根细线，把细线的另一端穿过两个晾衣架，分别绑上两个完全相同的矿泉水瓶。 (1)小亮发现如图甲所示的装置不合理，于是把木块换成轻质卡片进行实验，如图乙所示，其主要目的是为了减小___________（选填“重力”或“摩擦力”）对实验的影响； (2)如图乙所示的实验装置，可通过增减矿泉水瓶中水的质量来改变拉力的大小，来探究实验中二力平衡时的拉力关系，当两瓶中水量相同时，卡片处于静止状态，可总结出二力平衡的条件是两个力大小___________； (3)如图丙所示，若将卡片旋转一定角度，松手后，发现卡片___________（选填“保持静止”或“恢复原位”），说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 2．在“探究二力平衡的条件”活动中，小明、小红选择器材后，设计组装的实验装置分别如图甲、乙所示。 (1)当物体处于静止状态或______状态时，它受到的力是相互平衡的。 (2)从实验效果的角度分析，你认为______（选填“小明”或“小红”）选择的实验器材更加合理，理由是：可以减小______对实验带来的影响。 (3)在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整______来改变和的大小。 (4)实验乙中保持与相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后再释放，发现小车不能处于静止状态，设计此实验步骤是为了证明相互平衡的两个力必须作用在______。 3．如图为探究“二力平衡条件”的实验装置示意图： (1)本实验中，通过调整___________来改变拉力的大小； (2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，若左右两边的钩码个数不相等，小卡片不能保持平衡。这说明两个力必须大小___________，才能使小车平衡； (3)保持与相等，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能保持平衡，设计此实验步骤的目的是探究___________； (4)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡，在图中小卡片平衡的情况下，进行的操作是___________； (5)实验中，使用质量可忽略不计的小卡片是为了排除___________对实验的影响； (6)大量的实验事实表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力必须大小相等、___________、作用在同一直线上。 4．如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景： (1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向______，且在一条直线上。当卡片平衡时，通过钩码质量可知：卡片两边所受的拉力大小______。 (2)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上，将卡片______（翻转/旋转）一定角度，松手后观察小卡片______（松手瞬间/最终）是否保持平衡。也有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离”的操作方式（如图乙），大家讨论后认为，该操作方式不可行，原因是乙图中的两个力______。 (3)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图丙），你认为______（能/不能）进行实验。 (4)在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了如图丁的实验，同学们认为小明的实验优于小华的。其主要原因是______。 A．小卡片是比较容易获取的材料 B．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 C．能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 D．小卡片容易扭转 5．如图所示，在“探究二力平衡条件”时，小明不断改进并先后设计了三个实验方案。 (1)从甲方案改进为乙方案是为了减小__________对实验的影响。小明采用丙方案进行实验，选质量为5g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的钩码，则所挂钩码质量合适的是__________（选填“5g”、“200g或“任意质量”）； (2)小明将系于卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，改变卡片左右钩码数发现：当卡片左右钩码数相同时，卡片保持静止，卡片左右钩码数不同时，卡片不能保持静止。这一现象说明了相互平衡的两个力大小__________； (3)丙图中，小明将卡片旋转一定角度，松手后，卡片__________（能/不能）保持静止，此现象说明相互平衡的两个力方向要在__________上； (4)小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，你认为小丽的装置__________（可行/不可行）进行实验； (5)如图丁，小李尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂重1N的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为1.1N，从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”，这结论是__________（正确/错误）的。 （二）、摩擦力实验题 6．张宇熙在打扫卫生时发现推课桌时，课桌上的书越多，推起来越费力；教室地板越粗糙，推起来也越费力，他想探究其中的原理。于是向老师要来弹簧测力计、长方体木块（各表面粗糙程度相同）、木板、钩码等器材，按如图所示步骤进行实验。（木板2表面比木板1表面粗糙） (1)张宇熙将木块放在水平木板上，如图甲、乙、丙所示，三次实验均用弹簧测力计拉木块在水平方向做___________运动，目的是利用___________原理求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。 (2)通过比较甲、乙两组实验，可得出滑动摩擦力的大小与___________有关。 (3)张宇熙认为滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关，于是设计了丁实验方案，实验时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，于是得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，老师却指出，这个结论是不正确的，原因是______________________ 7．在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 (1)同组的小杰发现小英在第一次实验中出现图乙的错误操作，应使弹簧测力计______匀速拉动木块； (2)纠正错误后，进行实验，比较1、2两次实验，是为了探究______对滑动摩擦力大小的影响； (3)比较______（填实验序号）两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系； (4)由于实验时控制不好力度，小杰同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丙所示：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，实验中长木板______（选填“需要”或“不需要”）做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力方向______。 8．如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，长方体铜块和木块的大小和形状完全相同： (1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做______运动，这时滑动摩擦力的大小______（选填“大于”、“小于”或“等于”）拉力的大小； (2)比较甲、乙两图，可得到的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越______； (3)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择______两图进行实验，比较两图可得出的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面的______有关； (4)图乙和丙中铜块和木块叠在一起的目的是使乙、丙两图实验中的______相同，根据两图中弹簧测力计的示数可知，______（选填“铜块”或“木块”）更粗糙； (5)联想到“雨天路滑”，小明猜想：接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他往桌面上倒水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没倒水时要______（选填“大”、“小”或“相等”）。通过讨论和查阅资料知道：有水时，物体之间会形成一层水膜充当润滑剂。 9．为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，小明设计了下列图片所示的实验。 (1)在图甲、乙、丙、丁四次实验中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做_______运动，这样做的目的是使弹簧测力计的示数_____滑动摩擦力的大小。 (2)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；比较图乙、丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与_____________是否有关。（均选填“压力大小”或“接触面的粗糙程度”） (3)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，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。他的探究过程存在的问题是________________。 (4)小明对实验装置进行改动，如图戊所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小明______（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板，此时物体A所受摩擦力的方向为_______（选填“向左”或“向右”）。 10．【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：_______。 11．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小轩设计了如下实验。（实验所用铁块的长、宽、高不同，每个面的粗糙程度都相同；两小车材料不同） 步骤一：如图甲所示，小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1，观察并记录4s内拉力传感器的示数，绘制了如图乙所示的图象； 步骤二：将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上，如图丙，用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2，再用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数，记录在表格中。 实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N 1 5 0 1.5 2 5 1.0 1.2 3 5 2.0 0.9 (1)在步骤一中，当平板小车1开始运动时，铁块受到的摩擦力为______N。 (2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小，由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。 (3)通过分析表中数据，可得出结论：______。 (4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，他的操作应是______。 (5)小轩认为：该实验中水平面应尽量光滑，否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______（选填“合理”或“不合理”），请说明理由：______。 期末复习---二力平衡和摩擦力实验专题练习答案 1．(1)重力 (2)相等 (3)恢复原位 【详解】（1）由甲图可知此方案不合理的理由是木块的重力太大，很难使二力作用在同一条直线上使木块保持平衡，因此用轻质卡片代替木块的目的是减小重力对实验的影响。 （2）当两瓶水量相同时，两侧绳子对卡片的拉力大小相等，卡片保持静止，说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相等。 （3）将卡片旋转一定角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，卡片受力不平衡，松手后会恢复原位，以此验证两个力必须作用在同一直线上才能平衡。 2．(1)匀速直线运动 (2) 小红 摩擦力 (3)砝码个数 (4)同一条直线上 【详解】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，当物体处于平衡状态时，受力是平衡的。 （2）[1][2]甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，因此选小车代替木块的好处是可以减小摩擦力对实验的影响，所以小红选择实验器材更合理。 （3）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所放砝码的重力，可以通过调整砝码的个数（质量）来改变F1和F2的大小。 （4）保持F1和F2相等，用手将小车扭转一个角度，两个力不在同一条直线上，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了证明探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是作用在同一条直线上。 3．(1)钩码个数 (2)相等 (3)见解析 (4)用剪刀将小卡片剪开 (5)重力 (6)方向相反 【详解】（1）钩码对绳子的拉力等于钩码的重力，所以可通过改变钩码的个数来改变拉力的大小。 （2）若左右两边的钩码个数不相等，即两侧拉力大小不相等，小卡片不能保持平衡，这说明两个力必须大小相等。 （3）将小卡片转过一个角度，此时两侧的拉力不在同一直线上，松手后小卡片不能保持平衡，说明二力平衡时的两个力一定在同一直线上，即此操作可以用于探究二力平衡时的两个力是否一定在同一直线上。 （4）用剪刀将小卡片剪开，若两侧的钩码都因为不能保持平衡而掉落，则可说明相互平衡的两个力必须作用在同一个物体上。 （5）使用质量可忽略不计的小卡片是因为卡片的重力可以忽略不计，可以避免卡片自重对实验造成干扰。 （6）由图可知，卡片受到的拉力一个水平向左，一个水平向右，说明两个力方向相反，结合前面的实验探究，可得二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 4．(1) 相反 相等 (2) 旋转 松手瞬间 方向不相反 (3)能 (4)C 【详解】（1）探究二力平衡时，首先要让作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在同一直线上。 钩码质量相等时重力相等，对卡片的拉力相等，此时卡片平衡，可得出平衡时二力大小相等。 （2）探究二力是否必须共线时，需要控制二力大小相等、方向相反，只改变是否共线，因此要将卡片旋转一定角度。 旋转后观察松手瞬间卡片是否平衡，就能验证二力共线的必要性。 将卡片下拉的操作中，两个力不仅不在同一直线，方向也不相反，存在两个变量，无法得出实验结论，因此操作不可行。 （3）只要两个力最终能满足大小相等、方向相反、作用在同一直线，即使滑轮高度不同，也不影响实验探究，因此可以进行实验。 （4）小华的实验中，木块放在水平桌面会受到较大摩擦力，干扰实验结果；小明的实验中使用卡片可以减小摩擦力对实验的影响，因此小明的实验更优，故选C。 5．(1) 摩擦力 200g (2)相等 (3) 不能 同一直线 (4)可行 (5)错误 【详解】（1）[1]从甲方案改进为乙方案是为了减小摩擦力对实验的影响。乙方案通过滚动摩擦代替滑动摩擦（如用小车代替木块），能有效减小摩擦，使实验结果更准确。 [2]在丙方案中，选质量为5g的卡片作为研究对象，所挂钩码质量合适的是200g。因为如果钩码质量太小，比如5g，与卡片质量相近，卡片自身重力对实验的影响就不能忽略，会导致实验误差较大；而如果选择任意质量，可能会因质量过大使卡片承受不住拉力或使实验现象不明显，200g既能产生明显的拉力效果，又能在卡片承受范围内，同时相比卡片质量，能较好地忽略卡片重力的影响。 （2）当卡片左右钩码数相同时，卡片保持静止，卡片左右钩码数不同时，卡片不能保持静止。这一现象说明相互平衡的两个力大小相等。 （3）[1][2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，卡片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 （4）小丽的装置能进行实验。因为定滑轮的作用是改变力的方向，即使左右支架上的滑轮安装高度不同，也不影响通过滑轮改变力的方向，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且对探究二力平衡的其他条件（大小相等、作用在同一直线上、作用在同一物体上）没有影响，所以可以进行实验。 （5）这一结论是错误的。在匀速直线运动状态下，木块受到向右的拉力（钩码重力1N）、向左的弹簧测力计拉力1.1N 以及向右桌面的摩擦力。此时木块处于平衡状态，受到的是三个力的平衡，即弹簧测力计的拉力等于钩码的拉力与摩擦力之和，所以不能仅根据弹簧测力计示数和钩码重力不相等就得出“相互平衡的两个力大小不相等”的结论。 6．(1) 匀速直线 二力平衡 (2)物体接触面粗糙程度 (3)没有控制压力相同 【详解】（1）[1][2]实验中用弹簧测力计拉木块在水平方向做匀速直线运动。因为当木块做匀速直线运动时，在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡原理，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小，这样就能求出长方体木块所受滑动摩擦力的大小。 （2）观察甲、乙两组实验，甲、乙两图中木块对木板的压力相同，而接触面分别是木板 1 表面和木板2表面，粗糙程度不相同。同时乙图中弹簧测力计的示数比甲图大，说明乙图中木块受到的滑动摩擦力更大。由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与物体接触面粗糙程度有关。 （3）要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，需要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，只改变接触面积。在甲和丁实验中，丁实验切去了物体 A 的一半，不仅改变了接触面积，同时物体对木板的压力也减小了。所以不能得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的结论，原因是没有控制压力大小相同。 7．(1)水平 (2)压力大小 (3) (4) 不需要 水平向右 【详解】（1）由图乙知，弹簧测力计没有水平拉动木块，即使木块做匀速直线运动，木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力，因为它们不在同一直线上，所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计要水平拉动木块，使木块在水平面上做匀速直线运动。 （2）1、2两次实验接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，因此探究的是滑动摩擦力与压力大小之间的关系。 （3）探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度之间的关系，需要控制压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，因此选择2、3两次实验。 （4）[1][2]木块相对地面处于静止状态，受到测力计拉力与木板对木块施加的摩擦力为平衡力，改进后，木块与弹簧测力计固定不动，故拉动木板运动，不需要木板做匀速直线运动。木板相对地面静止，拉力与摩擦力是平衡力，方向相反，故木块受到摩擦力方向水平向右。 8．(1) 匀速直线 等于 (2)大 (3) 乙、丙 粗糙程度 (4) 压力大小 木块 (5)小 【详解】（1）[1][2]实验中要用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做匀速直线运动，这时木块处于平衡状态，根据二力平衡条件，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）比较甲、乙两图，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）[1][2]如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，应只改变接触面粗糙程度，所以应选择乙、丙两图进行实验。测力计示数不同，可得：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （4）[1][2]图乙和丙中铜块和木块叠在一起的目的是使乙、丙两图实验中的压力大小相同，接触面粗糙程度不同。丙中测力计示数较大，则滑动摩擦力较大，说明木块更粗糙。 （5）小明在桌面上倒水后再次实验，在物块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂，压力一定时，减小接触面的粗糙程度，滑动摩擦力减小，因此倒水后的摩擦力都比没倒水时要小。 9．(1) 匀速直线 等于 (2) 压力大小 接触面的粗糙程度 (3)没有控制压力大小相同 (4) 不一定 向左 【详解】（1）[1] [2]探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”利用了二力平衡的原理，当物块在水平面匀速直线运动时，摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以弹簧测力计对物块的拉力大小就等于摩擦力大小。 （2）[1][2]比较甲、乙实验，接触面粗糙程度相同时，压力不同，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；比较乙、丙实验，压力相同，接触面的粗糙程度不同，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。 （3）研究滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，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，由此得出结论是错误的，理由是没有控制压力大小相同。 （4）[1][2]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，实验时不一定匀速拉动长木板：向左拉动长木板，木块相对于长木板向右运动，摩擦力的方向和其相对运动方向相反，所以木块A受到的摩擦力方向向左。 10．(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。 11．(1)2 (2)接触面的粗糙程度 (3)在接触面的粗糙程度相同时，压力越小（大），滑动摩擦力越小（大） (4)在其它条件相同时，换用面积不同的侧面进行实验 (5) 不合理 理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力 【详解】（1）步骤一中，拉动平板小车1时，铁块相对地面静止（拉力传感器拉铁块，铁块受的摩擦力与拉力平衡）。由图乙，1s后拉力传感器示数稳定在2N，此时滑动摩擦力等于拉力，故铁块受到的摩擦力为。 （2）步骤一：铁块放置在平板小车1上，拉力传感器示数对应铁块与小车1间的滑动摩擦力；步骤二第1次实验：同一铁块以相同方式放置在平板小车2上，弹簧测力计示数为0（即铁块对小车的压力仍为重力5N，与步骤一相同）。小车1与小车2虽“材料相同”，但实验中未明确两者表面粗糙程度完全一致（如加工工艺、磨损程度等可能不同），而拉力传感器示数不同（步骤一1~4s示数为2N，步骤二第1次为1.5N）。压力相同的情况下，滑动摩擦力大小变化，说明变量为接触面粗糙程度（即小车1与小车2的表面粗糙程度存在差异）。因此，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 （3）在步骤二的实验里，我们要探究滑动摩擦力大小的变化规律。实验中，铁块自身重力是固定的，这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时，根据力的平衡，铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力，所以弹簧测力计拉力越大，铁块对小车的实际压力就越小。而拉力传感器示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力大小（因为铁块相对静止，拉力与摩擦力平衡）。从表格数据能看到，随着弹簧测力计拉力增大（即实际压力减小），拉力传感器示数变小，也就是滑动摩擦力减小。又因为整个实验中，铁块与小车接触面的粗糙程度始终不变（题目说每个面粗糙程度相同，且实验中接触面不变），所以可以得出结论：在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小。 （4）控制压力、接触面粗糙程度不变，改变接触面积。操作：将铁块不同面（长/宽/高对应面）朝下，放同一平板小车，用相同方式拉小车，比较拉力传感器示数。 （5）[1][2]拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力，与“水平面（小车与地面）的光滑程度”无关。故小轩说法不合理，理由：实验中拉力传感器示数反映的是铁块与小车间的摩擦，水平面光滑不影响该摩擦力，因此不影响示数。 学科网（北京）股份有限公司 $