期末实验专题复习:摩擦力 2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
2026-07-04
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摘要:
**基本信息**
聚焦滑动摩擦力实验探究,以控制变量法为主线,系统整合二力平衡原理应用、实验改进及误差分析,构建“原理-操作-结论-拓展”的完整方法体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|1-3题|匀速拉动(二力平衡)|从测量原理(二力平衡)到弹簧测力计读数,建立摩擦力测量基础|
|影响因素|4-9题|控制变量法|通过压力/粗糙程度对比实验,推导滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系|
|实验改进|10-13题|装置优化(如丁图固定木块)|针对“匀速拉动难”问题,改进实验设计,强化科学探究中的创新思维|
内容正文:
期末实验专题复习:摩擦力
1.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用同一木块分别做了如图甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)实验中需要水平匀速拉动木块,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计对木块的拉力大小;
(2)图甲、乙所示的两次实验的目的是探究______;
(3)对比图甲、丙所示的两次实验可知:______;
(4)小组交流讨论时发现:拉动木块时很难满足实验要求,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
2.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做____________运动,根据二力平衡原理可知,弹簧测力计的拉力等于木块所受的滑动摩擦力的大小。如图乙所示,木块受到木板的摩擦力为____________N;
(2)实验中,测得F甲=2.4N,F丙=3.2N,由实验结果可得出结论:滑动摩擦力的大小与____________和____________有关;
(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,小梦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。你认为此结论是否正确____________?并说明其原因____________。
3.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
(1)图甲中,弹簧测力计示数为__________N,根据__________原理可得,此时木块受到的滑动摩擦力与木块受到的拉力大小相等。
(2)比较甲、乙两图可得:在接触面的粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过比较__________两图可得:在__________相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小__________(选填“有关”或“无关”)。
(5)本实验主要采用的科学探究方法是__________。
4.如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块做______运动;
(2)由图可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(3)由图乙和图丙可得:接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了______两次实验得出的结论;
(5)请你分析本实验产生误差的原因。______(写一条即可)。
5.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___________(填“水平”或“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)比较甲、乙图中弹簧测力计的示数,可知滑动摩擦力的大小与___________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:___________(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。请写出该实验的两条优点:___________;___________。
6.小明利用如图所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
(1)每次实验都用弹簧测力计拉动物块沿水平方向做匀速直线运动,在实验图乙中物块所受的摩擦力为_______N;
(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)比较甲和_______(选填序号)两次实验,可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明对实验装置进行了改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好,实验中,小明不需要向右匀速拉动长木板,此时物块所受到的摩擦力的方向为_______(选填“水平向左”或“水平向右”)。
7.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做____________运动,这时弹簧测力计所示的拉力为________N,木块受到的摩擦力为________N,理由是_______;
(2)如图②所示,比较图甲和图________可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力________时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)如图②所示,这种探究方法叫________法。
8.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做______滑动,这时弹簧测力计所示的拉力为______N;
(2)如图②所示,比较图甲和图______可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越______;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力______时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______;
(4)如图②所示,这种探究方法叫______法。
9.如图所示是小明测量“水平运动的物体所受的滑动摩擦力”的实验。
(1)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做______运动,根据______的知识可知,木块所受的滑动摩擦力就等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计的示数如图甲所示,其数值为______N。
(2)如图乙所示,小明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的一半,他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为他得出的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,他在探究过程中存在的问题是______。
(3)小明想继续就上述材料进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系”,实验中应添加的材料是______。
A.砂纸 B.长木板 C.砝码
(4)通过一系列的实验操作和查阅资料,小明得出结论,滑动摩擦力的大小与______和接触面的粗糙程度有关。
10.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小强设计了如图(a)所示的实验,请你完成下列内容。
(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,滑动摩擦力的大小________(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,小强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: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;
(4)实验结束后,小强又对实验装置进行了改进,如图(b)所示,实验后发现效果更好,实验中,小强________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
(5)画出图(b)中物块在水平方向受力示意图________。
11.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)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,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为______N;
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与______有关;比较______两图中弹簧测力计的示数大小,可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较______(选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中______(选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为______N。
12.某兴趣小组按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验。图1中,甲、乙、丙所示的三次实验,小明都是沿水平方向匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做___________运动时,根据___________知识,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)由图1中___________两图可知:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越___________;
(3)在实验过程中,同学们发现很难使木块做匀速直线运动。于是设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是___________。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为___________N;
(4)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图3和图4所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为___________N。
13.如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到了弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾。
(1)如实验甲所示,为测木块与木板间的滑动摩擦力,把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向___________拉动木块,此时弹簧测力计的读数为___________N;
(2)如图乙,在木块上加砝码后,弹簧测力计的示数为4.6N,分析甲、乙两次实验数据可以初步得出结论,滑动摩擦力的大小与___________有关。分析乙、丙两图可知,当弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,F2与F3的大小关系是F2___________F3(选填“>”、“=”或“<”);
(3)创新小组设计了如图丁的装置(水平传送带的速度可以调节),当弹簧测力计的示数稳定时,其示数反映了滑动摩擦力的大小。
①启动传送带后,当弹簧测力计的示数稳定时,木块受到摩擦力方向水平向___________;
②提高传送带的速度后,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)等于
(2)滑动摩擦力大小与压力大小的关系
(3)在压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
(4)不需要
【详解】(1)水平匀速拉动木块,由二力平衡知识可知,滑动摩擦力等于拉力。
(2)由图可知,甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,乙中压力更大,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)由图甲、丙可知,压力大小相同,丙中毛巾表面接触面的粗糙程度更大,拉力更大,即滑动摩擦力更大,故可得:在压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(4)图丁中木块相对于地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与物体运动速度无关,所以不需要匀速拉动长木板。
2. 匀速直线 3.6 压力大小. 接触面粗糙程度 不变 不正确 实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变
【详解】(1)[1]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,根据二力平衡原理可知,弹簧测力计的拉力等于木块所受的滑动摩擦力的大小。
[2]根据乙图可知,测力计的分度值为0.2N,则拉力为3.6N,而木块受到的摩擦力等于拉力,因此摩擦力是3.6N。
(2)[3][4]根据甲和乙可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,则摩擦力越大。根据甲和丙可知,当压力相同时,接触面越粗糙,则摩擦力越大。那么最终得到:滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关。
(3)[5]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,但是木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变。
(4)[6][7]我认为此结论不正确,其原因:实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变。
3.(1) 2.6 二力平衡
(2)压力
(3) 乙、丙 压力大小
(4)无关
(5)控制变量法
【详解】(1)[1]甲图中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N。
[2]用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时,物体所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,图乙中物块对水平面的压力大,弹簧测力计的示数大,由此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)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小相等,只改变接触面的粗糙程度,所以选择乙、丙两图进行实验,由实验可知,在压力相同时,丙图弹簧测力计示数较大,故可得结论是在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力大小不变,可得滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
(5)本实验探究滑动摩擦力与某一个量的关系,需要控制其他量保持不变,应用的方法是控制变量法。
4.(1)匀速直线
(2)0.6
(3)压力
(4)甲、丙
(5)见解析
【详解】(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时,物体所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)甲图中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为0.6N。由于拉力与滑动摩擦力平衡,所以此时木块受到的滑动摩擦力大小也为0.6N。
(3)对比图乙和图丙,两图中接触面的粗糙程度相同,压力不同。图乙中木块上方叠加了重物,压力增大。观察两图的弹簧测力计示数,图乙的示数大于图丙,即图乙中的滑动摩擦力大。由此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)拔河比赛时,队员穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是为了增大鞋底与地面之间的粗糙程度,从而增大摩擦,使队员不易被拉走。图甲和图丙压力相同,是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的大小,故甲、丙两实验符合条件。
(5)本实验产生误差的原因有多种:弹簧测力计在测量时可能存在读数不准的情况;木块在拉动过程中可能无法完全保持匀速直线运动,导致拉力与滑动摩擦力不能平衡;木块与木板之间的接触面可能无法完全做到光滑或粗糙程度一致等。
5.(1)水平
(2) 匀速直线 二力平衡
(3)接触面的粗糙程度
(4)ABC
(5) 不用匀速拉动长木板 拉力读数更加便捷
【详解】(1)因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。
(2)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上才受力平衡,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(3)甲、乙两次实验中,压力大小相同,改变了接触面的粗糙程度,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
(4)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。
A.将水平拉力增大到3N,压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以滑动摩擦力的大小不变,故A符合题意;
B.让木块以更大的速度运动,改变物体的运动状态不影响滑动摩擦力的大小,故B符合题意;
C.将木块从中间竖直切开后叠放,木块对接触面的压力等于木块的重力,木块的重力没变,则压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以滑动摩擦力的大小不变,故C符合题意;
D.将木块水平切去一半,木块的重力减小,木块对接触面的压力减小,滑动摩擦力变小,故D不符合题意。
故选ABC。
(5)[1][2]无论木板是匀速还是变速运动,木块相对于地面都处于静止状态,受到的摩擦力和拉力传感器的拉力始终是一对平衡力,拉力传感器示数稳定。所以该实验的优点是:不用匀速拉动长木板,拉力读数更加便捷。
6.(1)3.4
(2)压力
(3)丙
(4)水平向右
【详解】(1)用弹簧测力计拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,物块处于平衡状态,由二力平衡的条件可知,弹簧测力计的示数等于物块所受滑动摩擦力的大小。由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N,则物块所受的摩擦力为3.4N。
(2)分析比较图甲、乙可知,两次实验中接触面的粗糙程度相同,乙中的压力大,弹簧测力计的示数较大,即物块所受的滑动摩擦力大,因此可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)要得出在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大的结论,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,图甲、丙中实验符合探究条件。
(4)如图丁所示,拉动长木板时物块相对地面处于静止状态,此时弹簧测力计对物块的拉力和长木板对物块的滑动摩擦力为一对平衡力,两个力的方向相反。弹簧测力计对物块的拉力方向水平向左,所以物块受到的摩擦力方向水平向右。
7. 匀速直线 2.4 2.4 木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力 乙 大 相同 大 控制变量
【详解】(1)[1]根据物体处于平衡状态判断依据,当木块在水平长木板上做匀速直线运动时,木块处于二力平衡状态,此时弹簧测力计的大小等于木块所受摩擦力的大小。
[2]弹簧测力计的分度值为0.2N,由图可知其示数为2.4N,即拉力为2.4N。
[3][4]木块做匀速直线运动,处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小,故摩擦力也为2.4N。
(2)[5][6]由控制变量法可知,要探究摩擦力大小与压力大小的关系,接触面粗糙程度应该保持相同,从图中可知,图甲应该和图乙相比较。对比发现,压力越大,滑动摩擦力就越大。
(3)[7][8]图乙和图丙压力相同,接触面为木板面和毛巾面,粗糙程度不同,比较发现接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[9]物理学中要探究多变量的实验,都要控制其它变量相同,只有一个变量才能进行探究,这种探究方法叫做控制变量法。
8.(1) 匀速直线 2.4
(2) 乙 大
(3) 相同 大
(4)控制变量
【详解】(1)[1]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板上做匀速滑动,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
[2]如图①所示,弹簧测力计的分度值是0.2N。弹簧测力计的示数是2.4N,则拉力为2.4N。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,应该控制接触面的粗糙程度相同,故选甲、乙两实验,乙图中弹簧测力计拉力更大,即乙实验中木块受到的摩擦力更大,可得出:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]如图②所示,图乙和图丙压力相同,接触面为木板面和毛巾面,粗糙程度不同,比较发现接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)物理学中要探究多变量的实验,都要控制其它变量相同,只有一个变量才能进行探究,这种探究方法叫做控制变量法。
9.(1) 匀速直线 二力平衡 2.2
(2) 错误 没有控制变量压力不变
(3)A
(4)压力大小
【详解】(1)[1][2]实验中应用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡,水平方向受到的拉力与滑动摩擦力大小相等。
[3]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针所在位置的示数为2.2N。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,应控制压力不变,图乙中小明将木块沿竖直方向截去一半后,横截面积和压力都变为原来的一半,没有控制压力一定,因此得出的结论错误。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要改变接触面的粗糙程度,所以应该选与原来长木板不同的材料,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。
10. 必须 等于 乙、丙 错误 不需要
【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,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]乙丙的压力相同,接触面粗糙程度不同,比较乙丙两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(3)[4]甲丁压力与接触面积的大小均不同,没有控制压力相同,导致结论出错。
(4)[5]图(b)中木板被拉动时,不管木板做什么运动,木块始终相对地面静止不动,木块受到的摩擦力与拉力大小始终相等,故小强不需要匀速拉动长木板。
(5)[6]物块受到水平向左的弹簧测力计的拉力与水平向右的摩擦力作用,两力是平衡力,大小相等,过木块重心分别做水平向左与水平向右的带箭头的直线分别表示拉力与摩擦力,如图所示:
11.(1) 等于 3.6
(2) 压力大小 甲、丙
(3) 大 a
(4)5.6
【详解】(1)[1]实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,应拉动木块使其做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小。
[2]图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计示数为3.6N,根据二力平衡可知木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(2)[1]比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,所以结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同,所以比较甲、丙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的。
[2]压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大,a鞋子花纹较深,接触面比较粗糙,摩擦力较大;b鞋子花纹较浅,接触面粗糙程度较小,摩擦力较小;c旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦力,所以在比赛中选用图丁中a类型的鞋子。
(4)若图丙中的拉力为6N,木块加速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,木块与木板表面间滑动摩擦力不变,仍为5.6N。
12.(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 甲、丙 大
(3) 不需要长木板做匀速直线运动 1.8
(4)4
【详解】(1)[1][2]实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡可知,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即等于弹簧测力计的示数。
(2)[1][2]根据控制变量法可知,由图中甲、丙两图可知,接触面粗糙程度相同,压力不同,且压力越大弹簧测力计的示数越大,故可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]由图丁可知,拉动长木板B时,A相对地面处于静止状态即平衡状态,故受到测力计的拉力与受到B施加的摩擦力为一对平衡力,其大小相等,故只要拉动了长木板B,小木块A就在长木板B上滑动,A与B之间的摩擦力就是滑动摩擦力,其大小与物体相对运动的速度无关,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
[2]由图丁可知,A处于平衡状态,故受到测力计的拉力与受到B施加的摩擦力为一对平衡力,其大小相等,故A受到B施加的摩擦力的大小为1.2N,方向向左,根据物体间力的作用是相互的可知,B受到A施加的摩擦力的大小为1.2N,方向向右,木板B在3N拉力的作用下相对于地面向左做匀速直线运动,故受到地面施加的摩擦力方向向右,根据平衡力的特点可知,长木板B受到地面的摩擦力大小为
(4)由图4可知,6~9s物体做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,由图3可知此时拉力大小为4N,所以6~9s物体C受到的摩擦力大小等于4N,因3~6s物体C受到的摩擦力也是滑动摩擦力,且压力大小和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力的大小不变,仍然为4N。
13.(1) 匀速 4.2
(2) 压力大小 <
(3) 左 不变
【详解】(1)[1] 要测量木块与木板间的滑动摩擦力,需用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,此时木块处于平衡状态,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
[2] 由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其读数为4.2N。
(2)[1] 甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中木块上增加了砝码,压力增大,弹簧测力计示数增大,即滑动摩擦力增大,所以可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2] 当弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力,乙、丙两图,压力相同,丙中接触面是毛巾,更粗糙,滑动摩擦力更大,所以F2<F3。
(3)[1] 启动传送带后,木块相对于传送带向右运动,所以木块受到摩擦力方向水平向左。
[2] 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,提高传送带的速度后,压力和接触面粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变。
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