【期末专题复习】摩擦力实验题-2025-2026学年物理八年级下册人教版
2026-07-05
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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 | 1.01 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58654664.html |
| 价格 | 0.50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,系统覆盖测量原理、影响因素及实验改进,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础测量|1-3、7-9题|匀速直线运动实现二力平衡,弹簧测力计读数转换摩擦力大小|从二力平衡原理切入,建立“拉力=摩擦力”测量基础|
|影响因素探究|4-6、10-15题|控制变量法分析压力、粗糙程度、接触面积影响|以压力和粗糙程度为核心变量,构建“因素-现象-结论”推导链条|
|实验改进与误差分析|5、11题|传感器技术优化测量,切割木块未控压力等误差辨析|从传统实验到数字化改进,培养质疑创新与科学论证能力|
内容正文:
【期末专题复习】摩擦力实验题
1.如图所示是小明“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验:
(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,目的是使拉力等于摩擦力;
(2)比较图甲和图乙,可得出:接触面的粗糙程度一定,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较______两图,可得出:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图丁所示为______N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是______(选填“变化”或“不变”)的;
(5)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉出鞋下的橡胶垫进行测量(如图戊所示),此时鞋底受到______(选填“静”、“滑动”)摩擦力。小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为______。
2.为探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明进行了如下实验。
(1)进行本实验时,应使弹簧测力计在________方向调零;
(2)为使弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小,弹簧测力计应在________上拉着物块做匀速直线运动;
(3)________两次实验表明:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)比较a、b两实验,可以得出结论:________。
(5)实验之后,小明用力学传感器进行了进一步探究。在图a所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,力学传感器显示出的水平拉力F随时间t变化的关系如图d所示。若用2.3N的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为________N;若用2.3N的拉力拉木块向右滑动时,木块所受摩擦力大小为________N,为________(选填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。
3.小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,所用实验器材及装置如图所示。
(1)小华用力推箱子在水平面上运动时,发现箱子越重,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟__________有关;水平面越粗糙,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟__________有关。
(2)在实验中,小华用弹簧测力计__________拉动木块,此时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。
(3)小华按要求进行实验,弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论:在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力__________;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力__________。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和__________法。
(4)小华想要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,他在完成甲步骤后,设想将甲中的木块沿中线竖直切开,测量剩余半个木块所受摩擦力的大小,并与甲进行比较,请你对他的方案进行评价:__________。
(5)联想到“雨天路滑”,小华猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要__________(选填“大”“小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道:在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
4.小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图1所示。
(1)小明实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据___________原理,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)若图1甲中木块A运动的速度大小为,图1乙中木块A运动的速度大小为,则下列说法正确的是___________(填字母代号)。
A.一定大于 B.一定小于
C.一定等于 D.和大小关系不确定
(3)比较图1中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与___________无关;图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间___________(选填“有”或“无”)摩擦力的作用。
(4)小明用如图2所示的器材探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板(质量忽略不计)的压力大小,在抽拉长木板的时候(铜块相对地面静止)利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力(假设长木板足够长)和拉力的大小。
①实验过程中随着沙桶中沙子的质量不断增加,压力传感器受到的压力不断___________(选填“增大”或“减小”)。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图像如图3所示。由图可知:当压力为12N时,拉力传感器测出的拉力为______N。
5.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面之间的压力;②接触面的粗糙程度。
(1)如图甲,小刚分别用光滑的木板和毛巾铺在桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做__________运动,木块受到滑动摩擦力的大小__________(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)图甲(a)中弹簧测力计的示数是__________N。
(3)如图乙,小刚将一装满水的矿泉水瓶横放在长木板上,想探究滑动摩擦力与压力的关系。若不增加任何实验器材,他可以改变__________,进行实验。
(4)小刚使用同一个矿泉水瓶,在粗糙程度相同的长木板上做了多次实验,图丙是根据实验数据绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力FN的关系图像,可以得到滑动摩擦力与压力的关系:__________。
6.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明设计了如图甲、乙、丙所示的实验,三次实验中使用的是同一木块,乙、丙两次实验中使用的是同一粗糙木板。
(1)实验中,弹簧测力计拉着木块沿水平木板做______运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力大小;
(2)图甲、乙所示的实验所探究的问题是______;
(3)对比图乙、丙所示的实验可知:滑动摩擦力大小与______有关。
7.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。
8.如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做___________运动。根据___________原理可知,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小;
(2)某同学开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,木块所受的摩擦力___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在某次实验中正确拉动弹簧测力计,其指针位置如图丁,则物块所受的滑动摩擦力f1为___________N;
(4)分析图甲、乙可知,在___________相同时,___________越大,滑动摩擦力越大;
(5)有同学探究滑动摩擦力的大小与接触面的关系:
实验设计如下,数据记录如下表。(匀速拉动弹簧测力计)
放置方式
木块对木板压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
①平放
10
4.0
4.0
②侧放
10
4.0
4.0
③切去一半后平放
5
2.0
2.0
比较___________(填序号)实验数据,可得出正确结论:滑动摩擦力的大小与接触面积___________。
9.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,装置如图所示。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做________运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)图丙中,弹簧测力计的示数为_______N;
(3)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.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,木块受到木板的滑动摩擦力为____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________;
(5)小丽同学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”)。
11.小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做________运动,可得出滑动摩擦力的大小;
(2)图甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越__________;
(3)若图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是______(填选项字母);
A.v1一定大于v2
B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2
D.v1可以大于、等于或小于v2
(4)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”),图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为__________N;
(5)小明用图(a)所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,通过改变沙桶中沙的质量来改变铁块对硬纸板(质量忽略不计)的压力大小,在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力的大小。
① 实验过程中_____(选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动硬纸板。
② 多次实验后小明得到滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图线如图(b),由图可知:F摩=____F压,当压力为11N时,拉力传感器测出的拉力为______N。
12.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____________。
13.小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_________N。
(2)分析甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力与__________有关;
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号
接触面情况
①____
②____
甲
木块与较光滑的A木板
乙
木块与较光滑的A木板
丙
木块与较粗糙的B木板
(4)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,在5N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为1N,则B所受滑动摩擦力方向水平向___________(选填“左”或“右”),A 受到地面的摩擦力大小为__________N。
14.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。
15.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,如图乙所示,木块受到木板的摩擦力为_______N;
(2)测得F甲=2.4N,F丙=3.2N,可得出结论:滑动摩擦力的大小与_____________有关;
(3)在实验(2)的基础上,请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图;____
(4)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”);
(5)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,小明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。分析可知:此结论_______(选填“正确”或“不正确”),我的理由是________。
试卷第1页,共3页
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《【期末专题复习】摩擦力实验题-2025-2026学年物理八年级下册人教版》参考答案
1. 匀速直线 压力 甲、丙 2.8 不变 滑动 没有控制压力一定
【详解】(1)[1]实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法,即:沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块水平方向受到两个力是一对平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)[2]比较图甲和图乙,接触面粗糙程度相同,压力不同,乙中压力大于甲的,乙中测力计的示数大于甲的测力计示数,所以乙中木块受到的摩擦力大于甲的木块受到的摩擦力,可得出:接触面的粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]比较甲与丙相比,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度,丙中测力计示数大于甲中的测力计示数,所以丙中木块受到的摩擦力大于甲的木块受到的摩擦力,可得出:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]图丁中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.8N。
[5]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的情况无关,则实际拉动的过程中没有做到匀速运动时,鞋子受到的摩擦力不变。
(5)[6]弹簧测力计和鞋保持静止,拉出鞋下的橡胶垫进行测量,但鞋相对鞋垫间仍是运动的,所以此时鞋底受到是滑动摩擦力。
[7]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,因此在研究鞋子防滑性能时,应该控制鞋子的质量相同。
2.(1)水平
(2)水平方向
(3)b、c
(4)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(5) 2.3 2.2 加速
【详解】(1)因为实验中是水平方向拉动木块,测量的是水平方向的拉力(与滑动摩擦力平衡),所以弹簧测力计应在水平方向调零,以确保读数准确,避免重力对示数的影响。
(2)当物体做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。因此必须在水平方向上匀速拉动,才能保证拉力等于摩擦力。
(3)要研究“接触面粗糙程度”对滑动摩擦力的影响,需控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,由图可知,b与c实验中,都是木块和一个砝码重叠后分别压在木板和毛巾上,符合要求。
(4)由图可知,a和b实验都是木块在木板上滑动,即接触面粗糙程度相同,但b中木块上放了一个砝码,对木板的压力更大,弹簧测力计示数更大,即摩擦力更大,因此可以得出结论,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(5)[1]此时木块静止,说明拉力与静摩擦力平衡,即静摩擦力为2.3N。
[2][3]由图d可知,拉力从0开始上升,在时达到最大值2.4N,然后下降到2.2N并保持不变。
这表示0~4s时间内,拉力逐渐增大,木块仍静止,静摩擦力随拉力增大而增大;
时,拉力达最大值2.4N,此时木块即将运动,最大静摩擦力为2.4N;
后,拉力降到2.2N并保持稳定,木块匀速运动,此时滑动摩擦力为 2.2N。
滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与拉力大小无关。所以即使拉力为2.3N,只要在滑动,摩擦力仍为2.2N,但由于拉力大于滑动摩擦力,且合力方向与物体运动方向相同,所以木块将做加速直线运动。
3.(1) 压力的大小 接触面的粗糙程度
(2)匀速直线
(3) 越大 越大 控制变量
(4)方案不可行,因为没有控制压力一定,不能得出正确结论
(5)小
【详解】(1)[1][2]由题意可知,箱子越重,推起来越费力,改变的是对水平面的压力,说明滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关;水平面越粗糙,推起来越费力,改变的是接触面的粗糙程度,说明滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关。
(2)当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据二力平衡可知,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。
(3)[1][2][3]根据控制变量法的思想,分析甲、乙可知,接触面粗糙程度相同,乙图压力大,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;分析甲、丙可知,压力相同,丙图接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由以上可知,主要研究方法是转换法和控制变量法。
(4)小华想要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,将甲中的木块沿中线竖直切开,测量剩余半个木块所受摩擦力的大小,并与甲进行比较,这种方案不可行,因为接触面积改变了,但与接触面的压力大小也变了,没有控制压力一定,不能得出正确结论。
(5)在桌面上注水后,由在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂,可知注水后滑动摩擦力会减小,因此注水后的摩擦力都比没注水时要小。
4.(1)二力平衡
(2)D
(3) 接触面积 无
(4) 减小 3
【详解】(1)当用弹簧测力计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的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,所以当物体做匀速直线运动时,无论物体的速度大小如何,物体所受的滑动摩擦力不变,则v1可能大于、小于或等于v2。
故选D。
(3)[1]比较图丙、丁可知,压力和接触面的粗糙程度相同,而接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,即木块受到的滑动摩擦力相同,故可以得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
[2]图丙中木块A、B叠放在一起做匀速直线运动,B相对于A没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故木块B不受摩擦力。
(4)[1]铜块竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和压力传感器的支持力,当沙桶内沙子增加时,对铜块的拉力增大,则铜块对压力传感器的压力减小,压力传感器的压力减小;
[2]通过图3可知,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比,当压力为8N时,滑动摩擦力大小为2N,即,故当压力为12N时,
5.(1) 匀速直线 等于
(2)3.6
(3)矿泉水瓶中水的多少
(4)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
【详解】(1)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,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是平衡力,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)图(a)中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N。
(3)要探究滑动摩擦力与压力的关系,雲要保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,可以将矿泉水瓶中的水倒出部分,减小了矿泉水瓶的重力,从而减小了矿泉水瓶对桌面的压力。
(4)由图像知矿泉水瓶对长木板的压力FN变大,滑动摩擦力也变大,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。
6. 匀速直线 探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关 压力大小
【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,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)[2]甲、乙两图的压力大小相同,乙的接触面较粗糙,图甲、乙所示的实验所探究的问题是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(3)[3]乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,丙的压力较大,而测力计的示数较大,说明受到的摩擦力较大,可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。所以滑动摩擦力大小与压力大小有关。
7.(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。
8.(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 变大 不变
(3)1.6
(4) 压力 接触面粗糙程度
(5) ①② 无关
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计要沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,使物体处于二力平衡状态,根据二力平衡原理可得,物体受到的摩擦力就等于弹簧测力计的拉力。
(2)[1]某同学开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,处于二力平衡状态,木块所受的摩擦力等于拉力,拉力变大,故摩擦力变大。
[2]滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,与物体运动速度无关,虽然前后两次运动速度不同,但是压力、接触面粗糙程度没有发生变化,所以滑动摩擦力大小不变。
(3)如图丁所示,弹簧测力计分度值为0.2N,读数为1.6N,则物块所受的滑动摩擦力f1为1.6N。
(4)[1][2]甲乙两图中,压力相同,毛巾表面比木板表面粗糙,图乙中测力计的示数较大,说明图乙中木块受到的滑动摩擦力较大,说明压力相同,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(5)[1][2]比较滑动摩擦力的大小与接触面积之间的关系应控制压力相同,接触面粗糙程度相同,改变接触面积大小,故选①②。木块与木板之间的接触面积不同,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力的大小相同,故可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
9. 匀速直线 7.4 不变
【详解】(1)[1]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,物体A匀速运动时,由二力平衡知识可知此时拉力等于摩擦力,从而测量滑动摩擦力的大小。
(2)[2]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为7.4N。
(3)[3]丙图中,增大弹簧测力计的拉力,而压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变。
10. 匀速直线 3.6 压力 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 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,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]若乙装置中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,则滑动摩擦力为3.6N。
(2)[3][4]在甲、乙、丙所示图中,分别用F甲=2.4N,F乙=3.6N,F丙=3.2N的拉力,拉着木块匀速前进。通过甲、乙两次实验,受力面粗糙度相同,压力不同,所验证的猜想是滑动摩擦力大小与压力有关;通过甲、丙两次实验,压力相同但接触面粗糙度不同,且随着粗糙度增加摩擦力也增大,故得出的结论是:当压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。由实验结果可得出结论:滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关。
(3)[5]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)[6][7]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)[8]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。
11. 匀速直线 大 D 无关 0 不需要 0.25 2.75
【详解】(1)[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进,则拉力方向必须与物块前进的方向一致,因此需要沿水平方向匀速拉动物块,即物体做匀速直线运动。
(2)[2]两次实验中,物体对水平压力的相同,木板比玻璃粗糙,木板对物块的摩擦力大,这说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[3]影响摩擦力的因素为接触面的粗糙程度和正压力,与物体运动速度无关,故D正确,ABC错误。
故选D。
(4)[4]这两次实验,物体对木板的压力相等,接触面间的粗糙程度不变,只是两次实验中物块与木板的接触面积不等,两次实验中测力计的示数相同,这说明:在其他情况相同时,摩擦力大小与接触面积无关。
[5]两物体一起做匀速直线运动时,B相对于A没有相对运动趋势,则木块B受到的摩擦力为0N。
(5)①[6]丙图装置中,拉动硬纸板时,铁块相对于地面处于静止状态,所受拉力与摩擦力平衡,大小相等,拉力传感器显示的示数与铁块受到的滑动摩擦力大小相等,因此只要让硬纸板和铁块发生相对滑动,不需要做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小。
②[7][8]通过丁图可以得知图线是一条过原点的倾斜直线,则可知摩擦力的大小和压力的大小成正比例关系,当压力为8N时,滑动摩擦力大小为2N,即
当压力为11N时,可得摩擦力大小为
12. 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。
13.(1) 二力平衡 1.2
(2)压力大小
(3) 压力/N 滑动摩擦力/N
(4) 右 4
【详解】(1)[1]木块沿水平长木板做匀速直线运动时,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大小。
[2]图中弹簧测力计分度值为0.2N,读数为1.2N,因此木块受到的滑动摩擦力为1.2N。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,木块对接触面的压力大小不同,测得滑动摩擦力不同,因此可得出结论:滑动摩擦力与压力大小有关。
(3)[1][2]本实验探究滑动摩擦力的影响因素,需要记录实验中的压力大小和最终测得的滑动摩擦力大小。
(4)[1]木块B相对于A向左滑动,因此B受到的滑动摩擦力方向水平向右。
[2]根据力的作用是相互的,B对A的摩擦力向左,大小为1N。A匀速向右运动时,受力平衡,受到向右的拉力、地面对A向左的摩擦力和B对A向左的摩擦力,因此地面对A的摩擦力大小为
14. 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。
15. 匀速直线 3.6 接触面粗糙程度 不变 不正确 没有控制压力相同
【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,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]若乙装置中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,则滑动摩擦力为3.6N。
(2)[3]在甲、乙、丙所示图中,分别用
F甲=2.4N
F丙=3.2N
的拉力,拉着木块匀速前进;通过甲、丙两次实验,压力相同但接触面粗糙度不同,且随着粗糙度增加摩擦力也增大,由实验结果可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[4]木块所受摩擦力,受力物体是木块,方向与拉力F1相反,即水平向左,大小是2.4N,如图所示:
(4)[5]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。
(5)[6][7]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。
答案第1页,共2页
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