专项03 涉及重力弹力摩擦力的实验（重点难点训练）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 聚焦力学核心实验，通过控制变量法、图像分析等科学探究方法，系统构建弹力、重力、摩擦力的实验认知体系，培养科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |弹簧伸长与拉力关系|11道|控制变量法、图像法（F-x图像）、数据误差分析|从弹簧形变规律（胡克定律）到测力计制作原理，建立力与形变的定量关系| |重力与质量关系|10道|G-m图像绘制、比值法（g值计算）|通过多组数据归纳重力与质量的正比关系，理解g的物理意义| |滑动摩擦力影响因素|10道|转换法（拉力测摩擦力）、控制变量法（压力/粗糙程度）|探究压力、接触面粗糙程度对摩擦力的影响，建立多因素分析模型|

专项03 涉及重力弹力摩擦力的实验 一、探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验（11道题） 二、探究重力G与质量m关系的实验（10道题） 三、“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（10道题） 一、探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验（11道题） 1．物理实践活动小组在制作弹簧测力计时，发现找到的弹簧形变程度不一样，选择哪一种比较合适呢？于是进行了以下探究： 步骤一：选取外形完全相同但材质不同的弹簧A、B各一个，按如图甲组装好装置。 步骤二：在弹簧下挂钩码，测量弹簧伸长的长度并绘制了如图乙所示的图像。 (1)分析图像，可以得出结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成________比； (2)若要制作量程较大的弹簧测力计，应选用________弹簧测力计（选填“A”或“B”）； 步骤三：该同学用实验中的弹簧制作了一个测力计如图丙，此时弹簧测力计的示数为________N。 2. 小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下：  钩码质量（g） 0 50 100 150 200 250 300 350 400 指针位置（cm） 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5 （1）这项研究在实际中的应用是         ； （2）分析实验数据你可得到的结论              ； （3）该弹簧原长是   cm，若用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程为 N. （4）小李作出了下图所示的三个图像，其中正确的是_______（填序号） 3．在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后，韩露同学发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此她想探究“弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F大小的关系”，于是她采用了图一的装置进行了探究。 （1）要完成实验，除了需要如图一所示的铁架台、一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（已知每个钩码重0.5N）以外，还需要的测量仪器是　 　。 （2）通过实验，同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L，并在坐标纸上绘制了图二的图像。分析图像可知： ①该弹簧的原长L0为　　cm，当弹簧受到2N的拉力时，弹簧伸长量ΔL为　　cm。 ②可以得到的实验结论是　 　。 ③用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程是　 　N。 （3）实验中，有同学认为可以用弹簧测力计代替钩码，勾住弹簧下端向下拉，来改变力的大小，力的数值由弹簧测力计读出。你认为本次实验用弹簧测力计还是用钩码探究更好一些？答：　　（选填“弹簧测力计”或“钩码”）；理由是　 　。 4．为了探究“在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力的关系”。所用的部分器材有：一个铁架台、一根两端分别有吊环和挂钩的弹簧（能承受的最大拉力是4N）、重力是0.5N的钩码若干。 （1）该实验还需要的器材是 　 　。 （2）记录的实验数据见下表。根据表中的实验数据，在方格纸上画出弹簧的伸长ΔL与拉力F的关系图象。 弹簧原长L0＝2.0cm 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 钩码总重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 弹簧的长度L/cm 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 拉力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 弹簧的伸长ΔL/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 （3）根据图像，可得出的探究结论是：　 　。 （4）图2是该实验所用的弹簧，如果用这根弹簧自制弹簧测力计，则测力计的指针应安装在 　 　点。（选填“a”“b”或“c”） 5．【探究名称】探究弹簧伸长量与受到的拉力的关系 【问题】小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，那是不是说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比呢？为此，他设计了如图甲所示的装置进行探究。 （1）【证据】要完成实验，除了图甲所示的铁架台、弹簧、质量相同的钩码若干个外，还需要的测量工具是　 　。 （2）实验中，弹簧所受拉力的大小是通过改变　 　来实现的。 （3）进行实验后小明记录下相关数据，下表是他记录的数据中的一部分，其中数据明显错误的是 第　 　次实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 … 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6 … 伸长量/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 … （4）【解释】根据表中的数据可知，小明认为的弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是　 　（选填“正确”或“错误”）的。 （5）【交流】某兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，绘制出弹簧伸长量与所受拉力的关系如图乙所示。 ①若他们要制作精确度较高的弹簧测力计，应选用弹簧　 　（选填“A”或“B”），此弹簧拉力每增加1N，弹簧的伸长增加　 　cm。 ②拉力增大到一定程度后，图像中的线不再是直线，说明我们在使用弹簧测力计时，所测拉力不能　 　。 6. 用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系． 如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识．现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示．已知细绳始终处于弹性限度内． （1）据甲图可知弹性细绳原长为 cm；乙图中测力计读数为 N． （2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力 （填“成正比”或“不成正比”）． （3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上 cm位置．现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为 ． 7.同学们在学完弹簧测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。 他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。 （1）螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力______（选填“大于”“等于”或“小于”）它受到的重力； （2）同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。 试验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 螺母个数n/个 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 螺母总重G/N 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 刻度尺读数L/mm 0 5 11 20 30 45 60 75 90 110 135 158 ①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越______； ②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N（结果保留两位小数）；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时______（选填“能”或“不能”）确定此物体的重； （3）同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处，此测力计的最大量程为______； （4）同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围______，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。 8. 小明计划制作一个简易弹簧测力计，要求： ①测量范围为0~30N；②分度值为1N；③用木板M做刻度板；④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。 为了满足上述要求，小明对已有四根弹簧做了如下测试： 如图1，把弹簧挂在竖直木板M上，测出弹簧原长l0，如图2，把30N的重物挂在弹簧下端，测出弹簧总长l。测试结果如下表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧，并说明不选其他三根的理由。 弹簧代号 甲 乙 丙 丁 l0/cm 2.00 4.00 4.00 8.00 l/cm 20.00 2200 6.10 35.00 取走重物后弹簧能否恢复原状 不能 能 能 能 9．小丽利用如图所示的器材探究弹簧的伸长量与它受到的拉力的关系： (1)要完成实验，除了如图甲所示一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的一个测量仪器是_____； (2)进行实验后小丽记录数据如下表，表格中未填写的一项栏目是_____； 拉力（钩码总重） 0 1 2 3 4 5 6 7 弹簧长度 2.10 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 5.30 _____ 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 (3)请根据表格中的数据，在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像； (4)由表可知，最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同，这是因为（    ）； A．弹簧太硬了 B．弹簧超出了弹性限度 C．所挂钩码太轻 (5)通过分析，可得出结论：_____； (6)小丽又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，记录弹簧受到的拉力大小和弹簧的长度，根据多组测量数据做出的图像如图丙所示，分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，则用弹簧_____（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度更高。 10. 实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的关系图像（图线记为a）。 （1）分析图甲的数据，得到实验结论：，则比值k的单位是______，这根弹簧k的大小为______； （2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想： 甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变； 乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小； 丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大； 为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究： ①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为______cm； ②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为，则弹簧下端受到钩码的拉力______ N，此时弹簧的伸长量______ cm； ③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如下表； ④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出图像（对应图线记为b）；______ 弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 ⑤比较图线a、b，可以判断______（选填“甲”、“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。 11.小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不同。对于哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想： 猜想1：弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量。 猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。 猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。 小明为了探究自己的猜想，设计出如下实验方案： ①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两弹簧的初始长度L1、L2。 ②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相同的力拉弹簧，测量出两根弹簧对应的伸长量ΔL1、ΔL2。 ③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。 （1）该实验方案探究的是猜想_________（填写序号）。 （2）实验方案中，将一根弹簧剪成长度不同的两根，这样做的目的是_________________________。 （3）此探究实验能得出的初步结论是____________________________________________。 （4）实验方案中，用大小相同的力拉弹簧，表明弹簧的伸长量还与___________有关，由此可制成弹簧测力计，请写出其工作原理_________________________________________。 二、探究重力G与质量m关系的实验（10道题） 1．小朱同学在“探究重力与质量的关系”时用弹簧测力计测物体的重力，实验得到下表数据。如图是某次测物体的重力的示意图。下列说法不正确的是（　　） m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 G/N 1 2 3 4 5 A．弹簧测力计应该在竖直方向调零 B．由表中数据可知重力与质量的关系是 C．图中弹簧测力计的示数为4.6N D．由表中数据可知物体的重力与其质量成正比 2．某同学“探究重力与质量的关系”的实验，根据测量不同质量的钩码所在甲、乙不同星球表面受到的重力数据，画出如图所示的G-m图像，下列说法正确的是（　　） A．同一地点，物体所受的重力与它的质量比值是定值 B．若用石块代替钩码进行该实验，能够得到相同结论 C．甲星球表面上质量为4kg的物体所受的重力为60N D．相同质量的物体在甲、乙两星球表面上的重力相同 3．某同学“探究重力与质量的关系”的实验，根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．质量为的物体所受的重力为 B．物体所受的重力与它的质量成正比 C．重力与质量的关系式为 D．若用石块代替钩码进行该实验，能够得到相同结论 4. 在“探究重力与质量的关系”实验中，用质量已知的钩码为被测物体，用弹簧测力计测量钩码的重力G，逐次增挂钩码，分别测量它们所受的重力，并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 (1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。 (2)图所示，利用测力计测量钩码重力时，使测力计弹簧伸长的力是_________. A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 (3)图所示，关于物体重力与质量的关系，下列图像中正确的是_________。 A． B． C. D. 5. 小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到下表中的实验数据：    实验次数 被测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值 1 物体1 0.1 0.99 9.9 2 物体2 0.4 3.88 9.7 3 物体3 0.5 ① ② （1）实验中，需要的测量工具包括弹簧测力计以及 ； （2）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 方向调零； （3）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力； （4）第3次实验“物体3”的重力如图a所示（物体处于静止状态），根据实验结果，表格中第3次实验的数据①处应填 ②处应填 ； （5）根据上面的实验结果得出实验结论： ； （6）该组同学利用身边的器材取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法 ； A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系 （7）月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的六分之一、若一个连同随身装备共102kg的航天员到达月球表面，根据上面的实验结果，月球对他的引力是 ； （8）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图b所示，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力 （填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力。 6. 某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究。 （1）在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表： 被测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） G与m的比值（N/kg） 物体1 0.1 0.97 9.7 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 ①在探究过程中，需要的测量工具有 　　、　 　。 ②分析表中数据，得出的结论是：重力与质量成 　 　比。 ③根据上表中测量的实验数据分析如图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 　 　。 （2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图乙所示。将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向 　 　（选填“变化”或“不变”）。 7．小明在进行探究“重力的大小跟质量的关系”的实验。 （1）实验中，需要的测量工具是　 　和　 　； （2）下表是小明设计的实验数据记录表格，表格中已经记录了他3次实验的数据，则空白处横线上缺少的栏目是　 　。请你根据他的实验数据，在图中画出重力与质量之间的关系图线　 ； 实验序号 物体质量m/kg 重力G/N 　 ① 0.1 1 　 ② 0.2 2 　 ③ 0.3 3 　 （3）分析数据，可以得到的结论是物体受到的重力跟质量成　 　比，若本实验转到月球上进行，则你得到的结论对于月球上的物体　 　（选填“仍成立”或“不成立”）； （4）小明的同桌小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小亮同学的做法　 　（选填“合理”或“不合理”）。 8．下表是研究物体所受的重力跟物体的质量的关系实验得到的数据： 实测物体 质量m/kg 重力G/N A 物体1 0.1 0.98 　 物体2 0.2 1.96 　 物体3 0.3 2.94 　 （1）研究过程中，所用的测量工具是　 　和　 　． （2）为了探究物体的重力和质量之间是否成正比的关系，请完成设计的表格中空缺处A的内容：　 　。 （3）分析表中实验数据，得出的结论是物体的　 　和　 　成正比．你判断的依据　 　。 （4）某科学探究小组测量了不同地点的g值大小，数据如下表所示。分析表中数据，可以发现： 地点 赤道 广州 上海 北京 莫斯科 北极 g值大小 9.780 9.788 9.794 9.801 9.816 9.832 地理纬度 0° 23°06'N 31°12'N 39°56'N 55°45'N 90° N ①g值最大的位置在　 　； ②g值与地理纬度的关系　 　； ③为了使②中的结论更可靠，你的建议是 　 　； ④我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的　 　． 9．探究重力的大小和方向： (1)需要的测量工具：天平、______； (2)请根据实验数据画出图像______，将表格中的数据补充完整______； 质量m/kg 0.1 0.3 0.4 0.5 重力G/N 1 2 3 4 5 (3)分析数据可知：物体的重力与它的质量成______； (4)使木板M与桌面夹角逐渐变大，悬线OA的方向______（选填“向左倾斜”或“不变”），由此可知：物体所受重力的方向______。 10.小金在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （1）图甲是探究重力方向的实验装置，将小球用细线悬挂在支架上，让其自由下垂。按照图乙的方式缓慢改变支架与桌面的夹角，通过观察_________的方向来判断重力方向。 （2）为进一步明确重力的方向，小金在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，如图丙所示，已知水面始终为水平方向，用量角器测量_____________间的夹角为90°，由此可判定重力是竖直方向的。 （3）根据上述探究的结论，在测量重力前，需要把弹簧测力计进行________方向的调零。 （4）小金用图丁所示的实验方法，测量物体的重力，实验数据如下表： 物体序号 1 2 3 4 5 6 物体的质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ①分析表中有效数据，可以得出物体所受重力与质量成_________关系。 ②小金实验时发现第6个物体的重力无法测量，原因是______________________________________。他想到可以用得出的实验结论推理出第6个物体的重力，为________N。 三、“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（10道题） 1．如图所示，为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某实验小组用一个砝码、一块木块、两块材料相同但粗糙程度不同的长木板进行了三次实验。甲、乙两次实验用同一长木板，甲、丙两次实验的长木板材料相同但粗糙程度不同。下列说法正确的是（    ） A．甲实验中，木块速度越大，木块受到的滑动摩擦力越大 B．乙实验中，当木块做匀速直线运动时，砝码不受摩擦力 C．甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关 D．用弹簧测力计拉动木块，拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小 2．在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小王小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验，下面有关实验讨论交流的说法正确的是（ ） A．摩擦力的测量用到了转换法 B．为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块 C．乙、丙两图实验现象比较，说明滑动摩擦力大小与压力大小无关 D．本次实验器材只能研究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系 3. （2026福建）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，实验装置如图所示。 （1）图中滑轮的作用是________。 （2）一木块上下两面贴有粗糙程度不同的砂纸。拉动木板，数据记录如下表。 实验序号 1 2 3 木块放置情况 电子秤示数m/g 203.5 188.7 158.3 ①电子秤示数越小，钩码受到的拉力越________，木块受到的滑动摩擦力越大。 ②第1、2次实验，是探究滑动摩擦力大小与________的关系。 ③分析第2、3次实验可得结论：在其他条件相同时，滑动摩擦力随________增大而增大。 4. （2026江苏连云港）许多公共场合的地面用水清洗后会摆上“小心地滑”的提示牌，这一现象引发了小明的思考：水对物体间的摩擦力有何影响？他找来木块、水平木质桌面、钩码、力传感器等器材进行探究。如图所示，使用力传感器对木块施加水平拉力，缓慢增大拉力直至木块被拖动，发现木块被拖动瞬间拉力最大，老师告诉小明这个最大拉力的大小等于木块与桌面间最大静摩擦力的大小。小明随即探究水对木块与木质桌面间最大静摩擦力的影响。他在木块与桌面间加水并涂抹均匀，缓慢增大拉力直至木块被拖动，记录最大静摩擦力的大小。不断复原、加水，并记录相应最大静摩擦力的大小。加40滴水后，直接加大量水至木块放上后四周有水溢出，测量此时最大静摩擦力的大小。待木块与桌面干燥后，在木块上增加4个钩码，重复以上步骤。获得实验数据如表所示。 实验次序 水滴数 木块最大静摩擦力 木块+钩码最大静摩擦力 实验次序 水滴数 木块最大静摩擦力 木块+钩码最大静摩擦力 1 0 0.532 1.612 6 25 1.970 3.398 2 5 0.848 1.933 7 30 1.850 2.909 3 10 1.197 2.421 8 35 1.744 2.770 4 15 1.516 2.854 9 40 1.717 2.644 5 20 1.890 3.133 10 溢出 0.428 1.556 （1）实验过程中，木块未被拖动时，力传感器对木块的拉力大小________（选填“大于”“小于”或“等于”）桌面对木块的摩擦力大小。 （2）为了完成本次实验，所用实验器材除图中标注的外，还必需有的实验器材是_________。 （3）分析实验数据可得出结论：①________；②________。 （4）许多公共场合的地面用水清洗后会摆上“小心地滑”的提示牌，理由是________。 5. （2026辽宁）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某同学猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验器材有：上下表面粗糙程度不同的木块、电动装置、长木板、铁质钩码、力传感器等。力传感器与计算机相连，在计算机上可得到拉力随时间变化的图像。 （1）将长木板放在水平桌面上，按图（a）组装器材，其中只有一处错误。应调节力传感器的高度，使拉着木块的细线沿___________方向。 （2）调好器材后，用电动装置水平向左拉动长木板，木块相对桌面静止。计算机生成了图（b）中的图线①，根据___________知识，可知木块受到的滑动摩擦力大小为0.65 N，方向___________。 （3）在木块上分别放置一个和两个钩码进行实验，生成了图线②和③。比较图线①、②、③，可知在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力___________。 （4）若在两个钩码正上方悬挂一个球形磁体进行实验，判断下列5个数据、、、、中，可能是木块受到的滑动摩擦力大小的数据有___________个。 （5）移走两个钩码，翻转木块改变接触面的粗糙程度进行实验，生成的图线与图（b）中图线___________相比，可以初步探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。 6. （2026黑龙江龙东）某小组在探究影响滑动摩擦力大小因素时，根据生活经验提出猜想：滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力大小和接触面的粗糙程度有关。 （1）为了验证猜想，小组利用弹簧测力计、木块、长木板、钩码等器材进行实验。当用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动时，根据________知识，木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。 （2）比较甲、乙两次实验可知：当其他条件相同时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越________。 （3）为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，小组在乙图实验器材的基础上提出两种方案进行实验。方案一是将A木板换成表面更粗糙的B木板，方案二是在A木板上铺上毛巾。你认为方案________是合理的，理由是________。 （4）在交流过程中，小组提出实验中遇到一些困难，请你写出操作过程中可能存在的困难：________。（写出一条即可） 7.（2026湖北武汉） 在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，同学们用弹簧测力计、几个钩码、一个塑料块、一块长木板、两块材料相同但表面粗糙程度不同的绒布进行实验，实验数据如下表所示。 序号 接触面 压力 摩擦力 1 长木板 5.6 1.5 2 长木板 2.6 0.7 3 绒布1 5.6 1.9 4 绒布1 2.6 0.9 5 绒布2 5.6 1.7 （1）比较3和5两组数据可知，滑动摩擦力大小与__________有关。比较__________两组数据可知，滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。 （2）比较2和5两组数据，有同学提出下列结论，无法从实验数据中得出的是__________（填序号）。 ①滑动摩擦力大小跟接触面的材料有关 ②滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关 8. （2026青海）小明的自行车刹车效果越来越差，刹车结构如图甲所示。发现增大刹车橡皮与轮毂间的滑动摩擦力是刹车效果变好的关键。 提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 作出猜想：滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度和接触面积有关。设计实验：用小木块代替刹车橡皮，长木板代替轮毂，如图乙所示，进行实验，实验数据记入下表。 实验序号 接触面 放置方式 压力 摩擦力 ① 木板 平放 1.7 0.5 ② 木板 平放 4.7 1.4 ③ 较粗糙木板 平放 4.7 1.8 ④ 木板 侧放 1.7 0.5 （1）用弹簧测力计水平拉动小木块，使它沿水平长木板__________滑动，利用__________的知识测出滑动摩擦力的大小。 （2）比较表中①②，发现接触面的粗糙程度相同，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，得出结论：滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。比较②③，得出结论：__________。 （3）为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。小明将小木块侧放，如图丙所示，进行实验，数据记入上表。比较①④，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积__________。同桌将实验①中的小木块沿竖直方向切去一半，进行实验，发现弹簧测力计示数变为原来的一半，得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积有关。你赞成__________的观点。简要说明理由：__________。 （4）根据以上实验结论，请提出一条提升刹车效果的合理建议：__________。 9.小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，所用的长方体木块如图甲所示，其中一个面粗糙程度较大，其他各面粗糙程度相同。 （1）实验前，小梅先将弹簧测力计在____（选填“水平”或“竖直”）方向调零，使指针对准零刻度线；调好后，她用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平木板做____运动，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。 （2）小梅对比乙，丙两次实验得出：当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时，接触面越____，滑动摩擦力越大。 （3）小梅对比乙、丁两次实验，初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____（选填“合理”或“不合理”）的。理由是____。 接下来，小梅继续探究…… 10. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小高设计了如图所示的实验。 （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__________原理通过比较弹簧测力计的示数大小来比较滑动摩擦力的大小； （2）比较__________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； （3）比较甲、丁两次实验中弹簧测力计的示数，发现甲的示数大于丁的示数，小高由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积有关，这是__________的（填“正确”或“错误”），理由是__________。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项03 涉及重力弹力摩擦力的实验 一、探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验（11道题） 二、探究重力G与质量m关系的实验（10道题） 三、“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（10道题） 一、探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验（11道题） 1．物理实践活动小组在制作弹簧测力计时，发现找到的弹簧形变程度不一样，选择哪一种比较合适呢？于是进行了以下探究： 步骤一：选取外形完全相同但材质不同的弹簧A、B各一个，按如图甲组装好装置。 步骤二：在弹簧下挂钩码，测量弹簧伸长的长度并绘制了如图乙所示的图像。 (1)分析图像，可以得出结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成________比； (2)若要制作量程较大的弹簧测力计，应选用________弹簧测力计（选填“A”或“B”）； 步骤三：该同学用实验中的弹簧制作了一个测力计如图丙，此时弹簧测力计的示数为________N。 【答案】(1)正 (2)B 3 【解析】（1）由乙图知，在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比例函数关系，即弹簧的伸长量与拉力成正比。 （2）由乙图可知，在弹簧伸长量相同时（例如都是6cm时），B受到的拉力大于A受到的拉力，即同样的伸长量，B能承受的拉力更大，可测量的拉力更大，因此若要制作量程较大的弹簧测力计，应选用B弹簧测力计。 由丙图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3N。 2. 小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下：  钩码质量（g） 0 50 100 150 200 250 300 350 400 指针位置（cm） 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5 （1）这项研究在实际中的应用是         ； （2）分析实验数据你可得到的结论              ； （3）该弹簧原长是   cm，若用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程为 N. （4）小李作出了下图所示的三个图像，其中正确的是_______（填序号） 【答案】（1）弹簧测力计（2）在一定范围内，弹簧伸长的长度与外力成正比 （3） 2、 2.5（4）B 【解析】（1）这项研究在实际中的应用是弹簧测力计。 （2）分析实验数据我们看出来：不挂钩吗时，指针位置在2cm处，说明弹簧原长为2cm. 当在弹簧下挂50g钩码时，指针位置在3cm处，说明弹簧伸长量为1cm. 当在弹簧下挂100g钩码时，指针位置在4cm处，说明弹簧伸长量为2cm. 当在弹簧下挂150g钩码时，指针位置在5cm处，说明弹簧伸长量为3cm. 当在弹簧下挂200g钩码时，指针位置在6cm处，说明弹簧伸长量为4cm. 当在弹簧下挂250g钩码时，指针位置在7cm处，说明弹簧伸长量为5cm. 说明弹簧受到的拉力增大几倍，伸长量也增大几倍。 当在弹簧下挂300g钩码时，指针位置在7.5cm处，说明弹簧伸长量为5.5cm.这时就不符合 弹簧受到的拉力增大几倍，伸长量也增大几倍的结论了。 根据以上数据可以归纳总结出：在一定范围内，弹簧伸长的长度与外力成正比 （3）说明弹簧原长为2cm.量程为2.5N. （4）分析ABC三个图像，知道B符合题意。 3．在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后，韩露同学发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此她想探究“弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F大小的关系”，于是她采用了图一的装置进行了探究。 （1）要完成实验，除了需要如图一所示的铁架台、一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（已知每个钩码重0.5N）以外，还需要的测量仪器是　 　。 （2）通过实验，同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L，并在坐标纸上绘制了图二的图像。分析图像可知： ①该弹簧的原长L0为　　cm，当弹簧受到2N的拉力时，弹簧伸长量ΔL为　　cm。 ②可以得到的实验结论是　 　。 ③用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程是　 　N。 （3）实验中，有同学认为可以用弹簧测力计代替钩码，勾住弹簧下端向下拉，来改变力的大小，力的数值由弹簧测力计读出。你认为本次实验用弹簧测力计还是用钩码探究更好一些？答：　　（选填“弹簧测力计”或“钩码”）；理由是　 　。 【答案】（1）刻度尺；（2）①2；4；②在弹性限度内，弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F成正比；③2.5；（3）钩码；弹簧测力计难控制，力的大小、弹簧的伸长量不易准确测定。 【解析】（1）钩码的重力已知，因此不需要测量，实验中要测量的是弹簧的伸长量，而长度的测量工具为刻度尺，所以需要刻度尺； （2）①当弹簧所受的拉力为0时弹簧的长度为原长，由图二可知弹簧的原长L0为2cm；且当弹簧受到2N的拉力时，弹簧的长度L为6cm，则ΔL＝L﹣L0＝6cm﹣2cm＝4cm； ②分析图二中的数据可以得出结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F成正比； ③根据图二可以分析出拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm，当超过2.5N时，这一规律被打破，因此可以断定用该弹簧制的弹簧测力计的量程是2.5N； （3）根据题意可知，用弹簧测力计不易控制拉力的大小和方向，弹簧的伸长量也不易测量准确，另外弹簧测力计有自重，向下拉时实际拉力大于测力计的示数，结果不准确，所以用钩码好。 4．为了探究“在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力的关系”。所用的部分器材有：一个铁架台、一根两端分别有吊环和挂钩的弹簧（能承受的最大拉力是4N）、重力是0.5N的钩码若干。 （1）该实验还需要的器材是 　 　。 （2）记录的实验数据见下表。根据表中的实验数据，在方格纸上画出弹簧的伸长ΔL与拉力F的关系图象。 弹簧原长L0＝2.0cm 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 钩码总重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 弹簧的长度L/cm 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 拉力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 弹簧的伸长ΔL/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 （3）根据图像，可得出的探究结论是：　 　。 （4）图2是该实验所用的弹簧，如果用这根弹簧自制弹簧测力计，则测力计的指针应安装在 　 　点。（选填“a”“b”或“c”） 【答案】（1）刻度尺；（2）见解析；（3）在一定的弹性范围内，弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比；（4）b。 【解析】（1）弹簧的长度需要利用刻度尺测量出来，所以实验中还需要的器材是刻度尺。 （2）由表中数据画出在弹性形变范围内，弹簧的伸长ΔL与拉力F的关系图象，如图所示： 弹簧原长L0＝L﹣ΔL＝3.00cm﹣1.0cm＝2.00cm。 （3）从图象中可以看出，在拉力为3.5N之内，弹簧伸长的长度与拉力是成正比的，所以可以得出的结论是：在一定的弹性范围内，弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比； （4）弹簧伸长，指针的位置向下移动，所以指针应该安装在b点。 5．【探究名称】探究弹簧伸长量与受到的拉力的关系 【问题】小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，那是不是说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比呢？为此，他设计了如图甲所示的装置进行探究。 （1）【证据】要完成实验，除了图甲所示的铁架台、弹簧、质量相同的钩码若干个外，还需要的测量工具是　 　。 （2）实验中，弹簧所受拉力的大小是通过改变　 　来实现的。 （3）进行实验后小明记录下相关数据，下表是他记录的数据中的一部分，其中数据明显错误的是 第　 　次实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 … 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6 … 伸长量/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 … （4）【解释】根据表中的数据可知，小明认为的弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是　 　（选填“正确”或“错误”）的。 （5）【交流】某兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，绘制出弹簧伸长量与所受拉力的关系如图乙所示。 ①若他们要制作精确度较高的弹簧测力计，应选用弹簧　 　（选填“A”或“B”），此弹簧拉力每增加1N，弹簧的伸长增加　 　cm。 ②拉力增大到一定程度后，图像中的线不再是直线，说明我们在使用弹簧测力计时，所测拉力不能　 　。 【答案】（1）刻度尺（2）钩码的个数（3）4 （4）正确（5）A；2.5；超过量程 【解析】弹簧测力计刻度均匀是否意味着弹簧伸长量与拉力成正比，然后为探究此问题设计实验。实验需要铁架台、弹簧、钩码和刻度尺等，通过改变钩码个数改变拉力大小。分析实验数据发现第 4 次数据错误，而其他数据表明弹簧伸长量与拉力大致成正比，验证了小明的想法。接着在交流部分，对于制作弹簧测力计，根据两弹簧的特性可知 A 弹簧更适合制作精确度高的，且明确该弹簧拉力每增加 1N 伸长约 2.5cm，同时指出当拉力增大到一定程度后图像不再是直线，提示使用时不能超过量程。 （1）要测量弹簧的伸长量，所以还需要刻度尺来准确测量长度的变化。故该空填“ 刻度尺 ” （2） 实验中通过增加或减少钩码的个数来改变作用在弹簧上的拉力大小。 故该空填“ 钩码的个数 ”； （3） 分析数据可以看出，前三次拉力增加 1N，伸长量增加约 0.4cm，而第 4 次拉力从 3N 增加到 4N 时，伸长量不合理地增加很多，与前面的规律不符，所以第 4 次实验数据明显错误。故该空填“ 4 ”； （4）从其他几组较为正常的数据可以看出，拉力增大时，伸长量也大致成比例增加，说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是正确的。 故该空填“ 正确 ”； （5）① 从图乙可以看出，A 弹簧的曲线更接近直线，说明在相同拉力变化下伸长量的变化更均匀，也就是精确度更高，从图中可知该弹簧拉力每增加 1N，伸长量增加约 2.5cm。 故第1空填“ A ”，第 2空填“ 2.5 ”； ② 当拉力增大到一定程度后图像不再是直线，说明弹簧超过了一定弹性限度，此时不能再准确测量拉力，也就是提示我们所测拉力不能超过量程，否则会损坏弹簧测力计或导致测量不准确。 故该空填“ 超过量程 ”。 6. 用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系． 如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识．现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示．已知细绳始终处于弹性限度内． （1）据甲图可知弹性细绳原长为 cm；乙图中测力计读数为 N． （2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力 （填“成正比”或“不成正比”）． （3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上 cm位置．现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为 ． 【答案】（1） 3.00 1.6 （2） 均匀 成正比（3） 3.50 2：1 【解析】第一空．由图可知，刻度尺的分度值为1mm，由甲图可知，弹性细绳原长为3.00cm； 第二空．由图可知，弹簧测力计的分度值0.2N，由乙图可知，测力计的读数为1.6N； 第三、四空．图乙中，弹性细绳长度为6.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为1.6N，图丙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为3.2N，丁图中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了9.00cm，测力计的示数为4.8N，由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比； 第五空．由图甲可知，R2位于3.00cm时，R1位于1.00cm；由图乙可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；由图丙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；由丁图可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置； 第六空．由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为2.00cm，右侧弹性细绳的长度为1.00cm； 由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm； 由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm； 由丁图可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm； 综上知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由知，A、B两端的速度之比为2：1． 7.同学们在学完弹簧测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。 他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。 （1）螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力______（选填“大于”“等于”或“小于”）它受到的重力； （2）同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。 试验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 螺母个数n/个 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 螺母总重G/N 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 刻度尺读数L/mm 0 5 11 20 30 45 60 75 90 110 135 158 ①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越______； ②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N（结果保留两位小数）；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时______（选填“能”或“不能”）确定此物体的重； （3）同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处，此测力计的最大量程为______； （4）同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围______，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。 【答案】 ①等于 ②越长 ③0.33 ④不能 ⑤30 ⑥ 0.2N ⑦较小 【解析】（1）由平衡条件得，受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。 （2）分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越长。 由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为 由表格可知，螺母个数从0~4之间，刻度尺读数不是均匀变化的，所以静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时不能确定此物体的重。 （3）由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，所以零刻度线应该标在刻度尺的30mm刻度处。此测力计的最大量程为90mm刻度处的示数，应该标为 （4）若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围较小，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。 8. 小明计划制作一个简易弹簧测力计，要求： ①测量范围为0~30N；②分度值为1N；③用木板M做刻度板；④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。 为了满足上述要求，小明对已有四根弹簧做了如下测试： 如图1，把弹簧挂在竖直木板M上，测出弹簧原长l0，如图2，把30N的重物挂在弹簧下端，测出弹簧总长l。测试结果如下表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧，并说明不选其他三根的理由。 弹簧代号 甲 乙 丙 丁 l0/cm 2.00 4.00 4.00 8.00 l/cm 20.00 2200 6.10 35.00 取走重物后弹簧能否恢复原状 不能 能 能 能 【答案】见解析 【解析】应选用乙弹簧制作一个简易弹簧测力计。不选用其他三根弹簧的理由是： （1）弹簧测力计在取走重物后需恢复形变，即发生退行性变，而甲测力计不能，所以甲不能选取。 （2）丙弹簧原长4.00cm，把30N的重物挂在弹簧下端后，弹簧总长l=6.10cm，形变量太小，不能满足邻两刻度线之间的距离适当大一些的要求。 （3）丁弹簧最终长度为35cm，大于木板长度30cm，所以丁不可以。 9．小丽利用如图所示的器材探究弹簧的伸长量与它受到的拉力的关系： (1)要完成实验，除了如图甲所示一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的一个测量仪器是_____； (2)进行实验后小丽记录数据如下表，表格中未填写的一项栏目是_____； 拉力（钩码总重） 0 1 2 3 4 5 6 7 弹簧长度 2.10 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 5.30 _____ 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 (3)请根据表格中的数据，在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像； (4)由表可知，最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同，这是因为（    ）； A．弹簧太硬了 B．弹簧超出了弹性限度 C．所挂钩码太轻 (5)通过分析，可得出结论：_____； (6)小丽又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，记录弹簧受到的拉力大小和弹簧的长度，根据多组测量数据做出的图像如图丙所示，分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，则用弹簧_____（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度更高。 【答案】(1)刻度尺 (2)弹簧的伸长量Δl/cm (3) (4)B (5)弹簧的伸长量与所受拉力成正比 (6)A 【解析】（1）实验中需要测量弹簧的长度，因此还需要的测量工具是刻度尺。 （2）由第一次实验可知，此时拉力为0，弹簧应处于原长，没有被拉伸，此时弹簧的伸长量为0，所以未填写的一项栏目表示的是弹簧的伸长量。 （3）将表中各点描在图中对应的位置，再用光滑的曲线将各点连接起来，如图所示： （4）在弹性限度内，弹簧的伸长量随拉力的增大而增大，当超过了这一限度，就不再成比例增加。最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同，这是因为弹簧超出了弹性限度，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （5）由（3）中所画的图像可知，是一条过原点的倾斜直线，说明在弹簧弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 （6）由图可知，受到同样大小的拉力作用，A弹簧的伸长量大于B弹簧，所以A弹簧制成的弹簧测力计精确度较高。 10. 实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的关系图像（图线记为a）。 （1）分析图甲的数据，得到实验结论：，则比值k的单位是______，这根弹簧k的大小为______； （2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想： 甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变； 乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小； 丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大； 为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究： ①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为______cm； ②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为，则弹簧下端受到钩码的拉力______ N，此时弹簧的伸长量______ cm； ③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如下表； ④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出图像（对应图线记为b）；______ 弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 ⑤比较图线a、b，可以判断______（选填“甲”、“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。 【答案】（1） N/cm 0.5N/cm （2） 3.00 2.5 2.50 丙 【解析】（1）拉力的单位是N，弹簧的伸长量单位是cm，则比值k的单位是N/cm；这根弹簧k的大小为 （2）①如图乙，此时弹簧长度为 11.50cm-8.50cm=3.00cm ②如图丙所示，每个钩码的重力为，5个钩码的总重力为2.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N，此时弹簧的伸长量 ④在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点，然后连接起来，如图所示： ⑤图线b的k值为 大于原来图线a的k值，可以判断丙同学的猜想是正确的。 11.小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不同。对于哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想： 猜想1：弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量。 猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。 猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。 小明为了探究自己的猜想，设计出如下实验方案： ①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两弹簧的初始长度L1、L2。 ②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相同的力拉弹簧，测量出两根弹簧对应的伸长量ΔL1、ΔL2。 ③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。 （1）该实验方案探究的是猜想_________（填写序号）。 （2）实验方案中，将一根弹簧剪成长度不同的两根，这样做的目的是_________________________。 （3）此探究实验能得出的初步结论是____________________________________________。 （4）实验方案中，用大小相同的力拉弹簧，表明弹簧的伸长量还与___________有关，由此可制成弹簧测力计，请写出其工作原理_________________________________________。 【答案】（1）2；（2）得到材料、粗细均相同的两根弹簧；（3）见解析；（4）拉力大小；见解析 【解析】（1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想2； （2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是为了得到材料、粗细均相同的两根弹簧； （3）两弹簧的初始长度L1<L2，固定弹簧的一端，用大小相同的力拉弹簧，测量出两根弹簧对应的伸长量ΔL1<ΔL2，此探究实验能得出的初步结论是：在弹性限度内，弹簧的原长越长，用相同的力拉动时，弹簧的伸长量越长。 （4）根据控制变量法，用大小相同的力拉弹簧，可知弹簧的伸长量还与拉力大小有关。 弹簧测力计的原理是：在弹簧的弹性限度以内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。 二、探究重力G与质量m关系的实验（10道题） 1．小朱同学在“探究重力与质量的关系”时用弹簧测力计测物体的重力，实验得到下表数据。如图是某次测物体的重力的示意图。下列说法不正确的是（　　） m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 G/N 1 2 3 4 5 A．弹簧测力计应该在竖直方向调零 B．由表中数据可知重力与质量的关系是 C．图中弹簧测力计的示数为4.6N D．由表中数据可知物体的重力与其质量成正比 【答案】B 【解析】A．重力的方向竖直向下，弹簧测力计应该在竖直方向调零，故A正确，不符合题意； B．不同的物理量之间不能用等号，故B错误，符合题意； C．图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.6N，故C正确，不符合题意； D．由表中数据可知物体的重力与其质量的比值为定值，说明物体的重力与其质量成正比，故D正确，不符合题意。故选B。 2．某同学“探究重力与质量的关系”的实验，根据测量不同质量的钩码所在甲、乙不同星球表面受到的重力数据，画出如图所示的G-m图像，下列说法正确的是（　　） A．同一地点，物体所受的重力与它的质量比值是定值 B．若用石块代替钩码进行该实验，能够得到相同结论 C．甲星球表面上质量为4kg的物体所受的重力为60N D．相同质量的物体在甲、乙两星球表面上的重力相同 【答案】ABC 【解析】A．由图可知，甲、乙均是过原点的直线，所以物体所受的重力与其质量的比值为定值，A符合题意； B．用钩码做实验，是因为钩码的质量已知，不需要再进行测量，用石块代替钩码进行实验，需要先用天平测出石块质量，但是得出的结论是相同的，B符合题意； C．由图可知，质量为4kg的物体在甲星球上所受的重力为60N，C符合题意； D．由图可知，质量为8kg的物体在甲星球上所受的重力为120N，在乙星球上所受的重力为40N，所以物体在甲星球上所受的重力为乙星球上所受的重力的3倍，D不符合题意。 故答案为ABC。 3．某同学“探究重力与质量的关系”的实验，根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．质量为的物体所受的重力为 B．物体所受的重力与它的质量成正比 C．重力与质量的关系式为 D．若用石块代替钩码进行该实验，能够得到相同结论 【答案】A 【解析】BCD．如图，当物体质量为 时，物体的重力G=0.5N；当物体质量为 时，物体的重力G=1.0N；当物体质量为 时，物体的重力；所以物体受到的重力跟物体的质量成正比，并且 利用质量分别为、、的石块进行实验可以得到相同的结论，故BCD正确，不符合题意； A．由以上可知G=mg，当物体质量是时，物体受到的重力为 故A错误，符合题意。故选A。 4. 在“探究重力与质量的关系”实验中，用质量已知的钩码为被测物体，用弹簧测力计测量钩码的重力G，逐次增挂钩码，分别测量它们所受的重力，并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 (1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。 (2)图所示，利用测力计测量钩码重力时，使测力计弹簧伸长的力是_________. A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 (3)图所示，关于物体重力与质量的关系，下列图像中正确的是_________。 A． B． C. D. 【答案】5 C B 【解析】(1)由实验数据可知，各组重力和质量比值相等，均为g=10N/kg，所以500g的物体受到的重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N (2)使测力计弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力，故选C。 (3)由表格可知，同一物体重力和质量成正比，故选B。 5. 小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到下表中的实验数据：    实验次数 被测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值 1 物体1 0.1 0.99 9.9 2 物体2 0.4 3.88 9.7 3 物体3 0.5 ① ② （1）实验中，需要的测量工具包括弹簧测力计以及 ； （2）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 方向调零； （3）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力； （4）第3次实验“物体3”的重力如图a所示（物体处于静止状态），根据实验结果，表格中第3次实验的数据①处应填 ②处应填 ； （5）根据上面的实验结果得出实验结论： ； （6）该组同学利用身边的器材取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法 ； A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系 （7）月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的六分之一、若一个连同随身装备共102kg的航天员到达月球表面，根据上面的实验结果，月球对他的引力是 ； （8）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图b所示，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力 （填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力。 【答案】（1） 天平（2） 竖直 （3） 静止（4） 4.9 9.8（5） 物体所受重力与质量成正比（6） C （7） 166.6N （8） 大于 【解析】（1）探究“重力的大小跟质量的关系”时，需要测量质量和重力，需要的测量工具是天平和弹簧测力计。 （2）测量重力时，弹簧测力计竖直放置，因而使用前竖直方向进行调零。 （3）弹簧测力计测量物体重力的原理是二力平衡，物体处于静止状态时，弹簧测力计的拉力等于物体的重力。 （4）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，“物体3”的重力G=4.9N，比值 （5）根据重力与质量的实验数据，质量增加几倍，重力也增加几倍，且的比值保持不变，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 （6）重力和质量的比值与物质的种类无关，为了使得实验结果具有普遍性，可以换用不同物体进行实验，故C符合题意。 （7）一个连同随身装备共102kg的航天员，地球对航天员的引力 由月球对它表面附近物体的引力是地球对地面附近同一物体引力的可得，月球对他的引力 （8）在图像画一个竖直的辅助线可知，相同质量的物体在甲球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。 6. 某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究。 （1）在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表： 被测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） G与m的比值（N/kg） 物体1 0.1 0.97 9.7 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 ①在探究过程中，需要的测量工具有 　　、　 　。 ②分析表中数据，得出的结论是：重力与质量成 　 　比。 ③根据上表中测量的实验数据分析如图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 　 　。 （2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图乙所示。将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向 　 　（选填“变化”或“不变”）。 【答案】（1）①天平；弹簧测力计；②正；③B；（2）不变。 【解析】（1）①根据表中数据，要测量质量和重力，故实验所需要的测量工具是：天平和弹簧测力计； ②因重力与质量之比为定值，故分析表中实验数据得出的结论是：物体所受重力与其质量成正比； ③因物体所受的重力跟它的质量成正比，故重力随质量的变化关系图像为过原点的直线，故选B； （2）因为重力的方向总是竖直向下的，所以逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变。 7．小明在进行探究“重力的大小跟质量的关系”的实验。 （1）实验中，需要的测量工具是　 　和　 　； （2）下表是小明设计的实验数据记录表格，表格中已经记录了他3次实验的数据，则空白处横线上缺少的栏目是　 　。请你根据他的实验数据，在图中画出重力与质量之间的关系图线　 ； 实验序号 物体质量m/kg 重力G/N 　 ① 0.1 1 　 ② 0.2 2 　 ③ 0.3 3 　 （3）分析数据，可以得到的结论是物体受到的重力跟质量成　 　比，若本实验转到月球上进行，则你得到的结论对于月球上的物体　 　（选填“仍成立”或“不成立”）； （4）小明的同桌小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小亮同学的做法　 　（选填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1）弹簧测力计；天平 （2）重力与质量的比值/（N·kg-1）； （3）正；仍成立 （4）合理 【解析】明确实验目的是探究重力与质量的关系，需要用弹簧测力计测量重力，用天平测量质量。为了得出重力与质量的关系，需要计算重力与质量的比值，通过在表格中增加相应栏目来体现。然后根据数据描点连线来直观呈现关系。从数据中发现比值为定值，得出重力跟质量成正比的结论。接着考虑到在月球上虽然重力变化但质量不变且比值仍为定值，所以结论对于月球上的物体仍成立。小亮测量不同物体来增强实验结论的普遍性，这种做法是合理的，从实验的科学性和严谨性角度进行了分析。 (1) 第1、2空、 实验中，需要的测量工具是重力的弹簧测力计和测量质量的天平。 故第1空填“ 弹簧测力计 ”，故第2空填“ 天平 ”； (2) 第1空、 实验中需要得到重力与质量的比值，通过比值得到重力与质量的关系，则空白处横线上缺少的栏目是重力与质量的比值/ 。 故该空填“ 重力与质量的比值/（N·kg-1） ”； 第2空、 根据表格中数据在坐标轴中描点，再用直线将各个点连接起来。 故该空如图所示： （3） 第1空、 比值为定值，说明物体受到的重力跟质量成正比。 故该空填“ 正 ”； 第2空、 若本实验转到月球上进行，在月球上，物体的质量不变，重力变为地球上的 则在月球上，物体的重力与质量的比值仍为定值，则实验得到的结论对于月球上的物体仍成立。 故该空填“ 仍成立 ”； (4) 第1空、 小亮测量不同物体的重力与质量大小，可以使实验结论=更具有普遍性，则小亮同学的做法合理。故该空填“ 合理 ”。 8．下表是研究物体所受的重力跟物体的质量的关系实验得到的数据： 实测物体 质量m/kg 重力G/N A 物体1 0.1 0.98 　 物体2 0.2 1.96 　 物体3 0.3 2.94 　 （1）研究过程中，所用的测量工具是　 　和　 　． （2）为了探究物体的重力和质量之间是否成正比的关系，请完成设计的表格中空缺处A的内容：　 　。 （3）分析表中实验数据，得出的结论是物体的　 　和　 　成正比．你判断的依据　 　。 （4）某科学探究小组测量了不同地点的g值大小，数据如下表所示。分析表中数据，可以发现： 地点 赤道 广州 上海 北京 莫斯科 北极 g值大小 9.780 9.788 9.794 9.801 9.816 9.832 地理纬度 0° 23°06'N 31°12'N 39°56'N 55°45'N 90° N ①g值最大的位置在　 　； ②g值与地理纬度的关系　 　； ③为了使②中的结论更可靠，你的建议是 　 　； ④我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的　 　． 【答案】（1）天平；测力计（2）重力与质量之比/NKg-1（3）重力；质量；A列数据不变 （4）北极；纬度越高，g值越大；再次测量从赤道至南极不同纬度的g值；质量 【解析】（1）实验中需要测量质量和重力，实验室中测量质量的工具是天平，测量重力的工具是弹簧测力计。故答案为：天平；测力计。 （2）为了探究物体的重力和质量之间是否成正比的关系，应求出重力和质量的比值并进行比较，因此A处的内容应为重力与质量之比/Nkg-1。 故答案为：重力与质量之比/Nkg-1。 （3）由表中数据可见：质量增大几倍，重力也相应的增大几倍，但是重力和质量的比值是不变的，比值的大小是一定值。因此可以得出的结论是：物体的重力和质量成正比。 故答案为：重力；质量。 （4）①从表二中第二行中获知：g值最大是北极。 ②从表二中第三行知：g值变化的可能原因是：g值可能与地球纬度有关，纬度越高，g值越大。 ③为了使②中的结论更可靠，避免实验的偶然性，应该再次测量从赤道至南极不同纬度的g值进行比较。 ④物体的质量是物体的属性，不随物体形状、位置、状态及温度而变化；虽然物体所受重力与质量成正比，但由于g值会随地理纬度的变化而变化，为保证交易的公平，国际贸易中应按质量进行。 9．探究重力的大小和方向： (1)需要的测量工具：天平、______； (2)请根据实验数据画出图像______，将表格中的数据补充完整______； 质量m/kg 0.1 0.3 0.4 0.5 重力G/N 1 2 3 4 5 (3)分析数据可知：物体的重力与它的质量成______； (4)使木板M与桌面夹角逐渐变大，悬线OA的方向______（选填“向左倾斜”或“不变”），由此可知：物体所受重力的方向______。 【答案】(1)弹簧测力计 (2) 0.2 (3)正比 (4) 不变 竖直向下 【解析】（1）实验中需要测量重力及质量的大小，需要用到弹簧测力计及天平。 （2）[1][2]根据实验数据描点连线画出图像如下： 根据图像可知，重力为2N时对应的质量为0.2kg。 （3）根据表格数据画出的图像是正比例函数图像，可得：物体的重力与它的质量成正比。 （4）重力是由地球的吸引产生的，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向不变，始终沿竖直的方向，由以上分析可知，重力的方向总是竖直向下的。 10.小金在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （1）图甲是探究重力方向的实验装置，将小球用细线悬挂在支架上，让其自由下垂。按照图乙的方式缓慢改变支架与桌面的夹角，通过观察_________的方向来判断重力方向。 （2）为进一步明确重力的方向，小金在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，如图丙所示，已知水面始终为水平方向，用量角器测量_____________间的夹角为90°，由此可判定重力是竖直方向的。 （3）根据上述探究的结论，在测量重力前，需要把弹簧测力计进行________方向的调零。 （4）小金用图丁所示的实验方法，测量物体的重力，实验数据如下表： 物体序号 1 2 3 4 5 6 物体的质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ①分析表中有效数据，可以得出物体所受重力与质量成_________关系。 ②小金实验时发现第6个物体的重力无法测量，原因是______________________________________。他想到可以用得出的实验结论推理出第6个物体的重力，为________N。 【答案】（1）细线；（2）细线与水面；（3）竖直；（4）正比；第6个物体的重力超过弹簧测力计的量程；6 【解析】（1）将小球用细线悬挂在支架上，并让其自由下垂，由于重力的方向始终是竖直向下的，故可以通过细线的方向确定重力的方向。 （2）重力的方向始终竖直向下，即与水平面垂直，故改变支架与桌面的夹角，用量角器可测出细线与水面间的夹角始终为90度。 （3）重力的方向竖直向下，所以在测量重力前，需要把弹簧测力计进行竖直方向调零。 （4）从表格中数据知，重力和质量的比值不变，质量增大几倍，物体的重力也增大几倍。所以可知，物体的重力与质量成正比。 由图丁可知，弹簧测力计的量程是0~5N，第6个物体的重力无法测量，原因是第6个物体的重力超过弹簧测力计的量程。 第6个物体的重力 解得：G=6N 三、“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（10道题） 1．如图所示，为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某实验小组用一个砝码、一块木块、两块材料相同但粗糙程度不同的长木板进行了三次实验。甲、乙两次实验用同一长木板，甲、丙两次实验的长木板材料相同但粗糙程度不同。下列说法正确的是（    ） A．甲实验中，木块速度越大，木块受到的滑动摩擦力越大 B．乙实验中，当木块做匀速直线运动时，砝码不受摩擦力 C．甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关 D．用弹簧测力计拉动木块，拉力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小 【答案】B 【解析】A．实验中加速拉动木块时，压力大小和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故A错误； B．乙实验中，当木块做匀速直线运动时，砝码与木块一起做匀速运动，与木板没有相对运动趋势，砝码水平方向不受摩擦力，故B正确； C．甲、丙两次实验，压力大小不同，接触面粗糙程度不同，故不能得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，故C错误； D．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，题中没有说明水平方向，也没有说明是否为匀速直线运动，故D错误。故选B。 2．在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小王小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验，下面有关实验讨论交流的说法正确的是（ ） A．摩擦力的测量用到了转换法 B．为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块 C．乙、丙两图实验现象比较，说明滑动摩擦力大小与压力大小无关 D．本次实验器材只能研究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系 【答案】A 【解析】A.弹簧滑动摩擦力时，滑动摩擦力不能直接测量，是通过测量拉力，间接测量滑动摩擦力，这种方法是转换法，故A正确。 B.当弹簧测力计水平拉动木块在水平面上进行匀速直线运动时，木块受到的水平向右拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数，如果弹簧测力计斜向上拉，木块受到的拉力和滑动摩擦力不是平衡力，滑动摩擦力大小不等于弹簧测力计示数，故B错误。 C.乙、丙两图，没有控制压力大小不变，也没有控制接触面粗糙程度不变，所以两个实验不能探究滑动摩擦力大小的影响因素，故C错误。 D.实验不但能探究滑动摩擦力跟压力大小关系、接触面粗糙程度关系，还能探究滑动摩擦力跟接触面积的关系，故D错误。故选A。 3. （2026福建）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，实验装置如图所示。 （1）图中滑轮的作用是________。 （2）一木块上下两面贴有粗糙程度不同的砂纸。拉动木板，数据记录如下表。 实验序号 1 2 3 木块放置情况 电子秤示数m/g 203.5 188.7 158.3 ①电子秤示数越小，钩码受到的拉力越________，木块受到的滑动摩擦力越大。 ②第1、2次实验，是探究滑动摩擦力大小与________的关系。 ③分析第2、3次实验可得结论：在其他条件相同时，滑动摩擦力随________增大而增大。 【答案】（1）改变力的方向 （2） ①大 ② 接触面的粗糙程度 ③ 压力 【解析】（1）图中滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，将水平方向的拉力转为竖直方向。 （2）① 钩码静止时，钩码重力​，电子秤的支持力，不变，电子秤示数 越小，支持力越小，因此钩码受到的拉力越大； 而木块静止时拉力大小等于滑动摩擦力，因此拉力越大滑动摩擦力越大。 ② 第1、2次实验中，木块对木板的压力相同，只有接触面的粗糙程度不同，因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 ③ 第2、3次实验中，接触面粗糙程度相同，第3次实验中木块对木板的压力更大，由数据可得滑动摩擦力更大，因此结论为：其他条件相同时，滑动摩擦力随压力增大而增大。 4. （2026江苏连云港）许多公共场合的地面用水清洗后会摆上“小心地滑”的提示牌，这一现象引发了小明的思考：水对物体间的摩擦力有何影响？他找来木块、水平木质桌面、钩码、力传感器等器材进行探究。如图所示，使用力传感器对木块施加水平拉力，缓慢增大拉力直至木块被拖动，发现木块被拖动瞬间拉力最大，老师告诉小明这个最大拉力的大小等于木块与桌面间最大静摩擦力的大小。小明随即探究水对木块与木质桌面间最大静摩擦力的影响。他在木块与桌面间加水并涂抹均匀，缓慢增大拉力直至木块被拖动，记录最大静摩擦力的大小。不断复原、加水，并记录相应最大静摩擦力的大小。加40滴水后，直接加大量水至木块放上后四周有水溢出，测量此时最大静摩擦力的大小。待木块与桌面干燥后，在木块上增加4个钩码，重复以上步骤。获得实验数据如表所示。 实验次序 水滴数 木块最大静摩擦力 木块+钩码最大静摩擦力 实验次序 水滴数 木块最大静摩擦力 木块+钩码最大静摩擦力 1 0 0.532 1.612 6 25 1.970 3.398 2 5 0.848 1.933 7 30 1.850 2.909 3 10 1.197 2.421 8 35 1.744 2.770 4 15 1.516 2.854 9 40 1.717 2.644 5 20 1.890 3.133 10 溢出 0.428 1.556 （1）实验过程中，木块未被拖动时，力传感器对木块的拉力大小________（选填“大于”“小于”或“等于”）桌面对木块的摩擦力大小。 （2）为了完成本次实验，所用实验器材除图中标注的外，还必需有的实验器材是_________。 （3）分析实验数据可得出结论：①________；②________。 （4）许多公共场合的地面用水清洗后会摆上“小心地滑”的提示牌，理由是________。 【答案】（1）等于 （2）胶头滴管 （3） 当水滴数相同时，木块对桌面的压力越大，木块与桌面间的最大静摩擦力越大 当木块对桌面压力相同时，当水滴数增多时，木块与桌面间的最大静摩擦力先增大后减小 （4）由表中数据可得，水溢出时物体所受最大静摩擦力小于干燥时的最大静摩擦力 【解析】（1）木块未被拖动时，保持静止状态，水平方向上拉力与静摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等。 （2）实验需要控制水滴的数量（5 滴、10 滴……40 滴），因此必须用滴管精准滴水。 （3）横向对比同一水滴数列：水滴数相同时，f2（木块+钩码，压力大）始终大于f1（纯木块，压力小），说明当水滴数相同时，压力越大，最大静摩擦力越大； 对比同一压力组（纯木块/木块加钩码）：水滴0→25滴，最大静摩擦力持续上升；水滴 25→溢出，最大静摩擦力持续下降，积水溢出时最大摩擦力远小于干燥状态下的最大静摩擦力。 （4）地面清洗后会形成一层水膜，当积水较多时，物体与地面间的最大静摩擦力会大幅减小，人行走时容易打滑摔倒，因此需要摆放 “小心地滑” 提示牌。 5. （2026辽宁）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某同学猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验器材有：上下表面粗糙程度不同的木块、电动装置、长木板、铁质钩码、力传感器等。力传感器与计算机相连，在计算机上可得到拉力随时间变化的图像。 （1）将长木板放在水平桌面上，按图（a）组装器材，其中只有一处错误。应调节力传感器的高度，使拉着木块的细线沿___________方向。 （2）调好器材后，用电动装置水平向左拉动长木板，木块相对桌面静止。计算机生成了图（b）中的图线①，根据___________知识，可知木块受到的滑动摩擦力大小为0.65 N，方向___________。 （3）在木块上分别放置一个和两个钩码进行实验，生成了图线②和③。比较图线①、②、③，可知在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力___________。 （4）若在两个钩码正上方悬挂一个球形磁体进行实验，判断下列5个数据、、、、中，可能是木块受到的滑动摩擦力大小的数据有___________个。 （5）移走两个钩码，翻转木块改变接触面的粗糙程度进行实验，生成的图线与图（b）中图线___________相比，可以初步探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。 【答案】（1）水平 （2） 二力平衡 水平向左 （3）越大 （4）3 （5）① 【解析】（1）在探究滑动摩擦力的实验中，必须保持拉力与摩擦力在同一直线上，只有让细线沿水平方向，才能使拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，利用转换法，得出摩擦力的大小。 （2）实验中，木块相对桌面静止，说明木块在水平方向上受力平衡。木块受到力传感器向右的拉力和长木板对它向左的滑动摩擦力。根据二力平衡的知识，这两个力大小相等、方向相反。已知拉力 0.65N，方向水平向右，因此滑动摩擦力大小也为0.65 N ，方向与拉力相反，即水平向左。 （3）图线①②③对应的压力依次增大（木块上分别放0、1、2个钩码），接触面粗糙程度不变，对应的滑动摩擦力分别为0.65N、1.08N、1.51N，因此可得结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）磁体悬挂在铁质钩码正上方，磁体对铁质钩码有向上的吸引力，木块对长木板的总压力小于“木块+2个钩码”的总重力，因此滑动摩擦力小于木块放两个钩码时对应的滑动摩擦力1.51N；在拉动过程中，磁体能否同时将两个钩码吸引起来，不太好判断，若能把两个钩码吸引起来，此时木板受到的压力等于单独一个木块的重力，滑动摩擦力等于0.65N，故滑动摩擦力的范围为，符合条件的数据为、、共3个。 （5）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，根据控制变量法，需要保持压力大小不变，仅改变接触面粗糙程度。移走两个钩码后，木块自身重力对应的压力和不加钩码的初始实验一致，对应图线①，因此生成的图线应与图线①相比。 6. （2026黑龙江龙东）某小组在探究影响滑动摩擦力大小因素时，根据生活经验提出猜想：滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力大小和接触面的粗糙程度有关。 （1）为了验证猜想，小组利用弹簧测力计、木块、长木板、钩码等器材进行实验。当用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动时，根据________知识，木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。 （2）比较甲、乙两次实验可知：当其他条件相同时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越________。 （3）为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，小组在乙图实验器材的基础上提出两种方案进行实验。方案一是将A木板换成表面更粗糙的B木板，方案二是在A木板上铺上毛巾。你认为方案________是合理的，理由是________。 （4）在交流过程中，小组提出实验中遇到一些困难，请你写出操作过程中可能存在的困难：________。（写出一条即可） 【答案】（1）二力平衡 （2）大 （3） 一 探究摩擦力与接触面粗糙程度关系时，需控制压力及接触面的材质相同，只能改变接触面的粗糙程度，因此选方案一更合理。 （4）很难让木块保持匀速直线运动 【解析】（1）当弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，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，二者大小相等，因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小。 （2）甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同，乙中木块增加了钩码，对接触面的压力更大，由图知弹簧测力计示数从1.2N增大到1.6N，因此可得：其他条件相同时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，核心是控制变量法，需要保持其他条件不变，只改变接触面粗糙程度，两种方案中，方案一更换木板，材质相同，只改变了接触面的粗糙程度，符合要求，而方案二加毛巾在改变接触面粗糙程度的同时，还改变了接触面的材质，存在两个变量，不符合控制变量法。故选择方案一。 （4）实验过程中，很难一直拉动木块保持匀速直线运动，因此会出现弹簧测力计示数不稳定、读数困难的问题。 7.（2026湖北武汉） 在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，同学们用弹簧测力计、几个钩码、一个塑料块、一块长木板、两块材料相同但表面粗糙程度不同的绒布进行实验，实验数据如下表所示。 序号 接触面 压力 摩擦力 1 长木板 5.6 1.5 2 长木板 2.6 0.7 3 绒布1 5.6 1.9 4 绒布1 2.6 0.9 5 绒布2 5.6 1.7 （1）比较3和5两组数据可知，滑动摩擦力大小与__________有关。比较__________两组数据可知，滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。 （2）比较2和5两组数据，有同学提出下列结论，无法从实验数据中得出的是__________（填序号）。 ①滑动摩擦力大小跟接触面的材料有关 ②滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关 【答案】（1） 接触面的粗糙程度 1、2##3、4 （2）①② 【解析】（1）3和5两组实验中，压力相同，接触面材料相同，粗糙程度不同，最终滑动摩擦力不同，说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关； 要探究滑动摩擦力和压力的关系，需要控制接触面粗糙程度和材料完全相同，改变压力大小，1、2组接触面都是长木板，粗糙程度一致，压力不同、摩擦力不同；3、4组接触面都是绒布1，粗糙程度一致，压力不同、摩擦力不同，两组都符合要求。 （2）2和5两组实验数据中，接触面材料不同、粗糙程度不同，同时压力也不同，存在多个变量，不满足控制变量法的要求，故无法得出相应结论，故填①②。 8. （2026青海）小明的自行车刹车效果越来越差，刹车结构如图甲所示。发现增大刹车橡皮与轮毂间的滑动摩擦力是刹车效果变好的关键。 提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 作出猜想：滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度和接触面积有关。设计实验：用小木块代替刹车橡皮，长木板代替轮毂，如图乙所示，进行实验，实验数据记入下表。 实验序号 接触面 放置方式 压力 摩擦力 ① 木板 平放 1.7 0.5 ② 木板 平放 4.7 1.4 ③ 较粗糙木板 平放 4.7 1.8 ④ 木板 侧放 1.7 0.5 （1）用弹簧测力计水平拉动小木块，使它沿水平长木板__________滑动，利用__________的知识测出滑动摩擦力的大小。 （2）比较表中①②，发现接触面的粗糙程度相同，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，得出结论：滑动摩擦力大小与接触面受到的压力有关。比较②③，得出结论：__________。 （3）为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。小明将小木块侧放，如图丙所示，进行实验，数据记入上表。比较①④，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积__________。同桌将实验①中的小木块沿竖直方向切去一半，进行实验，发现弹簧测力计示数变为原来的一半，得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积有关。你赞成__________的观点。简要说明理由：__________。 （4）根据以上实验结论，请提出一条提升刹车效果的合理建议：__________。 【答案】（1） 匀速直线 二力平衡 （2）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 （3） 无关 小明 切去木块一半后，压力和接触面积同时变小，没有控制压力大小不变，不符合控制变量法，实验结论不可靠。 （4）更换更粗糙的刹车橡皮 【解析】（1）弹簧测力计水平拉木块，只有木块做匀速直线运动时，木块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，根据二力平衡知识，弹簧测力计示数就等于滑动摩擦力大小。 （2）实验②③：放置方式相同、压力均为 4.7N，仅接触面粗糙程度不同；粗糙木板摩擦力 1.8N大于普通木板 1.4N，控制压力不变，改变粗糙程度，可得：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）接触面、压力均 1.7N，仅接触面积不同，摩擦力都是 0.5N，说明滑动摩擦力与接触面积无关。 同桌竖直切木块，木块质量减半、对木板压力同步减半，实验存在两个变量（接触面积、压力），不符合控制变量法，实验结论不可靠；小明实验只改变接触面积、保持压力不变，实验设计正确，所以赞成小明。 （4）实验结论：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。刹车依靠滑动摩擦力减速，因此可通过增大压力、增加接触面粗糙程度提升刹车效果；接触面积不影响摩擦力，改变刹车橡皮接触面积无效。 9.小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，所用的长方体木块如图甲所示，其中一个面粗糙程度较大，其他各面粗糙程度相同。 （1）实验前，小梅先将弹簧测力计在____（选填“水平”或“竖直”）方向调零，使指针对准零刻度线；调好后，她用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平木板做____运动，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。 （2）小梅对比乙，丙两次实验得出：当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时，接触面越____，滑动摩擦力越大。 （3）小梅对比乙、丁两次实验，初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____（选填“合理”或“不合理”）的。理由是____。 接下来，小梅继续探究…… 【答案】（1）水平 匀速直线 （2）粗糙 （3） 不合理 没有只控制接触面积不同 【解析】（1）因为实验时要在水平方向拉动木块，为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响，应在水平方向对弹簧进行调零。 根据二力平衡知识可知，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平木板做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。 （2）对比乙，丙两次实验可知，压力一定时，接触面越粗糙，弹簧测力计的示数越大，即摩擦力越大，因此可得：当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）对比乙、丁两次实验，木块对接触面的压力一定，接触面的粗糙程度和面积都不同，根据控制变量法的思想可知，小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。 10. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小高设计了如图所示的实验。 （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__________原理通过比较弹簧测力计的示数大小来比较滑动摩擦力的大小； （2）比较__________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； （3）比较甲、丁两次实验中弹簧测力计的示数，发现甲的示数大于丁的示数，小高由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积有关，这是__________的（填“正确”或“错误”），理由是__________。 【答案】（1）匀速直线 二力平衡（2） 乙、丙 （3） 错误 没有控制压力大小相等 【解析】（1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，物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）探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，故比较乙、丙两次实验，可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）研究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，丁实验中物块的重力变小了，他的结论是错误的，理由是没有控制压力相同。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $