在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。弹簧测力计的示如图所示,根据 的知识,可知木块受到的滑动摩擦力是 ;如果在木块上再放一个砝码,则木块在木板上运动时受到的滑动摩擦力将 。
小明同学用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它们在长木板上做匀速直线运动。
(1)图丙中,长木板对木块摩擦力的大小为 ,这是根据 原理测出滑动摩擦力的,此时,铝块受到的摩擦力为 。
(2)分析 两次实验可以得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,此实验采用了常用的 进行探究(选填“控制变量法”或“等效替代法”
(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”
为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是 。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是 ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是 。
某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示, 为一轻薄塑料片,实验中所用的钩码均为 ,不计绳重及摩擦 取 。
(1)在图甲的装置中滑轮的作用是 。
(2)当左右两端同时各挂1个钩码时,塑料片静止,其左端受到的拉力 与右端受到的拉力 的方向 ;当左端再挂上一个钩码时,如图乙所示,塑料片将做 (选填"匀速"或"变速" 运动,此时塑料片受到的合力为 。
(3)在图甲实验的基础上,用剪刀将塑料片从中间剪断,断开的塑料片向两边加速运动,说明不在同一物体上的两个力 平衡(选填"能"或"不能" 。
学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一根细线悬挂起来,如图(a)所示,剪断细线后小球落下,如图(b)所示。
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图(c)所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,小明同学归纳得出的初步结论:
(1)由图(a)和(b)可知: ;
(2)由图(a)和(d)可知: ;
(3)由图(a)和(c)可知: 。
小明在探究“二力平衡”条件的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是 。
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是 。
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且 ,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,此现象说明力可以改变物体的 。
实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向 ,大小 ;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3 F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 F6。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究什么问题?
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小关系如何?还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将怎样?
如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将 ,动能将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小 。
学校在运动会上要举行拔河比赛。某班级组队时。同学们陷入了不同意见之中。请你仔细观察。认真分析,帮体育委员解决问题。
探究真知:为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图甲所示的实验。实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做 运动,这样做可以根据 的知识得出拉力与摩擦力的大小相等。
分析总结:实验现象说明。在拔河比赛中可以通过 (选填“增大”或“减小”)接触面的粗糙程度和 来增大人与地面的摩擦力。使班级贏得比赛。
科学决策:组队时。在班上选体重 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛。同时在比赛时脚穿图2中 (选填“甲“、“乙”或“丙”)种鞋。
如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
实验序号 |
长木板表面 |
木板放置方式 |
拉动木块的个数 |
弹簧测力计实数 |
① |
较粗糙 |
平放 |
1 |
1.5 |
② |
较粗糙 |
平放 |
2 |
3.0 |
③ |
较光滑 |
平放 |
2 |
1.6 |
④ |
较光滑 |
竖放 |
2 |
1.6 |
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据 的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
(2)由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。
(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的 有关。
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (选填“一定”或“不一定” 要匀速拉动长木板。
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法: 。
小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:
(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 、 、 分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但 不相等,则这两个力不平衡。
(2)按住塑料块,把跨过 轮的细线移到 轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。按住塑料块,把跨过 轮的细线移到 轮上,把塑料块转过 ,松手后塑料块由静止开始转动,如图丙所示。由此表明,作用在同一物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但 ,这两个力不平衡。
(3)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是 。
A. |
塑料块容易扭转 |
B. |
塑料块是比较容易获取的材料 |
C. |
减少了摩擦力对实验结果的影响 |
在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据 原理测出摩擦力大小的。
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,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,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为 ,他认为这时摩擦力的大小为 ,他操作中的错误是 。
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较乙、丙两次实验可得出的结论是 。
(4)在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,会发现 (选填“甲”或“乙”)图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时,压力作用效果与 有关。
小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
.如图1中甲图所示,将木块 平放在长木板 上,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板 上,木块 平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
.如图1中丙图所示,将木块 平放在长木板 上,并在木块 上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越 (选填“大”或“小” 。
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要” 。实验中小丽发现:当 为 时,木块 相对于地面静止且长木板 刚好做匀速直线运动,则长木板 受到地面的摩擦力大小为 。
(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体 受到方向不变的水平拉力 的作用, 和 图象分别如图3图4所示。则物体 在第4秒时受到的摩擦力大小为 。
小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,小华记录的部分实验数据如下表:
序号 |
木块放置情况 |
接触面情况 |
接触面所受压力 |
弹簧测力计示数 |
1 |
平放 |
木板 |
4 |
1.2 |
2 |
平放 |
木板 |
6 |
1.8 |
3 |
平放 |
木板 |
8 |
2.4 |
4 |
平放 |
棉布 |
6 |
2.4 |
5 |
平放 |
毛巾 |
6 |
2.8 |
(1)在实验操作中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,这样做的目的是 ;
(2)分析序号为1、2、3的三组实验数据可得:滑动摩擦力 的大小与接触面所受压力 大小的关系式是 ;
(3)通过分析序号为 的三组实验数据可得:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(4)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力 随时间 的变化图像如图乙所示,其中 木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 的水平拉力拉木块;如果实验时木块受的拉力是 ,下列对木块所处状态的判断,正确的是 ;
.始终静止 .始终做匀速直线运动
.静止或匀速直线运动 .条件不足,无法判断
(5)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是 。
在探究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验中,小明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,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做 运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法 (正确/错误),理由是 。
次数 |
木块大小 |
接触面积S/cm 2 |
摩擦力f/N |
1 |
整块 |
150 |
1.5 |
2 |
三分之二块 |
100 |
1.0 |
3 |
三分之一块 |
50 |
0.6 |
试题篮
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