初中物理探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验试题

某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，用如图所示的装置进行实验。

实验一：将长方体木块平放在长木板上，用力 $F$拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放，重复实验。

实验二：将长方体木块平放在长木板上，用力 $F$拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表二。再分别将一个砝码、二个砝码放在木块上，重复实验。

表一

实验次数	压力大小	木块放置情况	弹簧秤示数 $/$牛
1	木块的重	平放	1.0
2	木块的重	侧放	1.0
3	木块的重	竖放	1.0

表二

实验次数	压力大小	木块放置情况	弹簧秤示数 $/$牛
1	木块的重	平放	1.0
2	木块和一个砝码的总重	平放	1.5
3	木块和二个砝码的总重	平放	2.0

（1）实验一的第3次实验时，木块与长木板之间的滑动摩擦力为　　牛；

（2）实验一探究的问题是　　；

（3）表二中的实验数据可得出的结论是　　。

在探究"滑动摩擦力和压力关系"的实验中，小明同学设计了如图所示的实验装置（各接触面均粗糙，物块 $B$ 足够长）。增加物块 $C$ 的质量，使 $A$ 、 $B$ 发生相对滑动，然后保持物块 $C$ 的质量不变，两弹簧秤示数稳定后，读数分别为 $F_1$ 和 $F_2$ 。

（1） $\mathit{AB}$ 之间的滑动摩擦力等于 　　（选填" $F_1$ "或" $F_2$ " $)$ 。

（2）为了达到实验目的，物块 $B$ 　　（选填"一定"或"不一定" $)$ 做匀速直线运动。

（3）如果继续增加 $C$ 的质量，则 $\mathit{AB}$ 间的滑动摩擦力 　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ 。

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究密度概念的建构：

表格图象	铝块 $m/g$ $V/c{m}^3$ 1 27.0 10 2 40.5 15 3 81.0 30	请利用表格中的数据，用描点法画出铝块的 $m-V$图象
结论	同种物质的质量与体积的比值是　　的。
问题讨论	小雨用天平和量筒测量饮料的密度，运用的科学方法是　　法。他的实验步骤如下：①用天平测出空烧杯的质量 $m_0$；②用量筒测出饮料的体积 $V$；③把饮料从量筒倒入空烧杯，测出烧杯和饮料的总质量 $m_1$；④代入公式 $\rho =\frac{m}{V}=$　　求出饮料的密度。测出的饮料密度值比真实值　　（填“偏大”或“偏小” $)$。

（2）探究影响滑动摩擦力大小的因素：

猜想	小雨猜想：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小和速度大小有关。
过程	叶子姐姐认为小雨的猜想不对，于是进行了如下实验： ①如图甲，用弹簧测力计以速度 $v_1$匀速拉动木块使它沿水平木板滑动，弹簧测力计示数为 $F_1$； ②如图乙，在木块上加放砝码，以速度 $v_1$重做上述实验，弹簧测力计示数为 $F_2$； ③如图丙，改变拉动速度，以速度 $v_2$重做上述实验，弹簧测力计示数为 $F_3$。 发现： $F_1<F_2=F_3$。 说明：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，与速度大小　　。 这就证明小雨的猜想是　　。
程序	提出问题 $--$　　 $--$实验反驳 $--$得出结论。
作图	画出图甲中木块在水平方向上所受力的示意图。
问题 讨论	把一个钢笔帽竖放在静止的木块上，突然向右拉动木块，发现钢笔帽　　倾倒（填“向右”或“向左” $)$，这说明物体具有惯性。

小玉利用饮料瓶上自带的小杯子探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”和“压力作用效果与哪些因素有关”。

（1）如图甲，把50g的砝码放入小杯子中，用弹簧测力计在毛巾表面向右匀速拉动小杯子，则滑动摩擦力的大小为　    　N。

（2）如图乙，把50g的砝码换成100g的砝码重复实验。比较甲、乙两图，可得结论：接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。实验中如果用更大的水平拉力拉动小杯子，滑动摩擦力将　    　（填“变大”“变小”或“不变”）

（3）如图丙、丁，将小杯子正放和倒放在海绵上，分别放上质量为100g的砝码。实验中是通过　           　来反映压力的作用效果。通过对比实验现象，可得结论：压力一定时，　        　越小，压力的作用效果越明显。

（4）比较乙、丙两图，小杯子静止时，小杯子对两个受压面的压强　    　（填“相同”或“不同”）。

如图所示实验不能得出相应结论的是（　　）

A．	加入肥皂水振荡，泡沫很少、浮渣多，说明试管中的水是硬水
B．	对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明空气中含有水蒸气
C．	在装满水的烧杯中向下按易拉罐，溢出水越多，手受到的压力越大，说明物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大
D．	在材料、粗糙程度相同的水平面上匀速拉物体，物体越重，拉力越大，说明在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大

在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示：

（1）该实验的实验原理是　         　。

（2）该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做　        　运动。

（3）图甲中弹簧测力计的示数是　      　N。

（4）若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选　    　两图的实验进行探究。

（5）若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应选　       　两图的实验进行探究。

（6）此实验所采用的研究方法是　         　法。

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学用弹簧测力计拉动同一木块在水平面上进行甲、乙、丙三次实验：

（1）为了测木块受到的摩擦力，小红用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做　　运动；

（2）由图甲和图乙两个实验可知，滑动摩擦力的大小于　　有关；

（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小红竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出，摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论　　（选填“正确”或“错误” $)$，原因是　　。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。

（1）实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力　   　拉力（填“大于”、“小于”或“等于”）；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做　    　运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与　      　有关。

（2）但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将　     　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是　     　

A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用

B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大

C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大。

在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中：

（1）先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时，感觉受到的阻碍是不同的，由此猜想滑动摩擦力大小可能与　　有关；先后用大小不同的力将手按在同一接触面上滑动时，感觉受到的阻碍也是不同的，猜想滑动摩擦力大小还可能与　　有关。

（2）一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，采用了如图所示的方式，这种操作是　　的。

（3）根据　　，实验中应该　　、　　的拉滑块，滑动摩擦力的大小才　　拉力的大小。

（4）一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关，于是他设计了一个实验方案，下面是该方案中的一个环节：”将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上，让两个木块与桌面的接触面积不同“，他对这个环节的设计是　　的，原因是　　。

用如图所示的装置探究滑动摩擦力大小与什么有关时，下列说法错误的是 $($ 　　 $)$

A．	探究与压力大小的关系时，可在木块上加砝码
B．	探究与接触面积大小的关系时，可将木块侧放
C．	木块运动的速度越大，滑动摩擦力越大
D．	本实验用到了控制变量法

在探究"影响滑动摩擦力大小因素"的实验中，器材有：木板、铁块、木块和弹簧测力计。

（1）物理兴趣小组的同学进行了如下操作：

$a.$ 如图甲所示，将铁块平放在木板表面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_1=1.2N$ ；

$b.$ 如图乙所示，将木块叠放在铁块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_2=1.6N$ ；

$c.$ 如图丙所示，将铁块叠放在木块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为 $F_3=1.8N$ 。

分析以上操作：

①操作 $a$ 和 $b$ 是为了探究滑动摩擦力大小跟 　　的关系；

②比较操作 $b$ 和 $c$ 可得铁块表面比木块表面 　　些。

（2）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，如图丁所示。当用力 $F_4=3N$ 拉动长木板在水平桌面上运动，铁块保持静止状态时，弹簧测力计的示数为 $1N$ ；

①此时铁块受到摩擦力的大小为 　　 $N$ ，方向为水平 　　；

②按图丁所示的实验装置进行实验有较多的优点，请列举两条： 　　； 　　。

在"探究影响滑动摩擦力大小的因素"实验中，三幅图中均是完全相同的木块和木板，图甲、图乙中木板静止，木块、铁块水平向右做匀速直线运动；图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计水平拴在竖直墙上，木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）

A．	若图丙中木板做加速运动，则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B．	利用甲、乙两图，可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C．	图甲与图丙相比，甲中弹簧测力计指针位置更稳定，读数更准确
D．	利用甲、乙两图，可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关

在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。

步骤一：将铁块放在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。

步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：

实验次数	质量不同的铁块	压力传感器示数（牛 $)$	拉力传感器示数（牛 $)$
1	小	5.00	2.10
2	中	5.00	2.11
3	大	5.00	2.11

请回答下列问题：

（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为　　牛；

（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由；

（3）通过实验得出的结论是　　；

（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？　　。

图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同。

（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？

（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？

（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？

（4）图丁是小红同学对实验方案的改进， $D$是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学方案的优点。

如图所示，小芳用三条边长均不相等的长方体木块，在水平桌面上做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验时，弹簧测力计应沿　　方向拉动木块，使它做　　运动。为了“探究接触面积对滑动摩擦力的影响”，应比较长方体木块　　时受到的滑动摩擦力。