初中物理探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验试题

在研究滑动摩擦力时，小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验，当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数分别为 ${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}$ 、 ${\mathit{F}}_{\mathbf{2}}$ 、 ${\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$ ，则 ${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}$ 、 ${\mathit{F}}_{\mathbf{2}}$ 、 ${\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$ 大小关系正确的是 $\mathbf{(}$ 　　 $\mathbf{)}$

A．

${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}\mathbf{>}{\mathit{F}}_{\mathbf{2}}\mathbf{>}{\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$

B．

${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}\mathbf{<}{\mathit{F}}_{\mathbf{2}}\mathbf{<}{\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$

C．

${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}\mathbf{=}{\mathit{F}}_{\mathbf{2}}\mathbf{=}{\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$

D．

${\mathit{F}}_{\mathbf{1}}\mathbf{>}{\mathit{F}}_{\mathbf{2}}\mathbf{=}{\mathit{F}}_{\mathbf{3}}$

某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如图甲所示的实验方案，实验操作如下：

①用弹簧测力计测出滑块的重力，滑块和钩码的总重记作 $G$；

②将放有钩码的滑块放到平板小车的水平接触面上，通过水平细线和弹簧测力计相连，向左拉动平板小车，待弹簧测力计示数稳定后读出示数 $F$；

③多次改变滑块上的钩码的个数并重复步骤②，记录相应的数据如下表所示；

④仅更换表面不同的平板小车，重复上述实验步骤。

接触面	钩码个数	滑块和钩码总重量 $G/N$	弹簧测力计示数 $F/N$
接触面一	1	1.5	0.6
	2	2.0	0.8
	3	2.5	1.0
接触面二	1	1.5	0.9
	2	2.0	1.2
	3	2.5	1.5

（1）此实验是根据　       　原理测出了滑动摩擦力的大小。

（2）根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力 $f$与对应压力 $F_N$关系的图象。

（3）由图象可知，滑块对接触面的压力变大，滑块受到的滑动摩擦力将　     　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；接触面　　       （选填“一”或“二”）的表面更粗糙。

（4）此实验中是否必须匀速拉动小车？　        　（选填“是”或“否”）

小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中，所选器材：长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个，把长木板放在水平桌面上，依次进行试验，具体操作如下：

（1）如图甲所示，小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数为 　 　N；

（2）如图乙所示，小红将砝码放在木块上。用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论：当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 　 　；

（3）如图丙所示，小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动，在乙、丙两次实验中，木块所受的摩擦力分别为f _乙、f _丙，则其大小关系为f _乙 　 　f _丙。

同一木块分别在木板、棉布表面上做匀速直线运动的情况如图所示，比较甲、乙两图可得：滑动摩擦力大小与　　有关，比较甲、丙两图可得：滑动摩擦力大小与　　有关。

“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，同学们提出了以下几种猜想：

A．与物体间压力大小有关

B．与物体运动速度有关

C．与物体间的接触面积大小有关

D．与物体间接触面的粗糙程度有关

实验中有一较长的水平桌面、一个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。

次数	木块运动的快慢	弹簧测力计的示数/N
1	较快	1.8
2	慢	1.8
3	较慢	1.8

（1）小方用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在桌面上做             运动，进行了三次实验，实验数据如上表所示，表中数据可以探究猜想________（填序号），可得到的结论是              。
（2）若实验中再提供一块长毛巾，利用上述器材还可以探究猜想_________（填序号），通过实验发现弹簧测力计拉着同一块木块，在长毛巾上滑行时，示数比在桌面上滑行时示数大，由此可得出结论：
                                       。
（3）该实验中采用研究物理问题的方法是                 法。

在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。

（1）如图所示，为测出滑动摩擦力大小，三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向　　拉动木块 $A$，弹簧测力计的示数 $F_1<F_2<F_3$，图中 $F_3$为　　 $N$。

（2）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　　（变大 $/$变小 $/$不变），木块 $A$上面的砝码　　（受 $/$不受）摩擦力。

（3）比较　　两幅图，可得出：压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。

【江苏省南京市2015年初中毕业生学业考试】小明在探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中，设计了如下表格，并记录了部分实验数据．

（l）为完成实验探究，表格中至少还需要补充的一组内容是：（a）       ；（b）           ．
（2）小明正确操作，得到了实验结论，以下事例：①书包的背带做的较宽；②用力压住黑板 擦，擦去黑板上的字；③旅游鞋鞋底做的凹凸不平．其中利用了该实验结沦的有            （填序号）．

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 $3N$，他认为这时摩擦力的大小为 $3N$，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。

如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。

（1）三次实验中，每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木板做　　运动。

（2）比较　　两次实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

（3）根据乙、丙两次实验的探究结论，请说出一条你在生活中应用的例子：　　。

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。