初中物理探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验试题

下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（　　）

A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响

B．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响

C．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响

D．通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响

如图甲，木块从斜面匀速滑下时，受到摩擦力大小为F ₁；当用平行于斜面的推力将该木块由斜面底端匀速推至顶端的过程中，推力大小为F ₂（如图乙），关于F ₁与F ₂的大小关系和能量的变化，下列说法中正确的是（　　）

A．	F 2＝F 1	B．	F 2＝2F 1
C．	F 2＞2F 1	D．	推力对木块做功，木块的机械能增加

如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图，长木板固定不动。

（1）甲乙两图中弹簧测力计拉着木块沿水平方向做　　运动时，测力计的读数才等于滑动摩擦力。

（2）此实验的研究方法是　　。

（3）比较甲乙两图，能否得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关？　　为什么？

（4）丙图中木块匀速运动时测力计的读数是　　N．滑动摩擦力为　　N（不计滑轮、绳子的重量及二者间摩擦）

（5）若某次实验时木块做加速运动，则所测得滑动摩擦力　　（填“偏大”或“偏小”）。

在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）

（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做　匀速直线　运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数 $F_1$，则 $F_1=$　　 $N$。

（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在　　　　越大，滑动摩擦力越大。

（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：　　。

（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$图甲中铝块所受滑动摩擦力。

某兴趣小组用如图所示的实验“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，他们提出了如下猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关。

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。

（1）在测量滑动摩擦力大小时，必须水平拉着物块做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计

的示数，所用的物理原理是　 。

（2）对比　　两次实验，可以验证猜想一。由数据可得，滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小　　（填“有关”或“无关” $)$，对比　　两次实验，可以验证猜想二。

（3）该小组的同学对比丙，丁两次实验，得出“接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论，你认为该结论正确吗？　　，理由是　　。

在”探究影响滑动摩擦力大小的因素“的实验中，小亮所做的三次实验情况如图甲、乙、丙所示。

（1）图甲中，用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，由于滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对　   力，此时摩擦力的大小为　　 $N$。

（2）通过比较甲、乙两图可知，当接触面受到的压力一定时，　　，滑动摩擦力越大。

（3）在探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系时，可通过比较　　两图得出结论。

（4）小亮想：滑动摩擦力的大小是否与物体的运动速度有关呢？他利用了图乙装置进行实验：先水平拉动

木块匀速滑动，此时弹簧测力计的示数为 $5.4N$；紧接着增大拉力使木块加速滑动，此时弹簧测力计的示数为 $8.0N$．于是小亮得到了结论：在压力和接触面粗糙程度一定时，物体运动速度越快，滑动摩擦力越大。你认为小亮的结论是否可信？　　，原因是　　。

小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中，提出以下猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；

猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

小明通过如图所示的实验验证猜想，验证猜想二和猜想三的数据如下表：

次数	1	2	3	4	5
接触面	木板	木板	木板	棉布	毛巾
压力 $/N$	1.0	1.5	2.0	1.0	1.0
弹簧测力计示数 $/N$	0.4	0.6	0.8	0.5	0.6

回答下列问题：

（1）实验中，小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动，其目的是使滑动摩擦力的大小　 　（选填“大于”“小于”或“等于” $)$弹簧测力计的示数。

（2）为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度　　。

（3）分析　　次试验可验证猜想二，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小　　。

（4）分析1、4、5次试验，小明得出，在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，老师提出小明的实验设计应加以改造，应控制在　　相同的条件下粗糙程度不同。

【拓展】小明完成实验后，将长木板一端支起，用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 $0.92N$，那木块对木板的压力为　　 $N$．已知木板长 $0.5m$，支起的高度为 $0.3m$，木块重 $1N$。

如图所示，测量物体在水平面上运动时，受到的动摩擦力的大小。

（1）测量时，要用弹簧测力计拉着物体在水平面上做　   　运动。

（2）读出图丙中弹簧测力计的示数，可测出此次实验滑动摩擦力的大小是　　 $N$。

（3）比较甲、乙、丙三图测量结果，得到的结论是：在其他条件相同的情况下，　　越大，滑动摩擦力越大。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做　   　运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小　　（选填“大于”“等于”或“小于” $)$拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：　　。

（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第 $7s$时的摩擦力为　　 $N$。

在探究"滑动摩擦力的大小与哪些因素有关"的实验中，如图所示。

（1）实验中，必须水平拉着木块做 　 　直线运动，使弹簧测力计示数都等于滑动摩擦力的大小；

（2）由甲、乙实验可得，在接触面粗糙程度相等时，压力越大，滑动摩擦力越 　　；

（3）由 　　实验可得，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（4）在甲实验中，当木板的运动速度变大时，滑动摩擦力的大小 　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ 。

为了探究“当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力的关系”，小明设计了如图所示的实验装置。

（1）实验过程中，弹簧测力计　 　（选填“必须”或“不必” $)$沿水平方向拉着物块 $A$做匀速直线运动，此时，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）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块 $A$，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小　　（选填“有关”或“无关” $)$。

次数	1	2	3	4	5	6
$A$的重力 $\left(N\right)$	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
测力计读数 $\left(N\right)$	0.8	1.3	1.6	1.9	2.4	2.8

（3）在实验中小明通过改变物块 $A$的重力进行多次实验，记录的数据如上表。通过分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越　　；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为　　。（结果保留1位小数）。

如图所示是用相同木块“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。

（1）在实验中需　匀速　（选填“加速”、“匀速或“减速” $)$拉动木块，使拉力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$滑动摩擦力大小；

（2）由　　两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，应比较　　两图所示实验；

（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此　　选填 $($ “可以”或“不可以” $)$得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；

（5）若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$实际滑动摩擦力大小。

在水平地面上，用 $15N$的水平推力推重为 $30N$的物体，物体刚好能做匀速直线运动，则物体所受到的摩擦力为　　 $N$；当水平推力变为 $20N$时，摩擦力大小为　　 $N$。

探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示。在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。

（1）为测量滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量    　，所需测量仪器是 　　。

（2）把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才会做匀速直线运动，说明 　　。

（3）小明想用钩码替代沙桶，请你对此做出评价： 　　。

如图所示是"探究影响滑动摩擦力大小因素"的实验。小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。

（1）拉着木块在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦力大小为 　 　 $N$ 。

（2）分析图甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力大小与 　　有关。

（3）小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，进行了图丙的实验，当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究，你建议小明可采取的办法： 　　，测出滑动摩擦力的大小，再和实验 　　（选填"甲"或"乙" $)$ 进行比较。