如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究"影响滑动摩擦力大小的因素"的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做 运动,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)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将 (选填"变大""变小"或"不变")。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了如图丙所示的实验,当弹簧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,可采取的办法是: 。
在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块,使其做 运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图为完成本实验设计的操作方案
得到的实验数据记录如表:
实验情景 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
测力计示数 |
1.50 |
1.50 |
2.10 |
2.50 |
该实验设计主要运用了 的实验方法。
(3)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小 ;比较 两次实验可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论。
为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(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 知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填"甲"、"乙"、"丙"或"丁")。
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 的(选填"正确"或"错误"),理由是 。
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图戊所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是 (写出一条即可)。
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 |
用如图所示的装置做"探究影响滑动摩擦力大小的因素"实验。
(1)为了测出滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应沿水平方向 拉动小木块。
(2)图中两次实验探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
以下事例中,用到以上探究结论的是 (填字母)。
鞋底的槽纹
机器转轴处加润滑油
体操运动员在手上涂镁粉
自行车刹车时用力捏闸
在做"研究影响滑动摩擦力大小的因素"的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度。根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验:
(1)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,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示,木块受到的摩擦力大小为 。
(2)通过比较 两图,可验证猜想①;通过比较 两图,可验证猜想②。进一步归纳得出结论:接触面所受的压力越 (选填"大"或"小" ,接触面越 (选填"光滑"或"粗糙" ,滑动摩擦力越大。
(3)有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关,于是设计了以下两种实验方案:
A. |
将木块竖直切去一半,如图丁,重复(1)的操作过程,比较图甲和图丁 |
B. |
将木块侧放,如图戊,重复(1)的操作过程,比较图甲和图戊 |
你认为合理的实验方案是 (选填" "或" " 。
小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示。
(1)根据 条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,如图甲所示。
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是,他与同学们一起改进实验,如图乙所示,固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如表,则木块所受的滑动摩擦力大小为 N。
实验次数 |
长木板运动情况 |
弹簧测力计示数/N |
1 |
匀速 |
2.0 |
2 |
由慢到快 |
2.0 |
3 |
由快到慢 |
2.0 |
(3)写出用图乙装置的一条优点: 。
在"探究影响滑动摩擦力大小的因素"的实验中:
(1)小明将装有部分文具的文具盒,置于水平桌面上如图甲所示,用弹簧测力计水平方向拉动文具盒,使其做匀速直线运动,这时利用 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)实验过程中小明发现保持文具盒做匀速直线运动很困难,他与同组成员讨论后,改用图乙装置进行实验,将弹簧测力计水平固定,在文具盒与桌面之间垫一块表面粗糙的木板,当小明用8N的力拉出木板时,弹簧测力计示数是2N,他这样做实验的好处是 ;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明仍用8N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为3N,则此时文具盒与本板之间的摩擦力为 N。
在探究"影响滑动摩擦力大小因素"的实验中,实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做 运动,根据 知识可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择 两图进行实验,比较两图可得出的结论是 。
(3)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半(如图丁所示),重复甲图的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 ,改进方法是 。
在"探究影响滑动摩擦力大小的因素"实验中,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,弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 弹簧测力计的示数(选填"大于"、"等于"或"小于");
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,则木块所受到的摩擦力 2N(选填"大于"、"等于"或"小于");
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: .利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 类型的鞋。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 (选填"正确"或"错误")的。理由是 。
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“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。
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:
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 ;
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 ;
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 。
分析以上操作:
①操作 和 是为了探究滑动摩擦力大小跟 的关系;
②比较操作 和 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 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 ;
①此时铁块受到摩擦力的大小为 ,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? 。
试题篮
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