初中物理探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验实验题

如图是小宇“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。

（1）实验中，小宇用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物块，根据　       　，可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计对物块的拉力。

（2）比较甲、乙两图，可以得出的结论是　       　

（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是　      　相同，比较乙、丙两图可得滑动摩擦力大小还与接触面的粗糙程度有关。

小明用弹簧测力计、粗糙程度均匀的水平桌面、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。

（1）小明用图甲所示的实验装置进行实验，要想知道滑动摩擦力的大小，应该使木块在水平桌面上做　　运动。此时滑动摩擦力大小为　　 $N$。

（2）分析本实验误差产生的原因，请写出其中1条：　　。

（3）根据图乙给出的数据点画出 $f{F}_{压}$关系图像。依据 $f{F}_{压}$关系图像，思考当 $F_{压}=6N$时如何确定滑动摩擦力的 $f$大小，在图乙中纵坐标轴上用字母 $A$标记 $f$大小的位置并留下作图痕迹。

（4）自行车刹车时，捏手刹用的力越大，车子停的越快的原因是　　。

红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。

（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做　      　运动，测力计的示数分别如图甲所示，分析 $A$、 $B$两次实验数据可知，　       　（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据 $A$、 $C$两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越　       　，滑动摩擦力越大。

（2）在 $C$实验中，若红红将拉力增加到 $3N$（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为　     　 $N$，小车　       　（填“不受”或“受”）摩擦力的作用。

（3）如图乙所示，红红又进行了 $D$、 $E$、 $F$三次实验。将小车在同一斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动，发现小车在木板表面运动的最远，说明阻力越　     　，速度减小的越慢。由此推论出：如果运动的物体不受力，它将　     　。

在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中，小明选取了如下实验器材：长木板、木块、砝码、棉布、毛巾、弹簧测力计。

（1）在此实验中，运用的研究方法是　      　。

（2）开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，木块所受的摩擦力　    　（填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）匀速直线拉动木块，弹簧测力计的示数如图甲所示，为　     　 $N$。

（4）在木块上放上一个砝码，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是　                               　。

（5）根据所提供的实验器材还可探究下列哪个实验　       　

$A$．探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系

$B$．探究二力平衡的条件

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示。

（1）在实验中应水平匀速直线拉动物体 $A$，根据　     　原理测出滑动摩擦力的大小。

（2）比较甲、丙两次实验可以得出结论：在　    　相同时，接触面越　    　，滑动摩擦力越大。

（3）在甲、乙两次匀速直线拉动物体的过程中，如果速度相同，甲、乙两次的拉力功率 $P_{甲}$　    　（填“ $>$”、“ $=$”或“ $<$” $\mathrm{）}{P}_{乙}$，乙图中物体 $B$　    　（填“受”或“不受”）摩擦力。

（4）将实验进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，物体 $A$相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为 $0.8N$，则物体 $A$受到的滑动摩擦力是　　 $N$，方向　     　（填“向左”或“向右”），此过程中木板　     　（填“必须”或“不必”）匀速运动。

在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”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2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是　            　。

（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：　                                                          　。

（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是　              　，改进方法是　                                                          　。（木块各表面粗糙程度相同）

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”）。

实验小组用长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球，进行了如图所示的两组实验。

（1）如图甲所示，把木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块做　     　运动，读出弹簧测力计示数：再把木块立放在长木板上，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数。

①比较两次读数，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小　    　（选填“有关”或“无关”）；

②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和　        　。

（2）如图乙所示，在探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下、去撞击水平面上的木块，观察木块被撞击的距离。

①该实验研究的是　     　（选填“钢球”或“木块”） 动能的大小与质量的关系；

②比较图乙两次实验可得出结论，速度一定时，质量越大，物体的动能越　    　。 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，　     　（选填“大客车”或“小轿车”） 的限速应该是100km/h。

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。

妈妈的一双脚底带有很多胶粒的防滑瑜伽袜，引发了小红的思考：滑动摩擦力的大小和什么因素有关呢？于是她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计，在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。

（1）她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动，目的是根

据　            　得出滑到摩擦力的大小。

（2）①②两次实验说明：在接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。

（3）比较实验 ②③，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小　    　（选填“有关”或“无关”）

（4）小红在窗台上铺了一条毛巾，做了第 ④次实验，对比①④两次实验　    　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，理由是　                            　。

（5）取下挂钩，她还想探究“压力的作用效果和哪些因素有关”。她找来一只一端削尖的铅笔，如图所示，手拿A、B两块透明皂用力顶住铅笔的两端，观察两块透明皂的表面，得出结论：压力相同时，　          　越小，压力的作用效果越明显。她还发现，越用力，笔尾也陷入的越深，说明：　            　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（6）以上科学探究中，共同使用的研究方法是　         　法。

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。

小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。

（1）小刚猜想：摩擦力的大小可能与　                        　有关。

（2）于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B，以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时，应使弹簧测力计水平　          　拉动纸盒A。

（3）小刚通过比较　          　两图的弹簧测力计示数，可以验证他的猜想。丙图中，物块B受到的摩擦力为　     　N。

（4）当小刚将丙图中平放的物块B拿起时，发现A中的沙子被压出一个坑，这说明力可以　               　。若将B竖直立在沙面上，则沙子被压的坑会　 　（选说“深”或“浅”）一些。由此可知：压力一定时，　          　，压力作用的效果越明显。

在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中：

（1）实验时用弹簧测力计　    　拉动木块，使它沿水平长木板滑动。

（2）观察比较甲图和　   　图所示实验数据，说明在接触面粗糙程度一定时，压力越大滑动摩擦力越大。

（3）观察比较甲图和丙图所示实验数据，说明在压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。在丙图中，如果加速拉动弹簧测力计，滑动摩擦力将　    　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）观察比较甲图和丁图（B是将A竖直切去一半后剩余部分）实验数据，得出结论：接触面积越小，滑动摩擦力越小，同学们认为这个结论并不可靠，实验中存在的问题是：　                                　。

（5）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，木块放在海绵上，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。

小林在探究滑动摩擦力大小与什么有关的实验中，他找来质量和体积都相同的AB两木块（B的表面更粗糙），放在木板上实验，如图所示。

（1）在实验中，他用弹簧测力计水平拉动木块，应使它沿长木板做　      　运动。根据　      　知识，木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小。

（2）比较　     　两图可知：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

（3）在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中，小林通过甲乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论。小华认为这个结论是错误的，理由是　                                                     　，于是进行了改正。

（4）小林的实验方案存在的不足之处是　                           　（一条即可）。

弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具，让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!

（1）小聪用弹簧测力计探究"浮力大小与哪些因素有关"，实验过程如图一所示。

①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 　    　，观察指针是否指在零刻度线的位置。

②分析图一中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为 　     　N。

③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据，可知浮力的大小与 　        　有关。

④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 　     　m ³，A的密度为 　     　kg/m ³。

（2）小明用弹簧测力计探究"影响滑动摩擦力大小的因素"，实验装置如图二所示

①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做        　运动。

②比较A、B两图中弹簧测力计的示数，可得出结论是： 　                    　滑动摩擦力越大。利用此结论，如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中 　    　类型的鞋（填字母）。

③小明利用图C继续进行探究时，突然拉动下面木块，观察到上面的小木块向后倾倒，则上面小木块受到摩擦力的方向是向 　 　（选填"前"或"后"）的。