初中物理探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验试题

图为研究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验的示意图。

实验的过程为：

$a$ ．用弹簧测力计缓缓拉动木块。使它沿水平长木板滑动，当测力计示数稳定后，该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小。

$b$ ．改变放在木块上的砝码。测出此种情况下的滑动摩擦力。

$c$ ．换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。

$\dots$

（1）该实验的原理是： 　 　；

（2）该实验的结论是： 　　。

如图所示的甲、乙两次实验中，分别用弹簧测力计水平拉动同一长方体木块，使其在同水平木板上做匀速直线运动，这是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的　面积大小　的关系，甲图中木块受到的滑动摩擦力大小是　　 $N$。

同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。

（1）实验中，应在水平方向拉着木块做 　　直线运动；根据 　　得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。

（2）"创新"小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是 　　。

次数	1	2	3	4	5	6
$F_{压}/N$	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
$f/N$	0.8	1.3	1.6	1.9	2.4	2.8

（3）"牛顿"小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是 　　。

小敏在探究"滑动摩擦力大小与哪些因素有关"的实验时，分别进行了如图所示的操作。

（1）实验时，不管在何种表面上，弹簧测力计拉木块要做 　　运动，根据平衡力的知识，此时，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。

（2）比较甲、乙两图可知，在压力一定时， 　　，滑动摩擦力越大。

（3）小敏比较甲、丙两图得出结论：压力越大，滑动摩擦力越大。你认为小敏的结论是否正确？ 　　，理由： 　　。

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： 　　； 　　。

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）。

$A.$ 鞋底的槽纹

$B.$ 机器转轴处加润滑油

$C.$ 体操运动员在手上涂镁粉

$D.$ 自行车刹车时用力捏闸

某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。木板 $P$放在水平桌面上，木块 $Q$放在木板 $P$上，弹簧测力计一端固定，一端挂在木块 $Q$上，拉动木板 $P$，木块 $Q$稳定时，读取测力计的示数。回答下列问题：

①读取测力计的示数，是为了测量　 。（填序号）

$A$．木板 $P$受到地面的滑动摩擦力大小

$B$．木板 $P$受到木块 $Q$的滑动摩擦力大小

$C$．木块 $Q$受到地面的滑动摩擦力大小

$D$．木块 $Q$受到木板 $P$的滑动摩擦力大小

②用相同的木板 $P$和木块 $Q$，在木块 $Q$上放不同个数的砝码，拉动木板 $P$快慢相同，记录测力计的示数及对应的砝码个数。这是为了研究滑动摩擦力大小与　　的关系。

③用相同的木板 $P$和木块 $Q$，发现拉动木板 $P$的快慢不同时，测力计的示数相等。由此得到的结论是　　。

如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。

（1）甲、乙、丙三次实验分别用弹簧测力计水平拉动木块，使其做　　运动。

（2）图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为　　 $N$，请画出图甲中木块所受滑动摩擦力的示意图。

（3）比较甲、乙两次实验，可以研究滑动摩擦力的大小与　　的关系。

（4）北方城市常常在下大雪后将煤渣均匀的铺在地面上来增大摩擦，这是应用　　两次实验得出的结论。

在探究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验中，小明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，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做 　　运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。

（2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 　　有关； 　　两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。

（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述用实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法 　　（正确/错误），理由是 　　。

次数	木块大小	接触面积S/cm ^2	摩擦力f/N
1	整块	150	1.5
2	三分之二块	100	1.0
3	三分之一块	50	0.6

在"探究影响滑动摩擦力大小因素"实验中，水平桌面上的器材有：弹簧测力计、木块、钩码、水平木板和毛巾，实验装置如图所示

（1）甲、乙、丙三次实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，这样操作是为了测量 　　。

（2）比较 　　两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。

（3）鞋底做的凹凸不平，应用了比较 　　两次实验所得的结论。

（4）从本实验的器材中选择 　　，并添加斜面和小车还可以做"探究速度对动能大小的影响"实验。

某实验小组认为滑动摩擦力的大小可能与接触面积和压力的大小有关。为了检验猜想是否正确，他们用同一套器材做了如图所示的三次实验：

①用弹簧测力计匀速拉动木块使它沿水平木板滑动，弹簧测力计的示数为 $F_1$。

②改变木块与木板的接触面积，重做上述实验，弹簧测力计的示数为 $F_2$。

③在木块上加放砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块使它沿水平木板滑动，弹簧测力计的示数为 $F_3$。

发现： $F_1=F_2<F_3$。

（1）比较　    　（填实验序号）两次实验可以初步验证滑动摩擦力的大小与压力的关系。

（2）实验结果初步表明，滑动摩擦力的大小与压力有关，与接触面积　      　。

（3）实验中，如果弹簧测力计的示数不稳定，可能的原因是　       　（填选项序号）。

$A$．木板过长

$B$．木块运动速度太大

$C$．弹簧测力计的分度值太大

$D$．木板的粗糙程度不均匀。

在"探究影响滑动摩擦力大小的因素"实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。

（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。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为 　　N。

（2）比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与 　　有关；比较 　甲丙　两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

（3）实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重 　　（选填"大"或"小"）的。同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 　　（选填"（a）"、"（b）"或"（c）"）类型的鞋。

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．

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

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。

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”）