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文檔簡介

實驗13探究影響滑動摩擦力大小的因素(解析版)

命題解讀

_____________________/

《探究影響滑動摩擦力大小的因素》是課標要求學生必做實驗之一,所以此實驗是中考試卷實驗題中

的常考熱點,同時也是力學實驗題中出現概率最大的考試內容。為此,在中考實驗題備考時,應把《探究

影響滑動摩擦力大小的因素》作為重點實驗對待并加以重視。

《探究影響滑動摩擦力大小的因素》重要考試內容有:實驗方法、實驗設計、實驗內容、實驗過程、

數據分析和實驗結論等。尤其是對實驗探究的設計、思路和探究過程以及實驗結論是此實驗題的主要考試

方向。此實驗在中考試卷中所占分值一般在3-7分之間,有的地區分值甚至可達9分之多。

鑒于各地中考命題針對實驗探究試題有著不同程度的偏重,也不可能面面俱到地進行考查,這也就給

命題帶來了多個角度的可能性。由于考查的環節或是角度不同,考查的方式也就明顯不同,因此在平時的

復習中,要盡可能的引導學生對每個知識點、每個環節要做到理解和掌握。

實驗梳理

實驗探究-影響滑動摩擦力大小的因素

【實驗目的】探究影響摩擦力大小的因素。

【實驗器材】彈簧測力計,長木板,棉布,毛巾,帶鉤長方體木塊,鉤碼。

【實驗原理】(1)二力平衡條件:作用在物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反并作用在一條

直線上,這兩個力就是平衡力;(2)用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運動,彈簧測力計

的讀數就等于摩擦力大小,這樣就測出了摩擦力大小。

【實驗步驟】實驗裝置如圖。

一、用彈簧測力計勻速拉動木塊,讓木塊在長木板上做勻速滑動,讀出彈簧測力計讀數,即木塊與長

木板之間的摩擦力;數據計入表格;

二、改變放在木塊上的鉤碼,從而改變木塊對長木板的壓力,重復步驟一進行試驗;

三、把棉布、毛巾鋪在長木板上,改變接觸面的粗糙程度,重復上述試驗。

四、實驗表格

試驗次數接觸面壓力大小彈簧測力計讀數/N

1木塊與長木板無鉤碼

2木塊與長木板有鉤碼

3木塊與棉布無鉤碼

4木塊與毛巾無鉤碼

五、整理器材。

【實驗結論】(1)摩擦力大小跟作用在物體表面的壓力有關,壓力越大,摩擦力越大:(2)摩擦力

大小跟接觸面粗糙程度有關,接觸面越粗糙,摩擦力越大;(3)摩擦力大小跟接觸面大小無關;(4)摩

擦力大小跟運動速度無關。

注意事項

(1)實驗時所用的木板要足夠長,以保證木塊在木板上滑動時由勻速直線運動的過程;

(2)實驗時應保持拉動彈簧測力計的方向與長木板平行;

(3)實驗中要做到勻速拉動木塊不好實現,建議采用如下操作:將彈簧測力計的掛鉤與木板相連,

拉環處固定,拉動長木板進行實驗(如圖所示),這樣不但方便讀數,而且長木板也不需要做勻速直線運

動。

考向點撥

《探究影響滑動摩擦力大小的因素》常考問題:

1.本實驗體現兩個物理研究方法:控制變量法和轉換法;

2.測量摩擦力大小是依據:二力平衡的知識來進行的;

3.要測出摩擦力大小物體應做什么運動:勻速直線運動;

4.轉換法應用:通過拉力的大小來反映摩擦力的大小;

5.實驗時水平勻速拉動物體的原因:使拉力與摩擦力二一力平衡;

6.對實驗目的進行分析,弄清楚自變量、因變量和需要控制的變量。

(1)探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系;

(2)探究滑動摩擦力大小與接觸面間壓力的關系;

(3)探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系;

(4)探究滑動摩擦力大小與物體運動速度的關系。

7.如何確定摩擦力大小:勻速運動時,彈簧測力計讀數與摩擦力大小相等(二力平衡);

8.可說明摩擦力大小與壓力有關的實驗步驟:接觸面相同,壓力不同;

9.摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關的實驗步驟:壓力相同,接觸面不同;

10.測量誤差產生原因:很難做到勻速運動、彈簧測力計在運動中讀數會有誤差;

1L實驗中出現誤差的改進方法:可以讓彈簧測力計一端固定,另一端勾住木塊,將木塊水平放置在

長木板上,然后直接拖動長木板,從而讀出示數;

12.在木塊移動時,如果提高拉力,木塊受到的摩擦力大小會不變;

13.實驗需要多次測量,得出多組數據的目的是:避免實驗偶然性,得出普遍規律;

14.如果在木塊移動過程中,不是勻速滑動而是加速滑動,彈簧測力計測出的結果比真實值要偏大;

15.實驗結論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大滑動摩擦力越大;壓力相同時,接觸面越粗糙滑動

摩擦力越大;

16.彈簧測力計的讀數;

17.控制變量法的使用;

18.實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度,拉力大小等無關;

19.添加鉤碼的目的:為了探究摩擦力大小與壓力的關系;

20.根據實驗結論找出生活中利用摩擦力的例子:汽車輪胎、自行車把、膠鞋等。

題組訓練

A組(中考真題感知)

1.(2023?宿遷)圖中兩個實驗分別是“探究影響滑動摩擦力大小的因素”和“探究阻力對物體運動

的影響”,以下分析正確的是()。

木板/毛巾

吊一碼

木板上觸----棉布

,祛碼

棉布今~.鄉木板

甲乙

A.在圖甲實驗中,三次木塊做勻速直線運動的速度應該相等

B.在圖乙實驗中,三次小車運動到水平面時的初速度應該相等

C.在圖甲實驗中,彈簧測力計可以不沿著水平方向拉動木塊

D.在圖乙實驗中,小車所受阻力的改變可以通過在小車上放不同質量的祛碼來實現

【答案】Bo

【解析】AC.圖甲是“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗,實驗過程中根據二力平衡木塊需沿

著水平方向做勻速直線運動,此時摩擦力等于彈簧測力計對木塊的拉力,可以通過測力計示數知道大小,

滑動摩擦力受壓力的大小與接觸面的粗糙程度有關,與物體運動的速度無關,所以三次木塊做勻速直線運

動的速度不用相等,故AC錯誤;

B.圖乙實驗是“探究阻力對物體運動的影響”,實驗過程中應控制小車到達水平面的速度相同,故B

正確;

D.圖乙實驗是“探究阻力對物體運動的影響”,如果小車上放不同質量的祛碼小車到達水平的速度

就不同,而小車所受阻力的改變是通過改變接觸面的粗糙程度來實現的,故D錯誤。

故選Bo

2.(2023?邵陽)順順與利利同學在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”時,作了如下猜想:

A.可能與接觸的粗糙程度有關

B.可能與壓力的大小有關

順順同學考慮到在實際操作中很難控制彈簧測力計和滑塊一起做勻速直線運動,于是進行了改進:

木板_木板

'———!陽\

—「陽

甲乙一

(1)如圖甲,在小桶內裝入適量的沙了,使滑塊恰好在水平木板上做勻速直線運動,為了測出滑塊

受到的滑動摩擦力大小,應測量_________的重力;

(2)如圖乙,在滑塊上加祛碼,發現需要裝入更多的沙子,滑塊才能做勻速直線運動。比較甲、乙

兩次實驗,驗證了猜想(選填"A”或"B”)是正確的;

(3)利利同學覺得用鉤碼代替小桶和沙子可以簡化實驗操作步驟,他這么做(選填“能”

或“不能”)達到目的。

【答案】①.小桶和沙子;②.B;③.不能。

【解析】(1)[1]在小桶內裝入適量的沙子,滑塊恰好在水平木板上做勻速直線運動,此時滑塊在水

平方向上受到平衡力的作用,受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力,由于使用的是定滑輪,所以拉力的

大小等于小桶和沙子的總重力,為測量滑塊受到的滑動摩擦力的大小,應測量小桶和沙子的總重力的大小。

(2)[2]在滑塊上加祛碼,壓力增大,在桶中要裝入更多的沙子滑塊才能做勻速直線運動,說明此時

的滑動摩擦力變大,需要裝入更多的沙子來增大拉力,滑塊才能做勻速直線運動,這說明滑動摩擦力的大

小與壓力的大小有關,則驗證猜想B是正確的。

(3)[3]想用鉤碼代替沙桶,該方案方便得出拉力的大小,但由于鉤碼的質量是按整數倍變化的,無

法連續改變拉力的大小,也很難做到使滑塊做勻速直線運動,因此不能達到實驗目的。

3.(2023?宜昌)小勇利用如圖所示的實驗裝置探究影響滑動摩擦力大小的因素,在水平桌面邊緣固

定一個定滑輪,將彈簧測力計在豎直方向調零后如圖固定。在桌面放置一塊長木板,將一個長方體木塊平

放在長木板上,通過細線繞過定滑輪與測力計相連,并保持細線的4?段豎直、8c段水平。水平向左拉動

長木板,木塊相對于桌面保持靜止,不計細線的重力和滑輪處的摩擦力。

(1)圖中木塊受到滑動摩擦力的方向為,根據可知彈簧測力計的示數即為木塊受到滑

動摩擦力的大小;

(2)拉動長木板向左運動時(選填“需要”或“不需要”)做勻速直線運動;

(3)在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系時,小勇換用一塊質量更大的木塊重復上述實驗,

發現測力計的示數變大了。由此得出壓力越大,滑動摩擦力越大的結論,請你對他的實驗做法進行評估:

【答案】①.水平向左;②.二力平衡;③.不需要;④.不正確,沒有控制接觸面的粗糙程度相同。

【解析】(1)[1]如圖所示,當水平向左拉動長木板時,木塊受到繩子對它水平向右的拉力,木塊有

水平向右的運動趨勢,所以木塊受到的摩擦力的方向是水平向左。

[2]木塊此時相對于地面靜止,說明木塊受到平衡力的作用,它受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,

根據二力平衡原理可知,木塊受到的摩擦力大小剛好等于彈簧測力計的示數。

(2)[3]拉動長木板向左運動時不需要勻速直線運動,因為不管木板以什么速度被拉動,木塊始終

相對于地面是靜止的,木塊始終受平衡力作用。

(3)[4]小勇換用一塊質量更大的木塊重復上述實驗,發現測力計的示數變大了。由此得出壓力越

大,滑動摩擦力越大的結論。題目中沒有說明這個換用的木塊和木板之間接觸面的粗糙程度是否發生改變

就直接得出了結論,所以這個結論是不正確的,因為實驗中沒有控制接觸面粗糙程度相同。

4.(2023?恩施)如圖所示,用長木板、木塊在水平桌面上,做探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗。

(1)該實驗中測量滑動摩擦力大小的原理是,必需的測量工具是;

(2)要改變木塊對接觸面的壓力,一般是通過來實現。

【答案】①.二力平衡;②.彈簧測力計;③.往木塊上面疊加其它物塊。

【解析】(1)[1][2]摩擦力的大小無法直接測量,可借助于平衡力的條件,將摩擦力的大小轉化成

測力計示數的大小進行測量,所以測量滑動摩擦力的原理是二力平衡;測量方法是把木塊放在水平長木板

上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊勻速直線運動,讀出這時的彈簧測力計的示數就等于摩擦力的大小,

故必需的測量工具是彈簧測力計。

(2)[3]通過往木塊上面疊加其它物塊可以改變壓力的大小,比如在木塊上多疊加若干個木塊可以增

加木塊對長木板的壓力。

5.(2023?株洲)某同學利用圖示裝置測量滑動摩擦力的大小。水平傳送帶由微型電動機控制其運轉,

(2)本實驗除了要保證壓塊在電子秤上保持靜止外,還需控制的條件是(填“①”或"②”)

①水平傳送帶必須勻速運轉②定滑輪左側連接滑塊的細繩必須水平

(3)開啟電源,應使皮帶輪上方的傳送帶向(填“左”或“右”)運動,此時滑塊受到的滑

動摩擦力方向為水平向(填“左”或“右”)。讀出電子秤的示數G,此時滑塊所受滑動摩擦力大

小公(用測得的物理量表示)。

【答案】①.方向;②.②;③.左;④.左;⑤.G2-G3.

【解析】(1)[1]如圖所示,定滑輪的實質是一個等臂杠桿,此裝置中定滑輪的作用是改變力的方向。

(2)[2]本實驗要保證壓塊在電子秤上保持靜止,滑塊才能相對于壓塊保持靜止,當傳送帶運轉時

滑塊受到的摩擦力大小就等于壓塊對滑塊的拉力,所以傳送帶不一定要勻速運轉,但是滑塊受到拉力的方

向必須是水平向右的,否則滑塊受到的拉力就不等于摩擦力。所以,實驗除了要保證壓塊在電子秤上保持

靜止外,還需控制的條件是:定滑輪左側連接滑塊的細繩必須水平。

(3)[3]因為滑塊右端和細繩相連,要受到細繩的拉力,所以開啟電源后,應使皮帶輪上方的傳送帶

向左運動。

[4]當傳送帶向左運動時,滑塊受到細繩對它向右的拉力,有向右運動的趨勢,所以此時滑塊受到的

滑動摩擦力方向為水平向左。

[5]如圖所示,當傳送帶運轉時,分析壓塊的受力情況,因為壓塊通過細繩對滑塊的拉力等于滑塊受

到的摩擦力£故此時壓塊受到細繩對它向上的拉力大小也就是£由題意可知,壓塊還受到豎直向下的

重力6和豎直向上的支持力,也就是電子秤的示數&因為壓塊靜止,受平衡力作用,所以壓塊受到細繩

對它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差,即此時壓塊受到細繩對它向上的拉力等于滑塊所受摩擦

力大小為/=-G3o

6.(2023?吉林省)在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中,將木塊放在水平木板上,用彈簧

測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動。

甲乙丙

(1)甲圖中,彈簧測力計示數為N,根據原理可得,此時木塊受到的滑動摩擦力與木塊

受到的拉力大小相等;

(2)比較甲、乙兩圖可得:在接觸面粗糙程度相同時,越大,滑動摩擦力越大;

(3)通過比較兩圖可探究:滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。

【答案】①.2.6;②.二力平衡;③.壓力;④.乙、丙。

【解析】(1)[1][2]如圖甲所示,測力計分度值為0.2N,測力計示數為2.6N,根據二力平衡原理

可知,木塊做勻速直線運動時受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,方向相反。

(2)[3]比較甲、乙兩圖,兩次實驗的接觸面相同,乙圖中木塊對木板的壓力較大,測力計的示數

也較大;這說明在接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,摩擦力越大。

(3)[4]比較乙、丙兩圖,兩次實驗的壓力相同,乙圖木塊在光滑的木板上滑動,丙圖木塊在粗糙

的毛巾上滑動,丙圖中測力計示數較大。這說明滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。

7.(2023?南京)如圖所示,用細線、長木板、兩個完全相同的木塊A、B和一個彈簧測力計,在水

平臺上探究影響滑動摩擦力大小的因素。

BA-G-ojiiiiiiin>r^>

甲乙丙

(1)實驗過程中每次應水平拉動木塊,使它沿長木板做直線運動;甲乙兩圖中測力計示數分

別為1.5N和3N;

(2)比較甲、乙兩次實驗,可得結論:當接觸面粗糙程度相同時,?越大,滑動摩擦力越大;

(3)比較甲、丙兩次實驗,(選填“能”或“不能”)探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關

系,理由是.

(4)圖丙實驗過程中,A、B兩物體所受摩擦力占、人的大小關系是人/B=

【答案】①.勻速;②.壓力;③.不能;④.沒有控制壓力大小相等;⑤.等于。

【解析】(1)[1]由二力平衡條件可知,當木塊做勻速直線運動時,木塊處于平衡狀態,受到了拉力

和摩擦力是一對平衡力,所以可以用彈簧測力計來測量摩擦力,故應水平拉動木塊,使它沿長木板做勻速

直線運動。

(2)[2]觀察甲、乙兩圖發現,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,當壓力越大時,彈簧測力計示

數越大,即摩擦力越大,所以可得結論:當接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。

(3)[3][4]觀察甲、丙兩圖發現,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,接觸面積也不同,由控制

變量法可知,甲、丙兩次實驗,不能探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關系,因為沒有控制壓力大小相同。

(4)[5]由于圖丙中,A、B兩個物體對木板的壓力大小相同,與木板的接觸面粗糙程度也相同,所以

A、B兩物體所受摩擦力大小相等。

8.(2023?泰州)小明用不同的力將手掌壓在各種不同物體表面上向前推,發現感受不同,猜想滑動

摩擦力的大小可能與下列因素有關:①壓力的大小、②接觸面的粗糙程度、③接觸面的材料種類,為了驗

證猜想是否正確,他進行了以下探究:

甲(木板一)乙(木板一)丙(木板二)丁(木板一)

(1)為了測量滑動摩擦力的大小,小明將木塊放在水平木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,

使其做,此時滑動摩擦力大小彈簧測力計的示數;

(2)比較甲、乙兩圖的實驗可知:滑動摩擦力的大小與.有關;

(3)如圖甲、丙所示,小明將同一木塊分別放在粗糙程度不同的木板一、木板二上測量滑動摩擦力

的大小,此過程控制不變的影響因素是:壓力的大小和

(4)實驗中發現彈簧測力計示數不易穩定,改用如圖丁所示的裝置水平拉動長木板,發現彈簧測力

計的示數仍不穩定,可能的原因是:o

【答案】①.勻速直線運動;②.等于##=;③.壓力的大小;④.接觸面的材料種類;⑤.長木板

表面粗糙程度不同。

【解析】(1)[1][2]滑動摩擦力的大小不能直接測量,為了測量滑動摩擦力的大小,應該使滑動摩

擦力與某個能夠使用測力計測量大小的力平衡,此時可通過測力計示數知道滑動摩擦力大小。所以小明將

木塊放在水平木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,使其做勻速直線運動,木塊受到測力計的拉力

與滑動摩擦力平衡,此時滑動摩擦力大小等于彈簧測力計的示數。

(2)[3]比較甲、乙兩圖的實驗發現,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,測力計示數不同,可知:

滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關。

(3)[4]實驗在探究過程中,猜想滑動摩擦力的大小可能與下列因素有關:①壓力的大小、②接觸面

的粗糙程度、③接觸面的材料種類,故探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系時,控制不變的影

響因素是:壓力的大小和接觸面的材料種類。

(4)[5]改用如圖丁所示的裝置水平拉動長木板,發現彈簧測力計的示數仍不穩定,則滑動摩擦力大

小發生了變化,根據滑動摩擦力的兩個影響因素可知,在壓力不變時,可能原因是長木板表面粗糙程度不

同。

9.(2023?本溪、遼陽、葫蘆島)小丹選取了兩個彈簧測力計、細線、棉布、木板、重為10N和15N

的兩個木塊(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關:

-o{片七十;升:MB

木板表面木板表面棉布表面木板表面

甲乙丙T

(1)小丹水平勻速直線拉動木塊,利用條件可知木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計的示

數。她分別做了如圖甲、乙、丙所示三次實驗;

①分析甲、乙兩次實驗,可以得出接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力的結論;

②分析甲、丙兩次實驗,可以得出壓力相同時,接觸面________,滑動摩擦力越大的結論;

③小丹從上述實驗聯想到生活中瓶蓋上設計了花紋,可用(填“①”或“②”)結論進行

解釋;

(2)她想繼續探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,利用圖甲實驗做對比分析,又設計

了如圖丁所示的實驗,使彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為N,拉動木

板,當木塊相對于地面靜止時,彈簧測力計B的示數為1N,分析可得滑動摩擦力大小與物體重力大小

【答案】①.二力平衡;②.越大;③.越粗糙;④.②;⑤.5;⑥.無關。

【解析】(1)[1]探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗中,水平勻速拉動木塊做勻速直線運動,使其

受到平衡力,根據二力平衡可知拉力大小等于摩擦力。

①[2]由甲乙兩次實驗可知,都在木板上滑動,接觸面粗糙程度相同,乙圖中壓力大,彈簧測力計的

示數大,即滑動摩擦力大,于是可得當接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。

②[3]由甲丙兩次實驗可得壓力都為10N,接觸面一個是木板,一個是毛巾,粗糙程度不同,拉力不同,

摩擦力不同,于是可得壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。

③[4]瓶蓋設計了花紋,即增大了接觸面的粗糙程度,在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度,

增大摩擦力,可用實驗②中的結論進行解釋。

(2)[5][6]探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,應控制壓力和接觸面粗糙程度相同,

用彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為為5N時,對木板的壓力與甲相同為10N,拉

動木板運動,木塊相對地面靜止,受平衡力,此時彈簧測力計B的示數與甲的相同為1N,分析可得滑動摩

擦力大小與物體重力大小無關。

10.(2023?撫順、鐵嶺)小智發現媽媽購買的防滑地墊的A面比B面更粗糙,為了比較A、B兩個面

的防滑性,小智利用商家贈送的小塊地墊樣品和彈簧測力計進行了下列探究:

甲乙丙

(1)如圖甲、乙,分別將B、A面與同一水平地面接觸,用彈簧測力計水平拉動小塊地

墊,根據原理可知滑動摩擦力大小等于彈簧測力計示數;

(2)小智發現完成甲、乙兩次實驗測得的滑動摩擦力都很小,比較不出A、B兩個面的防滑性,于是

又找來一個鐵塊,在原水平地面上進行了如圖丙所示的實驗。通過比較甲、丙兩次實驗,發現當接觸面粗

糙程度相同時,越大,滑動摩擦力越;

(3)為了完成探究,保持其他條件不變,在丙圖實驗的基礎上小智只將,測出滑動摩擦

力的大小為2.2N,通過與丙圖實驗測得的滑動摩擦力相比,選擇地墊___________(填“A”或"B”)面

鋪在地面上,能更有效地防止地墊在地面上滑動。

【答案】①.勻速直線;②.二力平衡;③.壓力;④.大;⑤.A、B兩個面對調;⑥.Ao

【解析】(1)[1][2]實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動小塊地墊,使其在水平桌面上做勻速直線

運動,根據二力平衡原理,可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。

(2)[3][4]比較甲、丙兩次實驗,接觸面粗糙程度相同時,丙中壓力越大,測力計示數也越大,摩

擦力越大,可以得到當接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。

(3)[5][6]探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系,要控制壓力大小相同,故將A、B兩個

面對調,可探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系,地墊A面鋪在地上時,彈簧測力計的示數大,

摩擦力較大,能更有效地防止地墊在地面上滑動。

11.(2023?丹東)在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中,小潘同學選擇了三塊粗糙程度不

同的長木板、一個木塊、質量相等的祛碼若干、一個彈簧測力計,進行實驗:

(1)如圖所示,將木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,使其做

運動,根據知識可知,木塊受到的滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數;

(2)小潘經過多次實驗獲得下表中的實驗數據:

實驗次數實驗條件彈簧測力計示數F/N

1木塊長木板0.8

2木塊上放1個祛碼長木板1.0

3木塊上放2個祛碼長木板1.2

4木塊上放1個祛碼粗糙長木板1.3

5木塊上放1個祛碼更粗糙長木板1.7

①分析表中_________三次實驗數據,可以得出在接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,滑動

摩擦力越;

②分析表中2、4、5三次實驗數據,可以得出在相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力

越大;

(3)實驗過程中,當彈簧測力計的示數為0.5N時,木塊未被拉動,此時木塊受到的摩擦力0.5N;

(選填“大于”“小于”或“等于”)

(4)體操運動員上器械前,會在手上涂防滑粉,這是通過增大來增大摩擦力。

【答案】①.勻速直線;②.二力平衡;③.1、2、3;④.大;⑤.壓力;⑥.等于;⑦.接觸面

粗糙程度。

【解析】(1)[1][2]探究影響滑動摩擦力大小的因素用到的是轉換法,通過二力平衡的知識,使物

體受平衡力,即摩擦力等于拉力,故要使木塊做勻速直線運動,使其受平衡力,根據二力平衡的知識可知,

木塊受到的滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。

(2)[3][4][5]由表格中的數據可知,接觸面粗糙程度相同,壓力不同的是1、2、3三次實驗,由實

驗數據可知,彈簧測力計示數逐漸增大,由二力平衡可知,摩擦力逐漸增大,故由是1、2、3三次實驗數

據,可以得出在接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,滑動滑動摩擦力越大;由2、4、5三次實驗數

據可以得出,祛碼個數相同,即壓力相同,接觸面的粗糙程度越來越粗糙,彈簧測力計的示數不斷增大,

由二力平衡可知,滑動摩擦力逐漸增大,故在壓力相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。

(3)[6]當彈簧測力計的示數為0.5N時,木塊未被拉動,處于靜止狀態,受平衡力,根據二力平衡

的知識可知,此時木塊受到的摩擦力等于0.5N,此摩擦力為靜摩擦力。

(4)[7]體操運動員上器械前,會在手上涂防滑粉,壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦

力,故這是通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦力。

12.(2023?泰安)在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中:

(1)某同學用如圖甲所示的方式勻速拉動木塊,測量滑動摩擦力,這樣操作是(選填“正

確”或“錯誤”)的;

(2)小明提出如下猜想:A.滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關;B.滑動摩擦力的大小與接

觸面的粗糙程度有關。小明以巧的速度勻速拉動木塊,進行了正確的實驗操作,實驗探究過程如圖所示。

比較圖________兩次實驗,可驗證猜想A;比較圖________兩次實驗,可驗證猜想B;

(3)如圖戊所示,小明以V2的速度勻速拉動木塊再次進行實驗。已知%>匕,木塊重4N,祛碼共重

2N,彈簧測力計的示數為2.4N,此時,毛巾對木塊的摩擦力為N?

【答案】①.錯誤;②.丙、丁;③.乙、丙;@.2.4。

【解析】(1)[1]只有用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動,木塊在水平方向上受到平

衡力的作用,根據二力平衡的條件,彈簧測力計的示數才等于摩擦力的大小。因甲圖中,彈簧測力計沿斜

上方拉動木塊,木塊對木板的壓力減小,故它的示數不等于木塊所受的滑動摩擦力,操作是錯誤的。

(2)[2]驗證滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關系,應該控制接觸面粗糙程度相同,改變壓

力大小,由圖丙、丁可知,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,可以驗證猜想A。

[3]驗證滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系,應該控制壓力大小相同,改變接觸面粗糙程

度,由圖乙、丙可知,壓力大小相同,接觸面粗糙程度不同,可以驗證猜想B。

(3)[4]由題意可知,木塊做勻速直線運動,所以木塊受力平衡,水平方向上受到的拉力與滑動摩擦

力是一對平衡力,大小相等,所以毛巾對木塊的摩擦力為2.4N。

13.(2023?濟南)小剛注意到很多公共場所都有類似圖甲所示的提示牌。他想:摩擦力的大小與接

觸面的潮濕程度有什么關系呢?

為了探究這一問題,他找來長條形地板磚、運動鞋、彈簧測力計和噴霧器,設計了圖乙所示的實驗裝

置。

(1)為了測出鞋子與地板磚間滑動摩擦力的大小,小剛把長條形地板磚放在水平桌面上,用彈簧測

力計水平拉著鞋子在地板磚上做運動。根據可知,此時彈簧測力計的示數就等于滑動

摩擦力的大小;

(2)小剛用噴霧器向地板磚表面均勻噴霧改變地板磚的潮濕程度,通過實驗得到下表中的數據。

噴霧

次數02

摩擦

力勿N.2.6.0.0.8.6.6

請在答題卡相應位置的坐標紙上描點,并用平滑曲線畫出摩擦力f與噴霧次數的關系圖像

(3)小剛分析數據得出結論:摩擦力的大小隨接觸面潮濕程度的增大;

(4)小強了解了小剛的實驗結論后說:“我知道超市里的收銀員清點鈔票時為什么手邊總放一塊濕

海綿了。”小剛說:“你上次數作業本的頁數時,還往手上沾唾液呢!”在這兩個實例中,都是通過改變

接觸面的潮濕程度來的;

(5)駕車行駛在高速公路上,雨天因為摩擦減小容易造成交通事故。請針對這一現象為公路旁的警

示牌設計一條警示語以提醒駕駛員謹慎駕駛。

【答案】①.勻速直線;②.二力平衡;③.如圖;④.先增大后減小;⑤.增大摩擦力;⑥.見解

析。

【解析】(1)[1][2]只有鞋子在水平面上進行勻速直線運動,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動

摩擦力是一對平衡力,大小相等,所以用彈簧測力計水平拉著鞋子在地板磚上做勻速直線運動。

(2)[3]用描點法畫出摩擦力?與噴霧次數關系圖象,如下圖所示:

(3)[4]結合圖象,分析數據可以看出噴霧0~4次,摩擦力增大,噴霧4~12次,摩擦力減小,可以

得出摩擦力的大小隨接觸面潮濕程度的增大先增大后減小。

(4)[5]小強和小剛的兩個實例中,都是通過改變接觸面的潮濕程度來增大摩擦力的。

(5)[6]公路旁的警示牌警示語:雨天路滑,小心慢行。

14.(2023?自貢)某興趣小組在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”時,用同一木塊分別做

了如圖所示的甲、乙、丙三次實驗。

尸甲=L2N尸乙二1.6N一丙=2.0N

77^777/77777777777777~777777777777777777777~77^777777777777777777~

木板表面木板表面毛巾表面

甲乙丙

(1)甲、乙、丙三次實驗中以相同速度沿水平方向勻速拉動木塊,根據二力平衡知識,彈簧測力計

對木塊的拉力大小滑動摩擦力的大小(選填“大于”、“等于”或“小于”);

(2)通過對比甲、乙兩次實驗可知:在接觸面的粗糙程度相同時,越大,滑動摩擦力越大;

(3)通過對比兩次實驗可知:在壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;

(4)興趣小組的同學利用甲圖實驗裝置繼續探究滑動摩擦力與速度的關系,改變拉動木塊的速度,

進行實驗,記錄的實驗數據如下表:

實驗次數234

運動速度(m/s)0-30-40.50.6

測力計示數(N)L21.21.2

\\\\\\\\\\\\

T

分析實驗數據可知:滑動摩擦力的大小與物體運動的速度(選填“有關”或“無關”);

(5)小組交流討論時發現:在實驗中很難使木塊做勻速直線運動,于是小偉設計了如圖丁所示的實

驗裝置,該裝置的優點是長木板B做勻速直線運動(選填“需要”或“不需要”)。

【答案】①.等于;②.壓力;③.甲、丙;④.無關;⑤.不需要。

【解析】(1)[1]甲、乙、丙三次實驗中以相同速度沿水平方向勻速拉動木塊,木塊受到的摩擦力和

拉力是一對平衡力,拉力大小等于滑動摩擦力的大小。

(2)[2]對比甲、乙兩次實驗,接觸面的粗糙程度相同而壓力不同,壓力越大,彈簧測力計示數越大,

則滑動摩擦力越大。

(3)[3]對比甲、丙兩次實驗:壓力相同而接觸面粗糙程度不同,接觸面越粗糙,彈簧測力計示數越

大,滑動摩擦力越大。

(4)[4]分析實驗數據可知:木塊運動的速度越來越大,但彈簧測力計示數不變,摩擦力大小不變,

說明滑動摩擦力的大小與物體運動的速度無關。

(5)[5]如圖丁,水平向左拉動長木板B,木塊A相對地面靜止,受到的彈簧測力計的拉力和木板的

滑動摩擦力仍然是一對平衡力,此時長木板B不需要做勻速直線運動。

15.(2023?阿壩州)在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中,有同學認為滑動摩擦力大小除

了跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關外,還與接觸面大小有關。

(1)為了探究這個問題,需要選擇合適的木塊,你認為他應該選擇

A.各面粗糙程度相同的正方體木塊

B.各面粗糙程度不相同的正方體木塊

C.各面粗糙程度相同、長寬高各不相等的長方體木塊

D.各面粗糙程度不相同、長寬高各不相等的長方體木塊

(2)在測量摩擦力前,除了觀察彈簧測力計的量程和分度值外,還應將彈簧測力計在________(選填

“水平”或“豎直”)方向調零。實驗時應該沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動,此時,滑動摩擦力的

大小(選填“大于”“等于”或“小于”)彈簧測力計示數。

(3)該同學正確選擇木塊后,將木塊分別平放、豎放、側放在同一水平面上,沿水平方向勻速拉動木

塊,發現三次彈簧測力計的示數均相等,由此得到的結論是:滑動摩擦力的大小與接觸面大小

(選填“有關”或“無關”)。

【答案】①.C;②.水平;③.等于;④.無關。

【解析】(1)[1]在探究摩擦力大小與接觸面積大小的關系,必須要保證壓力與接觸面的粗糙程度不變,

只改變接觸面積的大小,因此,只有選項C符合題意。

(2)[2]因為實驗中彈簧測力計是在水平方向使用的,所以實驗前除了要觀察彈簧測力計的量程和分度

值外,還應將彈簧測力計在水平方向調零。

[3]實驗時應該沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動,此時木塊處于平衡狀態,滑動摩擦力的大小等

于彈簧測力計示數。

(3)[4]實驗中改變了接觸面大小,但是彈簧測力計的示數均相等,即說明滑動摩擦力的大小與接觸面

大小無關。

16.(2023?陜西A)如圖,是“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。

,木塊,彈簧測力計在鉤碼卡.

(1)本次實驗前,應在_______方向上對彈簧測力計進行調零;

(2)如圖-1,沿水平方向拉動木塊,使其做勻速直線運動,木塊受到的拉力大小(選填

“大于”“小于”或“等于”)木塊受到的滑動摩擦力大小;

(3)如圖-1,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,使其做速度大小不同的勻速直線運動。發現彈簧

測力計的示數不變,說明滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小(選填“有關”或“無關”);

(4)如圖-2,在木塊上加放鉤碼,沿水平方向拉動木塊,使其做勻速直線運動。改變鉤碼的數量,

多次實驗后得出結論:其他條件一定時,壓力越大,滑動摩擦力越。

【答案】①.水平;②.等于;③.無關;④.大。

【解析】(1)[1]因為需要測量水平方向上摩擦力的大小,所以實驗前首先應按水平方向對彈簧測力

計進行調零,即測力前要使指針對準零刻度線。

(2)[2]只有沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動,木塊在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小

才等于摩擦力的大小。

(3)[3]滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關,當接觸面的粗糙程度相同和壓力

大小相等,無論木塊勻速直線運動的速度怎樣變化,其受到的滑動摩擦力的大小始終不變。

(4)[4]從圖2實驗知,接觸面的粗糙程度相同,壓力不同,且壓力越大,測力計示數越大,滑動摩

擦力越大,所得結論的是:在接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。

17.(2023?天津)同學們在觀看冰壺比賽時,發現了如下兩個現象:

現象一:運動員蹬冰腳的鞋底為橡膠制成,滑行腳的鞋底為塑料制成;

現象二:運動員蹬冰時要用力;

他們認為上述現象與摩擦力的知識有關,于是提出了“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的問題,

并進行了如下探究。

【猜想與假設】根據同學們的發現,猜想滑動摩擦力的大小可能與和有關;

【設計并進行實驗】

用彈簧測力計水平拉動木塊,使它沿水平長木板勻速滑動,測出木塊受到的滑動摩擦力;進行了三次

實驗,如圖所示:

1111111?111

【分析與論證】

(1)甲圖中,木塊受到滑動摩擦力為N;

(2)對比乙、丙兩圖,可得結論:;

(3)許多情況下摩擦是有用,人們常常設法增大它;請列舉在冰壺運動中增大摩擦的措施,并利

用實驗結論進行解釋。(至少寫出一例)o

【答案】①.接觸面粗糙程度;②.壓力;③.0.6;④.壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力

越大;⑤.蹬冰腳鞋底用橡膠制成,增大接觸面粗糙程度。

【解析】[1][2]由于運動員蹬冰腳的鞋底和滑行腳的鞋底的材料不同,所以猜想摩擦力可能與接觸面

粗糙程度有關;由于運動員蹬冰時要用力,所以猜想摩擦力可能與壓力有關,所以猜想滑動摩擦力的大小

可能與接觸面粗糙程度和壓力有關。

(1)[3]圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N,則彈簧測力計示數為0.6N,由于用彈簧測力計水平拉

動木塊,使它沿水平長木板勻速滑動,則木塊處于平衡狀態,由二力平衡條件可知,木塊受到的摩擦力等

于拉力,故木塊受到的摩擦力等于0.6N。

(2)[4]觀察乙、丙兩圖發現,壓力大小相同,毛巾面更粗糙,彈簧測力計示數也更大,所以可得結

論:壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。

(3)[5]由于蹬冰鞋不能打滑,所以需要增大摩擦力,故蹬冰腳鞋底用橡膠制成,通過增大接觸面粗

糙程度,來增大摩擦力。

18.(2023?福建)下圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情景。

(1)將木塊平放在水平木板上,用彈簧測力計水平拉動木塊,使木塊做運動。

(2)由圖甲可知:此時木塊受到的滑動摩擦力大小為No

(3)由圖乙和圖丙可知:在其他條件相同的情況下,壓力越大,滑動摩擦力越0

(4)本實驗產生誤差的原因是:=(寫一條即可)

【答案】①.勻速直線;②.1.2;③.大;④.很難控制木塊做勻速直線運動。

【解析】(1)[1]“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”實驗的原理是根據二力平衡,因此應該沿

水平方向拉木塊做勻速直線運動。

(2)[2]由二力平衡力可知摩擦力大小與拉力大小相等,圖甲彈簧測力計的示數為1.2N,則摩擦力為

1.2No

(3)[3]由圖乙、丙可知,接觸面的粗糙程度相同,圖丙的壓力比圖乙大,彈簧測力計的示數圖丙較

大,即圖丙的摩擦力較大,說明在接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。

(4)[4]本實驗產生誤差的原因是很難控制木塊做勻速直線運動。

B組(限時針對訓練)

1.如圖所示,小華將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住長方體木塊A,木塊下面是一長木板,實驗時

拉著長木板沿水平地面向左運動,木塊A處于靜止時讀出彈簧測力計示數即可測出木塊A所受摩擦力大小。

在這一過程中,以下說法正確的是()。

F,[LAI-?域:I

A.木塊A受到的是靜摩擦力

B.木塊A相對于地面是運動的

C.木塊A所受摩擦力的方向向左

D.拉動木板的速度變大時,彈簧測力計示數變大

【答案】Co

【解析】A.木板與木塊之間發生了相對運動,所以木塊受到的摩擦力不是靜摩擦力。故A錯誤;

B.以地面為參照物,木塊是靜止的。故B錯誤;

C.以地面為參照物,木板向左運動,木塊不動;而以木板為參照物,木塊是向右運動的,所以,木

塊受到的摩擦力方向是向左的。故C正確;

D.滑動摩擦力大小與物體間的相對速度無關,所以當拉動木板的速度變大時,木塊受到的摩擦力大

小不變,與其平衡的測力計對木塊的拉力也不變,測力計的示數是不變的。故D錯誤。故選C。

2.用如圖所示裝置測物體B受到的摩擦力,拉力/水平向右,不計彈簧測力計自重,所用彈簧測力

計已調零。請完成下列問題:

jj§(|illl!llH|)O------------------B

(1)當45N時,物體A保持靜止,彈簧測力計示數為零,此時B受到的摩擦力為N;

(2)當代20N時,物體A水平向右做勻速直線運動,彈簧測力計示數為3N且保持不變,此時B受到

的摩擦力大小為N,若增大F,此時B受到的摩擦力(選填“變大”“變小”或“不

變”)。

【答案】0;3;不變。

【解析】(1)[1]由于物體A保持靜止,則疊放在A上的物體B也保持靜止,又彈簧測力計的示數為

零,即彈簧測力計對物體B沒有產生拉力,因此物體B相對于A沒有相對運動也沒有相對運動的趨勢,所

以物體B不受摩擦力,即摩擦力為零。

(2)[2][3]由于物體B處于靜止狀態,所以B受力平衡;B水平方向上受到的摩擦力與彈簧測力計對

它的拉力是一對平衡力,兩個力大小相等,所以摩擦力等于測力計示數,為3N,若增大凡但壓力沒變,

接觸面的粗糙程度沒變,此時B受到的摩擦力大小為不變,還是3N。

3.為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”,小明設計了如圖所示的實驗。

甲(木板表面)乙(木板表面)

(1)實驗過程中,彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊A做運動;

(2)在四次實驗中,滑動摩擦力最小的是(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”);

(3)比較甲、乙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與的關系;比較(選填“甲”

“乙”“丙”或“丁”)兩個實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關系;

(4)比較甲、丁實驗,發現甲實驗彈簧測力計的示數大于丁實驗彈簧測力計的示數,小明得出結論:

滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關,你認為他的結論是(選填“正確”或“錯誤”)的,

原因是;

(5)小明要對實驗裝置進行改動,如圖b所示,重復實驗,發現效果更好。實驗中,小明

(選填“一定”或不一定”)要勻速拉動長木板,此時木塊A受到的摩擦力方向向

(選填“左”或“右”)O

【答案】勻速直線;丁;壓力大小;乙、丙;錯誤;沒有控制壓力相等;不一定;左。

【解析】(1)[1]實驗過程中,彈簧測力計必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動,此時物塊處于

平衡狀態,由平衡條件可知,滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。

(2)[2]由圖示四次實驗可知,在實驗丁中,物體間的壓力最小,接觸面粗糙程度最小,因此滑動摩

擦力最小。

(3)[3]由圖甲、乙所示實驗可知,接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同,可以應用甲、乙所

示實驗探究滑動摩擦力大小與壓力的關系。

[4]由圖乙、丙所示實驗可知,物體間的壓力相等而接

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