北京课改版八年级全册五、滑动摩擦力课后测评
展开滑动摩擦力实验题基础巩固(2)2021-2022学年京改版物理八年级全一册
一、实验题
1.如图是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据______的知识,可以测出木块受到的滑动摩擦力为_________N;
(2)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力的大小与_________有关。
(3)若在图甲实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数将_______(选填"变大”“变小”或“不变”)
2.小红要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
A.接触面所受的压力大小 B.接触面的粗糙程度 C.物体运动的速度
接下来小红通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿___________方向拉着物体做___________ 运动。
(2)要验证猜想B,需按照___________两个图(选填“甲”、“乙”或“丙")进行对比实验。
(3)比较甲,乙图的实验,得到的实验结论是___________。
(4)在本次实验中运用的研究方法是转换法和___________。
(5)小月发现小红上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板___________(选填“一定"或“不一定")要做匀速直线运动。
3.轩轩同学在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时,首先提出了以下三个猜想:
(猜想)
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关;
B.滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
C.滑动摩擦力大小与接触面积大小有关;
(进行实验)
(1)如图甲所示,把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向上______拉动木块,根据______原理可间接测出摩擦力大小。此时木块受到的滑动摩擦力为______N;
(2)如图乙所示,再在木块上放一重物,重复上面的实验,此时弹簧测力计示数大于图甲中的弹簧测力计示数,由此说明______;
(3)轩轩同学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:______(温馨提示:木块各表面粗糙程度不同)。
(4)通过进一步实验探究,验证了猜想B正确。
(拓展应用)本实验实际操作时用弹簧测力计拉木块做匀速运动并不容易,请你提出改进建议:______。
4.小明同学在“测量滑动摩擦力”的实验中:
(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针指在图甲所示的位置,他应将测力计沿______方向放置,然后进行调零,此弹簧测力计的分度值是______N;
(2)如图乙所示,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在木板上做______运动,根据______知识可以得出拉力与摩擦力的大小相等;
(3)在如图乙操作的基础上,再次沿水平方向拉着木块做直线运动,弹簧测力计的示数如图丙所示,此时木块所受的摩擦力为______N;
(4)实际操作过程中,很难准确测量摩擦力,为了便于操作,聪明的小明将实验装置做了改进,如图丁所示,将弹簧测力计的右端固定,用此装置按照图中的方式快拉或慢拉木板,弹簧测力计的示数都相同,说明滑动摩擦力的大小与______无关;
(5)交流评估时,王芳按小明改进后的方法拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能的原因是(____)
A.木板的长度太长 B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大
5.某小组用如图1所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)实验中定滑轮的作用是______;
(2)如图1甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向______,大小______。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是______,这时木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计小明同学设计了如图1乙所示实验装置,小丽同学设计了如图1丙所示实验装置,你认为______(选填“乙”或“丙”)装置更好;
(4)如图1丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______上;
(5)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图1丙所示装置进行实验,下一步的操作是______。
(6)实验结束后,小组通过总结,得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,如图2所示,用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块______运动,弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力的大小就是利用了二力平衡的原理。
6.如图所示,小明将实验器材放在桌上,按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
a.如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数如甲图所示。
b.如图乙所示,将毛中固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定并记录了其示数如图乙所示。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A.保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数如图丙所示。
(1)此实验是根据______原理测出滑动摩擦力大小的;
(2)由______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽用同样的实验器材设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是______拉动长木板做匀速直线运动(选填 “需要” 或“不需要”)。
7.同学们利用如图所示的实验装置测量物体所受滑动摩擦力的大小。
(1)图甲中,将木板固定,水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力大小__相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力大小__相等;(两空均选填“一定”或“不一定”)
(2)实验中利用弹簧测力计测滑动摩擦力的原理是__,测量时弹簧测力计应__(选填“水平”或“竖直”)方向上调零;
(3)“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丙所示的图象,分析图象可以得出的结论是__;
(4)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如下表,请你根据表格中的数据,在图丙中描点作出图象__。对比分析两组图象,你的新发现是滑动摩擦力的大小还跟___有关。
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 |
8.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_______运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数,则___________。
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在___________相同时,___________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。
9.小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”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:
次数序号 | 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,小明用弹簧测力计拉着木块沿水平方向以______(选填“相同”或“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______(填实验次数序号)次实验数据可验证猜想二,从而得出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______。
10.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某同学做了如图所示的三次实验,如图甲、乙实验用相同的长木板,如图丙实验用表面更加粗糙的毛巾。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向___________拉动,根据___________原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为___________。
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,结论是___________。
(3)为了操作方便,对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后___________(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较___________两图可得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)在操作过程中还发现,当木板逐渐倾斜时,弹簧测力计也可以使木块沿斜面做匀速直线运动,如图丁所示。与图甲正确实验操作比较,木块受到的滑动摩擦力___________(变大/变小/不变),其原因是___________,利用图示丁装置___________(能/不能)研究滑动摩擦力与压力大小的关系。
11.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验。
(1)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(2)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,含含得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是______;
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是含含又设计了如图戊所示的实验方案,该方案______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
12.小字要探究"影响滑动摩擦力大小的因素",他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.物体运动的速度。接下来小字通过如图所示的操作进行实验探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做______运动。
(2)要验证猜想B,需按照______两个图(选填“甲”、“乙”、“丙”)进行实验;比较甲、乙图的实验,可以验证猜想______。
(3)在本次实验中运用的研究方法是转换法和______。
(4)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示,改进后长木板______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
参考答案
1.二力平衡 2.6 压力大小 不变
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,图甲中弹簧测力计显示拉力大小,当弹簧测力计水平方向上拉动木块做匀速直线运动时,木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力时平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,也为2.6N。
(2)[3]图乙中弹簧测力计示数是3.6N,于(1)同理,滑动摩擦力大小等于拉力大小,也为3.6N,综合分析实验甲和乙,得到在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小跟压力大小有关。
(3)[4]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,甲图中木块做加速运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦力不变。
2.水平 匀速直线 甲丙 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 控制变量法 不一定
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,此时物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)[3]要验证猜想B,即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同和速度大小相同,改变接触面的粗糙程度,需按照甲、丙两个图进行对比实验。
(3)[4]比较甲、乙图知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计的示数大,乙受到的滑动摩擦力也大,故实验结论是,接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[5]存在多个变量,研究摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,故用到控制变量法。
(5)[6]木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,又因为粗糙程度和压力都不变,摩擦力不变,所以长木板是否匀速对实验无影响。
3.匀速直线 二力平衡 0.8 在接触面粗糙程度和接触面积大小相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 没有控制压力的大小相等 把截掉部分叠在上面 见解析
【详解】
(1)[1][2][3]在实验中,用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;由图甲知,测力计的分度值为0.1N,所以其示数为0.8N。
(2)[4]甲乙两图,接触面的粗糙程度和接触面积相同,乙对木板的压力大于甲对木板的压力,弹簧测力计示数大于图甲中的弹簧测力计示数,由此得到的结论是:在接触面的粗糙程度和接触面积大小相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]将木块沿竖直方向截取一半后,压力和接触面积同时减小为原来的一半,未控制压力相同,所以无法探究压力与接触面积之间的关系。
[6]改进方法是把截掉部分叠在上面,这样压力的大小相等,而接触面积不同,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系。
(4)[7]实验实际操作时用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动不容易,可以换用拉动木板的方式进行实验,如图所示
因为滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度没有关系,不一定要匀速拉动长木板,所以改进后的实验不必要求木块进行匀速直线运动,并且弹簧测力计是静止的容易读数。
4.水平 0.2 匀速直线 二力平衡 2 相对滑动速度 B
【详解】
(1)[1][2]因为要沿水平方向拉动物块,必须在水平方向上进行调零;由图甲可知,弹簧测力计上最大刻度是5N,所以量程为0~5N,1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N。
(2)[3][4]测量时长木板应水平放置,实验时为了测出摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
(3)[5]如图乙所示,沿水平方向拉着木块做直线运动,根据二力平衡,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,如图丙所示,因压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时木块所受的摩擦力为2N。
(4)[6]如图丁所示,用此装置按照图中的方式快拉或慢拉木块,弹簧测力计的示数都相同,摩擦力的大小不变,说明滑动摩擦力的大小与相对滑动速度无关。
(5)[7] A.木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A不符合题意;
B.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故B符合题意;
C.弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C不符合题意;
D.木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故D不符合题意。
故选B。
5.改变力的方向 相反 相等 木块和桌面之间存在摩擦力 平衡 丙 同一直线 把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况 做匀速直线 等于
【分析】
(1)定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。
(2)静止的物体受到平衡力作用,平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力对实验产生影响。静止的物体和匀速直线运动的物体都处于平衡状态。
(3)滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力,使接触面脱离会大大减小摩擦力,尽量减小摩擦力对实验的影响。
(5)把一个小卡片变成两个小卡片,从中间剪开。
(6)弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,使拉力和滑动摩擦力是平衡力。
【详解】
(1)[1]实验中定滑轮的作用改变力的方向,使木块受到水平向左的F1和水平向右的F2。
(2)[2][3]如图1甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[4][5]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用。此时木块两边所受钩码的拉力不同,仍处于平衡状态,是由于木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(3)[6]图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力;图丙代替图甲使接触面脱离会大大减小摩擦力,尽量减小摩擦力对实验的影响,所以丙装置更好。
(4)[7]如图1丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,则小卡片受到的两个拉力不在同一直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(5)[8]为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变小两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
(6)[9][10]弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,使拉力和滑动摩擦力是平衡力,则弹簧测力计水平拉着木块进行匀速直线运动。
【点睛】
本题从滑动摩擦→滚动摩擦→接触面脱离,尽量减小摩擦力对实验的影响,体现了不但注重实验结论,更要注重实验探究过程。
6.二力平衡 甲丙 不需要
【详解】
(1)[1]只有用测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡知道,测力计示数大小才等于摩擦力的大小,所以,实验原理是二力平衡。
(2)[2]比较图中甲丙两图知道,接触面的粗糙程度相同,对接触面的压力不同,弹簧秤的拉力也不同,说明当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由丁图所示的实验装置知道,A相对于地面静止,受到B施加的摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,大小相等,所以,该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
7.不一定 一定 二力平衡 水平 见解析 木板和桌面的粗糙程度不同
【详解】
(1)[1]摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力大小相等,否则不一定相等。
[2]图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数一定等于摩擦力的大小。
(2)[3][4]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小,所以利用弹簧测力计测滑动摩擦力的原理是二力平衡;因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零。
(3)[5]由图多次实验,接触面粗糙程度相同,压力越大,而测力计的示数较大,说明受到的摩擦力较大,可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,分析图象可以得出的结论是:同一木板(接触面粗糙程度一定时),滑动摩擦力的大小与压力成正比。
(4)[6]根据表格中的数据,描点连线,如图所示
[7]对比分析两组图象你的新发现是压力相同时,滑动摩擦力不同,可得结论:木板和桌面的粗糙程度不同。
8.匀速直线 1.6 接触面粗糙程度 压力 将木块与铝块互换位置,重复实验,比较两次弹簧测力计的示数 等于
【详解】
(1)[1]竖直向上拉测力计,通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块在水平方向上受到平衡力的作用,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数。
[2]测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为F1=1.6N,即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)[3][4]分析比较甲、乙两次实验知道,接触面粗糙程度相同,乙图中接触面间的压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故说明滑动摩擦力大小与压力大小有关,且在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故可设计方案:
在图乙实验的基础上,将铝块叠放在木块上,然后放在水平木板上,竖直向上拉测力计,使它们沿水平方向做匀速直线运动,记下测力计示数F3,分析比较F3与F2的大小,得出结论。
(4)[6]由图丙知道,铝块在木板上运动时,压力也不变,接触面的粗糙程度不变,则所受的滑动摩擦力不变,故图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。
9.等于 不同 无关 1,2,3 成正比
【详解】
(1)[1]只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2][3]研究滑动摩擦力的大小与速度的关系,要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变运动速度的大小;小明用弹簧测力计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无关。
(3)[4][5]研究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关,要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小,故分析1、2、3次试验可验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;由表中数据可知,在接触面不变的条件下,压力为原来的几倍,测力计示数(大小等于摩擦力)也为原来的几倍,即滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成正比。
10.匀速 二力平衡 2.6 在接触面粗糙程度一定时,压力越大滑动摩擦力越大 不需要 甲丙 变小 木块对斜面的压力变小 不能
【详解】
(1)[1][2][3]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,测力计分度值0.2N,拉力2.6N。
(2)[4]甲乙两图中,接触面粗糙程度相同,木块对木板的压力不同,探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系,由图可知,乙中测力计示数大,摩擦力大,可得在接触面粗糙程度一定时,压力越大滑动摩擦力越大。
(3)[5]木块始终静止,压力和接触面粗糙程度不变,故木块和接触面之间的滑动摩擦力大小不变,这样改进后不需要匀速拉动毛巾。
[6]比较甲、丙两图,压力相同,丙接触面粗糙,因丙中测力计示数大,故可得出压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[7][8]因为当木板逐渐倾斜时,木块对木板压力变小,粗糙程度不变,所以摩擦力减小。
[9]因为此时弹簧测力计示数为摩擦力和物体沿斜面下滑分力的和,所以不能直接读出摩擦力,故不能探究。
11.压力大小 没有控制压力相同 不需要
【详解】
(1)[1]甲、乙实验中,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
(2)[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,将物体A切去一半,物体对支持面的压力变小了,此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
(3)[3]如图戊所示的实验中,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故A与支持面之间的滑动摩擦力大小不变,故该方案不需要匀速拉动长木板B。
【点睛】
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
12.匀速直线 甲、丙 A 控制变量法 不一定
【详解】
(1)[1]弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,此时物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)[2]要验证猜想B,即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同和速度大小相同,改变接触面的粗糙程度,需按照甲、丙两个图进行对比实验。
[3]比较甲、乙图的实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计的示数大,乙受到的滑动摩擦力也大,可探究A。
(3)[4]有多个变量,研究摩擦力与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,故使用控制变量法。
(4)[5]影响滑动摩擦力的两个因素压力大小和接触面粗糙程度都不变,故不管长木板如何运动,摩擦力均不变,所以不一定要做匀速直线运动。
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