【期末复习】2020-2022北京初二上册期末物理汇编:学生实验:探究—摩擦力的大小与什么有关
展开2020-2022北京初二(上)期末物理汇编
学生实验:探究—摩擦力的大小与什么有关
一、单选题
1.(2022·北京通州·八年级期末)图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上刻有纹线 B.汽车轮上装有防滑链
C.轴承中装有滚珠 D.守门员戴上防滑手套
2.(2022·北京房山·八年级期末)图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.汽车轮胎上有凸起的条纹 B.在轴承中装有滚珠
C.行李箱下面装有轮子 D.给自行车加润滑油
3.(2022·北京顺义·八年级期末)如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是
A.给自行车轴加润滑油 B.轮胎上制有花纹
C.用起瓶器夹紧瓶盖 D.防滑垫表面做得凹凸不平
4.(2021··八年级期末)下列做法中,属于增大摩擦的是( )
A.冬天马路上结冰时,在冰面上撒些细沙或炉渣,就更安全了
B.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了
C.搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木就容易搬动了
D.锁生锈不好开时,将少量润滑油注入锁孔,就容易打开了
5.(2021·北京顺义·八年级期末)下列实例中,为了增大摩擦的是
A.旱冰鞋下装有滑轮 B.足球守门员戴有防滑手套
C.冰壶底面打磨得很光滑 D.给车轴加润滑油
6.(2020·北京怀柔·八年级期末)下列关于自行车的设计及操作中,主要是为了减小摩擦的是( )
A.轮胎上有凹凸不平的花纹 B.车轴处装的滚珠
C.刹车时用力捏闸 D.脚蹬表面凹凸不平
7.(2020·北京房山·八年级期末)下列实例中,为了增大摩擦的是( )
A.给车轴加润滑油 B.旱冰鞋下装有滚轮
C.冰壶底面打磨得很光滑 D.足球守门员戴有防滑手套
二、多选题
8.(2020·北京昌平·八年级期末)某同学做探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验。第一次实验,竖直向上拉动弹簧测力计,使木块在水平桌面上向右做匀速直线运动(拉木块的细线平行于桌面),弹簧测力计示数如图所示。下列说法中正确的是( )
A.木块所受的拉力大小为3.3N
B.木块所受的滑动摩擦力大小为3.6N
C.若第二次实验时在木块上方放一个钩码,仍使木块和钩码一起水平向右做匀速直线运动,两次实验可以探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关
D.若第二次实验将木块沿虚线切去一半,使 剩余木块水平向右做匀速直线运动,两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关
三、填空题
9.(2021·北京通州·八年级期末)小明用底面积相同的木块、铁块及带有滑轮的长木板、弹簧测力计、细线等,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。小明分别进行了图甲、乙两次实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2,且F2>F1。
通过上述实验可以得出:在______相同时,滑动摩擦力与______有关。
四、实验题
10.(2022·北京顺义·八年级期末)小丽猜想:物体滑动时所受的滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力大小这两个因素有关,于是她先探究“物体受到的滑动摩擦力的大小与物体对接触面的压力大小是否有关”。
(1)她用下面所示的框图帮助梳理思路,请你补充完整。
因变量:滑动摩擦力大小①自变量:______;②控制变量:______;
(2)如图甲所示,测量滑动摩擦力大小时,用弹簧测力计沿水平方向拉动物体,使物体做_________运动,读出弹簧测力计示数。
(3)针对实验中操作不方便的地方,小丽和同学们一起改进实验,如图19乙所示,固定弹簧测力计,通过水平拉动长木板进行实验。小明认为这样的改进方案无法完成小丽的实验探究,因为物体静止,物体不受滑动摩擦力。请判断小明的观点是否正确,并说明理由。( )
11.(2022·北京石景山·八年级期末)小军在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,一端带有固定滚轮的长木板固定不动,铁块和木块底面积相同,物块通过细线与弹簧测力计相连(忽略滚轮摩擦,细线拉直时,拉力大小为弹簧测力计示数),请完成下列问题:
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做________运动时,木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)当进行能测出了滑动摩擦力条件的操作后,比较甲乙两次实验,可以得出在接触面积相同时,滑动摩擦力与__________有关;
(3)比较乙丙两次实验发现弹簧测力计的示数不同,请根据此现象提出一个可探究的科学问题______。
12.(2022·北京通州·八年级期末)某实验小组在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,组装了如图所示的实验装置,他们的主要实验步骤如下:
①将带滑轮的长木板放在水平桌面上,将细线的一端系在物体A的挂钩上,另一端绕过滑轮系在弹簧测力计的挂钩上,竖直向上________拉动弹簧测力计,使物体在水平力作用下沿水平木板做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为F1并记录;
②取一块棉布铺在长木板上,将物体A放在上面,仿照步骤(1),读出弹簧测力计的示数为F2并记录;
③比较F2与F1,发现F2________F1(选填“=”或“≠”)。
④此实验说明:滑动摩擦力的大小与________有关。
13.(2022·北京房山·八年级期末)小红同学为测出木块A在水平放置的木板上所受滑动摩擦力的大小,设计了如图中所示的实验。
(1)小红通过弹簧测力计水平拉动木块A,使木块A在木板上做______运动,读出弹簧测力计的示数,即可测出木块A和木板之间的滑动摩擦力;
(2)在上述运动过程中,请画出木块A在水平方向上所受力的示意图;_______
(3)小明采用了另外一种设计方案,如图乙所示。小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A。实验时小明拉动木板,读出弹簧测力计的示数,即可测出木块A和木板之间的滑动摩擦力。小明做了两次实验,内容如下:
①小明拉动木板的速度为时,弹簧测力计的示数为;
②小明拉动木板的速度为时,弹簧测力计的示数为。
请根据小明的两次实验,回答下面的问题;
由,、可以得出“木块A所受的滑动摩擦力大小跟______无关”。
14.(2021·北京石景山·八年级期末)如图是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验.放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但1号砂纸和2号砂纸的粗细程度不同,物体B是一个长方体木块,物体C是一个钩码。请回答下列问题:
(1)实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块B,应使木块B沿水平桌面做______直线运动。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面所受的压力大小是否有关时,图中的实验是通过______两图的操作过程来实现这一目的的;分析甲、丙两图可知:滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)利用上述器材也可以探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关,请简述实验步骤______。
15.(2021··八年级期末)用如图所示的装置“探究摩擦力跟压力大小的关系”:
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做________运动,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数;
(2)改变木块上所加砝码的个数进行多次实验,记录的数据如表所示。
压力F/N
3
4
5
6
7
8
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
14
1.6
分析数据可知:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力的比值等于 _____
16.(2021·北京顺义·八年级期末)图中所示为验证“滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关”的实验,用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做______直线运动。实验过程中,需要改变自变量______。大量实验表明,接触面越粗糙,滑动摩擦力______(选填“越大”或“越小”)。
17.(2021·北京·八年级期末)了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,小妮同学分别做了图所示的三个实验。
(1)为了能准确的测出摩擦力大小,应使木块沿水平桌面做______直线运动;
(2)比较甲、丙两次实验可以得到的结论是:在压力和接触面材料性质相同时,滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)通过比较乙、丙两次实验______(选填“能”或“不能”)得到滑动摩擦力大小与压力有关,你的理由是______。
18.(2021·北京门头沟·八年级期末)下表是某实验小组同学做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验纪录。
(1)分析比较序号1与2的实验数据,可得出的结论是______。
(2)分析比较序号______实验数据,可得出的结论是滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。
次数
接触面的材料
压力
滑动摩擦力
1
木板与木块
4
0.78
2
木板与木块
6
1.2
3
木板与毛巾
6
2.5
19.(2020·北京丰台·八年级期末)为了验证“滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关”,小红从实验室找来满足实验要求的弹簧测力计、一个长木板,三个材质相同、表面粗糙程度不同的带挂钩的木块A、B、C,质量关系是,进行了如下实验:
①长木板平放在水平桌面上,把木块A放在长木板上,用测力计水平拉动木块A,如图所示,使其在长木板上做______运动,记录测力计示数F;
②用木块A替换______(选填“木块B”或“木块C”),仿照步骤①再做一次实验,记录测力计示数F;
③根据公式______,得到并记录滑动摩擦力f。
(1)请你帮助她补全实验步骤;______
(2)画出本次实验数据记录表格。______
20.(2020·北京石景山·八年级期末)某同学用如图甲的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)他用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做_____直线运动。这样做的目的是_____,实验时,该同学记录的部分数据如表所示。
序号
木块放置情况
木板表面情况
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
平放
木板
6
1.2
2
平放
木板
8
1.6
3
平放
木板
10
2.0
4
平放
木板上铺棉布
6
1.8
5
平放
木板上铺毛巾
6
3.0
(2)分析序号_____三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;分析序号1、4、5三组数据可以得出的结论是:当_____相同时,_____越大,滑动摩擦力就越大。
(3)该同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,改进后装置的优势是_____。
五、综合题
21.(2020·北京顺义·八年级期末)(1)图甲所示为验证“滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关”的实验,用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做______直线运动。本实验的自变量是______;
(2)拔河比赛前,老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图乙所示,并强调了比赛中的几个技巧,如下表所示。请你写出这三条技巧背后蕴含的物理知识。
拔河比赛技巧
蕴含的物理知识
①挑选体重大的同学参赛
______
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋
______
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉
______
22.(2020·北京怀柔·八年级期末)阅读下面材料,回答问题
“嫦娥奔月 玉兔回家”
2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成两器互拍,如图所示,达到工程既定目标,成功将月球车“玉兔二号”送达到月面,月球车开始巡视探测,标志着嫦娥四号任务圆满。此次中国的玉兔2号漫游车发现在这个地方有高钙高灰石以及橄榄石,以前在月球的表面很难看到的,所以此次中国的这一发现已经令人非常的兴奋,这对于验证月球地幔的成分,是迈进了重要的一步。
玉兔号月球车的质量为140千克,长1.5米,宽1米,高1.1米,寿命3个月(月球上的3天),由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共8个分系统组成。它以太阳能为能源,能够耐受月表真空、强辐射、+150℃~-180℃极限温度等极端环境。采用主副摇臂悬架的移动分系统,这个我国最高智能“机器人”采用6个空心弹性筛网轮子,目的是减轻重量,防止粘带月尘和扬尘。筛网轮上的棘爪可以提高轮子的抓地能力,避免车轮在松软月壤环境下出现打滑和下陷的状况。其活动范围为5千米2,具有20°爬坡、20厘米越障能力,移动速度要达到200米/小时。之所以行驶的慢,是由它的任务决定的。它首先要“看路”,月球上没人帮忙把路修好;其次要跟地面传输信息;还要按照工程目标和科学目标展开工作。它的高性能体现在越障能力和通过性,而不是追求高速度,而且它始终不会离开着陆器的“视野”。
热控分系统由导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源等组成,可使月球车的舱内温度始终控制在+55℃~-20℃之间。
根据阅读材料,回答下列问题:
(1)嫦娥四号主要任务是 _________ ,为人类探测月球提供珍贵的影像资料;
(2)为了适应月球上的恶劣环境,玉兔号月球车的轮子采用 ____________ ;
(3)月球对物体也有吸引力,且是地球对物体吸引力的六分之一,请你计算出玉兔号月球车在月球上所受的重力约为 ___________ N;(结果保留整数)
(4)从嫦娥四号传回图的照片中你能看出月球表面的有哪些特点 ______ ?(列举1、2点即可)
参考答案
1.C
【详解】A.瓶盖上刻有纹线是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.汽车轮上装有防滑链是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.轴承中装有滚珠是变滑动为滚动,减小摩擦,故C符合题意;
D.守门员戴上防滑手套是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】A.汽车轮胎上有凸起的条纹,是为了在压力一定时增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A符合题意;
B.在轴承中装有滚珠,是为了以滚动代替滑动来减小摩擦,故B不符合题意;
C.行李箱下面装有轮子,是为了以滚动代替滑动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.给自行车加润滑油,是为了减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】给自行车车轴承中加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故A正确;轮胎上制有花纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B错;用起瓶器夹紧瓶盖,是通过增大压力来增大摩擦,故C错;防滑垫表面做的凹凸不平,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D错.
4.A
【详解】A.马路上结冰时,在冰面上撒细沙或炉渣,这是为了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A符合题意;
B.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,是利为了减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木,是以滚动代替滑动来减小摩擦的,故C不符合题意;
D.锁生锈不好开时,将少量润滑油注入锁孔,是为了使接触面彼此分离来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.旱冰鞋下装有小轮是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦的,故不符合题意;
B.防滑手套是当压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故符合题意;
C.冰壶表面打磨的很光滑,是当压力不变时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的,故不符合题意;
D.车轴加润滑油是当压力不变时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的,故不符合题意.
6.B
【详解】AD.轮胎上有凹凸不平的花纹、脚蹬表面凹凸不平这是增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故AD不符合题意;
B.车轴处装的滚珠,用滚摩擦动代替滑摩擦,从而减小摩擦力,故B符合题意;
C.刹车时用力捏闸,是通过增大压力,增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离接触来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.旱冰鞋装有滑轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.冰壶底面打磨得很光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.足球守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意。
故选D。
8.BC
【详解】A.定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,由图像可知木块所受的拉力大小为3.6N,故错误;
B.因为木块在水平桌面上向右做匀速直线运动,因此受力平衡,摩擦力等于拉力为3.6N,故正确;
C.第二次实验时在木块上方放一个钩码,改变了物块对地面的压力,匀速拉动时二力平衡,可探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关,故正确;
D.若第二次实验将木块沿虚线切去一半,则压力、接触面积均发生改变,不能探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,故错误。
故选BC。
9. 接触面的粗糙程度 接触面所受的压力
【详解】[1][2]由图可知,两次实验中接触面的粗糙程度相同,两次实验中木板所受的压力不同,因为弹簧测力计的示数不同,说明在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力和接触面所受的压力有关,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
10. 物体对接触面的压力大小 接触面的粗糙程度 匀速直线 小明的观点是错误的;因为物体相对于下面的长木板是运动的,因而受到木板对物体的滑动摩擦力
【详解】(1)[1][2]因为物体滑动时所受的滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力大小这两个因素有关,要探究“物体受到的滑动摩擦力的大小与物体对接触面的压力大小是否有关”,就要采用控制变量法,即控制接触面的粗糙程度不变,改变物体对接触面的压力大小,所以在探究过程中,因变量是滑动摩擦力大小,自变量是物体对接触面的压力大小,控制变量是接触面的粗糙程度。
(2)[3]如图甲所示,测量滑动摩擦力大小时,用弹簧测力计沿水平方向拉动物体,使物体做 匀速直线运动时,物体处于平衡状态,受平衡力作用,在水平方向上二力平衡,即拉力等于摩擦力,所以读出弹簧测力计示数即为滑动摩擦力。
(3)[4]由于运动具有相对性,如图乙所示,固定弹簧测力计,通过水平拉动长木板进行实验,物体相对于地面是静止的,但相对于长木板却是运动的,物体受到木板的滑动摩擦力作用,所以小明的观点是错误的。
11. 匀速直线 压力 滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【详解】(1)[1]当绳子拉着木块作匀速直线运动时,根据二力平衡,拉力与木块所受滑动摩擦力大小相等,绳子拉力大小与弹簧测力计的示数,即此实验中需控制木块作匀速直线运动。
(2)[2]由甲乙两次实验,甲实验中只有木块在木板上滑动,乙实验中木块上加有铁块,即木块对长木板的压力比甲实验的压力大,两实验的接触面粗糙程度相同,可探究得结论:滑动摩擦力与压力有关。
(3)[3]由乙丙两次实验,物块对长木板的压力相同,乙实验中是木块与木板的摩擦,丙实验是铁块与木板的摩擦,即接触面粗糙程度不同,因此可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
12. 匀速 ≠ 接触面的粗糙程度
【详解】①[1]在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,是利用物体作匀速直线运动时,根据二力平衡,可得拉力与滑动摩擦力相等,从而间接测量滑动摩擦力的原理,因此在实验过程中,需控制匀速拉动物体。
③[2]测F1时,物体A在长木板上匀速直线运动,测F2时,物体A在棉布上匀速度直线运动,两次实验,物体A对接触面的压力相同,而接触面粗糙程度不同,因此
④[3]两次实验过程中,物体A对接触面的压力相同,改变了接触面粗糙程度,根据结果可知滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
13. 匀速直线
速度
【详解】(1)[1]实验中小红通过弹簧测力计水平拉动木块A,使木块A在木板上做匀速直线运动,此时木块A处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于木块A和木板之间的滑动摩擦力的大小。
(2)[2]木块做匀速直线运动时,水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,据此特点作图如下:
(3)[3]拉动木板时的速度不同,木板上方的木块都处于静止状态,木块A在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。由弹簧测力计的示数为F1 =F2 可知,木块A在两种情况下所受的滑动摩擦力大小也相等,说明木块A所受的滑动摩擦力大小跟物体运动的速度无关。
14. 匀速 甲、乙 接触面的粗糙程度 分别将木块B三个不同的面朝下,水平匀速在同一砂纸上拉动,对比弹簧测力计的示数
【详解】(1)[1]实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块B,应使木块B沿水平桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]在探究滑动摩擦力大小与接触面所受的压力大小是否有关时,应控制接触面的粗糙程度相同,压力大小不同。所以图中的实验是通过甲、乙两图的操作过程来实现这一目的的。
[3]甲、丙两图控制了压力相同,改变了接触面的粗糙程度。分析甲、丙两图可知:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)[4]要想探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关,应该控制压力和接触面的粗糙程度都一定,改变接触面积的大小。可分别将木块B三个不同的面朝下,水平匀速在同一砂纸上拉动,对比弹簧测力计的示数是否相同。
15. 匀速直线运动 0.2
【详解】(1)[1]木块在水平木板上做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,摩擦力大小等于测力计示数。
(2)[2]由表格中数据可得,当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比,比值为
16. 匀速 接触面的粗糙程度 越大
【详解】[1]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,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,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,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
[2][3]探究滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度的关系,压力不变,需要改变接触面的粗糙程度,由实验现象可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
17. 匀速 接触面的粗糙程度 不能 两次接触面的粗糙程度不同
【详解】(1)[1]木块沿水平桌面做匀速直线运动时,弹簧测力计和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,两力才大小相等,此时,可通过弹簧测力计间接测得滑动摩擦力大小。
(2)[2]比较甲、丙两次实验,压力和接触面材料性质相同,接触面的粗糙程度不同,滑动摩擦力也不同,所以可以得到的结论是:在压力和接触面材料性质相同时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)[3][4]通过比较乙、丙两次实验不能得到滑动摩擦力大小与压力有关,因为两次实验中,除压力不同外,接触面粗糙程度也不同,没有控制只有一个变量不同。
18. 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 2与3
【详解】(1)[1]1、2两次实验中接触面的材料相同,改变了压力,压力越大,滑动摩擦力也越大,可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)[2]要得出“滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关”的结论,根据控制变量法可知,应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,即改变接触面的材料。表中2、3两次实验数据符合条件。
19. 匀速直线运动 木块B F 见解析 见解析
【详解】[1]用测力计水平拉动木块A,使其在长木板上做匀速直线运动,并记录测力计示数F。
[2]用木块A替换木块B,仿照步骤①再做一次实验,并记录测力计示数F。
[3]根据公式 f= F,得到并记录滑动摩擦力f。
[4]得出结论滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,在压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
[5]
实验次数
接触面材料
压力
摩擦力
1
木块A与长板
FA
2
木块B与长板
FB
3
木块C与长板
FC
20. 匀速 使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小 1、2、3 压力 接触面粗糙程度 弹簧测力计示数稳定,便于读数
【分析】(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡的知识,拉力必须和滑动摩擦力方向相反,在水平方向上。
(2)要探究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系,必须要控制其他变量相同,选择合适的实验,并根据实验现象总结实验结论;要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,必须要控制其他变量相同,选择合适的实验,并根据实验现象总结实验结论。
(3)根据图示情景分析其优点。
【详解】(1)[1]本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,滑动摩擦力的大小无法直接测量,我们可以用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用。
[2]根据二力平衡的知识可知,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,可以通过读出弹簧测力计示数,得出滑动摩擦力的大小,使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的:使拉力大小等于摩擦力大小。
(2)[3]要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系,必须控制其他变量相同,表格中的木块放置情况、木板表面情况相同,压力不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、2、3,通过实验数据可知,其他因素相同时,压力越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,即可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[4][5]要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、压力相同,木板表面情况不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,故通过1、4、5三组实验数据可知,其他因素相同时,接触面的粗糙程度越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[6]由图乙可知,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板,一方面不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作,另一方面弹簧测力计静止,便于读数,误差较小。
21. 匀速 接触面的粗糙程度 压力越大,滑动摩擦力就越大 接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大 同一直线上、同一方向的力的合力大于每一个力
【详解】(1)[1]摩擦力大小不易测量,可转换为拉力;当木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力,故应填匀速。
[2]本实验是研究滑动摩擦力大小跟接触面的粗糙程度有关,自变量是接触面的粗糙程度。
(2)[3]体重大的同学对地面压力大,与地面之间的摩擦力大;蕴含的物理知识是压力越大,滑动摩擦力就越大。
[4]较新的有花纹的橡胶底运动鞋与地面的接触面更粗糙,可以增大摩擦力;蕴含的物理知识是接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。
[5]绳子要拉直,听到口号一起用力往后拉所有人拉力的合力较大,蕴含的物理知识是同一直线上、同一方向的力的合力大于每一个力。
22. 把玉兔号月球车送到月球上 空心弹性筛网轮子 233 见解析
【详解】(1)[1]嫦娥四号成功将月球车“玉兔二号”送达到月面,这是它的目的。
(2)[2]由材料可知,玉兔号月球车的轮子采用空心弹性筛网轮子,目的是减轻重量,防止粘带月尘和扬尘。
(3)[3]月球车的质量为140千克,它在地球上的重力
G=mg=140kg×10N/kg=1400N
月球上的重力
G月=G=×1400N≈233N
(4)[4]从嫦娥四号传回图的照片中你能看出月球表面的有撞击坑、土质松软。
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