初中物理中考复习 实验08 探究滑动摩擦力大小影响因素实验（原卷版）

实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验

【实验目的】：

探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些

【实验方法】:

控制变量法；转换法在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

【实验原理】:

           二力平衡；通过水平方向匀速拉动木块，使木块处于平衡状态，即二力平衡，从而间接测出摩擦力的大小。（转换法）

【提出猜想】:

影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

【实验器材】：

木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。

【实验步骤】：

①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

③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，测出此种情况下的摩擦力。

【实验结论】：

滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

【实验补充】：

1. 因为弹簧测力计本身有重量，为了保证水平拉力，牵引木块时，要握住弹簧测力计的外壳；使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，集中注意力盯住弹簧测力计的指针，一直拉到底，在指针不颤动时读数。

2.实验拓展：验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法：把木块侧放，改变和木板的接触面积，保持对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变，测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关，而是跟接触面的“粗糙程度”有关。

【考点方向】：

1、本实验体现两个物理研究方法：          和           。

2、摩擦力大小测量具体操作：                                                。

3、测量摩擦力大小是依据：             的知识来进行的。

4、实验中出现误差的原因：                                                 。

5、实验结论：                                                           。

该实验研究采用了              。

5、转换法应用：                                           。

6、在木块移动时，如果提高拉力，木块受到的摩擦力大小会            。

7、由前两结论可概括为：                                                  。

实验还可研究滑动摩擦力的大小与          、             ，            无关。

8、实验需要多次测量，得出多组数据的目的是：                                 。

9、如果在木块移动过程中，不是匀速滑动而是加速滑动，弹簧测力计测出的结果比真实值要             。

【创新母题】在学习摩擦力时，小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：

①接触面所受的压力；    ②接触面的粗糙程度．

他通过做如图所示实验，并记录实验数据：

a.如图甲，在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，从而测出木块与长木板的滑动摩擦力；

b．如图乙，在木块上加一砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此情况下的滑动摩擦力．

c．如图丙，在木板上铺上毛巾，从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度，保持木块上的砝码不变，测出此情况下的滑动摩擦力．

(1)以上实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据____________知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小．在第1次实验中，滑动摩擦力为0.5 N，若拉力增大到2 N时，木块做加速运动时，滑动摩擦力为________N.

(2)实验中采用的主要探究方法是：                。

(3)比较第1、2次实验得出结论： ____________________________________________。

(4)比较第2、3次实验得出结论：________         ___________________________。

(5)你认为该实验最难控制的因素是：                                         。

(6)如图丁所示，小强还利用以上器材来研究木块受到的滑动摩擦力．他水平拉动木板向右加速运动的过程中，木块相对地面保持静止，木块受到木板的摩擦力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数，方向是________.

(7)在图乙和图丙实验中，拉动木块和砝码匀速移动，此时砝码受到的摩擦力是      N。

(8)小强认为如果该实验不在水平桌面上，而改为一端抬高的斜面上也能完成实验探究你同意他的说法吗？为什么？       、                                            。

练习1：（2019·天水）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做______运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小______（选填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：__                                  ____。

（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为______ N。

练习2：（2019·福建）图17是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。

（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。（选填“一定”或“不一定"）

（2）图丙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N。若增大拉力，当A的示数为4.8 N时,B的示数为_______N。

练习3：（2019·岳阳）在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”实验中，

（1）如图，将长方体木块置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，滑动摩擦力大小 ___   ___（填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计示数。
（2）实验记录的数据如下表：

①分析2、5、6三组实验数据，可得到相关结论，下列实例与结论相符的是______。（填字母代号）
A．用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字   B．汽车轮胎上有凹凸不平的花纹
②分析______（填序号）两组数据可得：滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。
③分析1、2、3三组实验数据，可以写出滑动摩擦力f与压力F的关系式为：f=______。

练习4：（2019·烟台）如图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同。

（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是     （填“偏大/偏小”）？

（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是：                         。

（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是：                                   。

（4）图丁是小红同学对实验方案的改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点：                                                  。

练习5：（2019·山西）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                        。

（3）“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，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是                。

练习6：（2018·淮安）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，应该使其做　       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 　        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。

练习7：（2018·广安）小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，做了如图所示的实验：

（1）用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，根据　   　的原理，可知摩擦力与拉力大小相等

（2）小君分析甲和乙，发现F甲小于F乙，说明滑动摩擦力的大小与接触面

的　   　有关

（3）为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，应比较　   　两图。

（4）小君在本次实验中运用的研究方法是　   　和转换法。

（5）乙图中，木块受到的滑动摩擦力大小等于       N，方向             。

（6）为探究滑动摩擦力与运动速度的关系，某同学用图甲的装置以（选填“相同”或“不同”）的速度拉动木块使其在水平面做                   运动；

（7）某同学对实验装置进行改进，如图所示，实验中          （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。

练习8：（2018·常德）小明要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验装置如图所示，选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。

（1）实验中小明应该用弹簧测力计拉着木块在接触面上做  ______运动，根据________知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。

（2）如果小明想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，他应选择__     __两图进行实验

（3）小明猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积有关。他将木块切去一半，重复乙的操作过程，如图丁所示。他比较乙和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论可靠吗？说明理由                                    。

练习9：（2019·大连）已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中，使用的实验器材有弹簧测力计，木块（有挂钩）、长木板各一个，重为1N的钩码若干。

（1）在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是__          ____。

A．弹簧测力计示数是否稳定              B．木块是否做匀速直线运动
（2）该实验小组改变压力大小进行了多次实验，记录的实验信息和数据如表。

根据表中的数据在图甲的方格纸上画出滑动摩擦力f与压力F的关系。
（3）分析图象得出的探究结论是                                              。
（4）该实验小组又选取了毛巾和棉布，在原有实验器材的基础上继续探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”实验中，某同学将毛巾平铺在长木板上，如图乙所示，在毛巾上用弹簧测力计水平拉木块时，发现木块下方的部分毛巾随木块一起由静止开始加速运动，便停止实验其他同学帮助他固定毛巾不动后，重新开始实验完成实验后，小组同学分析出部分毛巾随木块一起加速运动的原因是                    。经讨论后发现还有其他的改进方法也可以解决毛巾随木块一起运动的问题，请写出你的改进法                      。

练习10：（2019·齐齐哈尔）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　   　m3，A的密度为　   　kg/m3。

（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。