滑动摩擦力与哪些因素有关实验专题含复习资料.docx
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滑动摩擦力与哪些因素有关实验专题含复习资料
力学专题滑动摩擦力与哪些因素有关
1.第三小组同学想通过实验来了解滑动摩擦及滚动摩擦的特点,设计了如图所示的实验,使相同重力的木块和木制小车在同一水平面上移动,用测力计来测量手对木块和小车的拉力.
(1)在实验中为了使测力计的示数与小车及木块受到的摩擦力大小相等,应使小车和木块做直线运动.
(2)通过测量拉力来得到摩擦力的大小,应用了(填“类比”、“转换”或“归纳”)的物理方法.
(3)几次测量的数据如下表所示,分析表中的数据可得到结论:
在相同的情况下,滚动摩擦(填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦.
次数/拉力大小(N)
1
2
3
4
拉木块的力
4
4
3.9
4
拉小车的力
0.1
0.1
0.1
0.1
2.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,做了如图所示的实验.为了测定滑动摩擦力的大小.用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做运动.根据滑动摩擦力与拉力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”),可知滑动摩擦力的大小与拉力大小相等,为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应比较两图:
为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应比较两图.
3.为探究滑动摩檫力与哪些因素有关,某同学做了以下实验(实验过程中保持长木板水平固定)
第1次:
把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示,读出弹簧测力计的示数并记入表格中
第2次:
把木块侧在长木板上,重复上述实验操作,如图乙所示
第3次:
把两块与第1次相同的木块叠放在一起,平放在长木板上,重复上述实验操作,如图丙所示
实验次数
木块对木板压力
弹簧测力计示数
滑动摩擦力
1
10
4.0
4.0
2
10
4.0
4.0
3
20
8.0
8.0
(1)每次实验都要求用弹簧测力计拉着木块在水平方向做运动,根据原理可知,此时摩擦力与拉力大小相等.
(2)比较两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与无关.
(3)比较两次实验数据,可发现滑动摩擦力的大小与有关.
4.图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想时的情景.为了验证他们的猜想,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体木块和塑料块各一块.
(1)要验证他们的猜想,首先要解决的问题是如何测量滑动摩擦力.他们经过讨论一致认为:
要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板滑动.
(2)他们通过用乙、丙所示的实验,可得出的结论是:
在保持一定时,越大,滑动摩擦力就越大.
(3)小强对小刚说:
“我只要用丙中的器材再做一次实验,就能验证我的猜想.”小强的做法是:
,重新做一次实验.
(4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难.经过思考,小刚提山如果按照图丁所示来改进实验装置,实验效果会显著改善.请写出这样改进的好处:
.
5.小鹭设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示
(1)为了测木块受到的摩擦力,小鹭用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做运动.
(2)下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是(选填字母)
A.足球守门员戴着防滑手套 B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木 D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面是否有关,如图丙所示,小鹭竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,摩擦力大小与接触面积大小成正比.你认为此结论是否正确,为什么?
.
6.在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明有如下猜想:
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的粗糙程度有关
为此小明进行了如下实验,实验数据如下表:
序号
压力
接触面种类
弹簧测力计示数
1
6
木板
1.5
2
6
毛巾
2.8
3
12
毛巾
5.6
4
12
毛巾
3.5
(1)实验中,应水平匀速拉动弹簧测力计,根据知识可知摩擦力大小等于拉力大小,这个过程中研究问题的方法是.
(2)由实验①②可验证猜想(选填“A”或“B”)正确,并可得到的结论是.
(3)完成探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验后,接着小明在毛巾表面上,利用如图4的实验装置,使物体水平匀速移动了10,则绳端水平移动的距离为,结合表中序号4及相关数据,则此滑轮组的机械效率η.
7.小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时.提出了如下猜想:
猜想一:
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
为了验证猜想,准备了如下实验器材:
一个带挂钩的木块(重6N)、两个砝码(每个重5N)、一个长木板和一个弹簧测力计,所用实验装置如图所示.
在验证猜想一时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,读取弹簧测力计的示数;在木块上分别放置一个和两个砝码,按上述操作再做两次实验,得到的实验数据如下表所示.
实验次数
压力
测力计示数
滑动摩擦力
1
6
1.8
2
11
3.3
3
16
4.8
(1)请将表中空格部分填写完整.
(2)结合实验过程分析表中数据,得出的结论是;
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材:
.
8.小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,从而测出摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度.
(1)观察三个实验,比较甲图和图所示实验,说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关.
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明在相同时,接触面越,摩擦力越大.
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如丁图所示,由图可知:
F摩压.当木块与砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做运动.
9.如图1所示,是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,其中使用的木块因木纹不同,侧面比正面粗糙.
小明选择四种不同的接触面,通过在木块上增减砝码改变压力,对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量,实验数据整理如表:
接触面
序号
压力
摩擦力
接触面
序号
压力
摩擦力
情
况
一
木块正
面与木
板面
1
1.7
0.3
情
况
三
木块正
面与玻
璃面
7
1.7
0.4
2
3.7
0.8
8
3.7
1.3
3
5.7
1.2
9
5.7
1.8
情
况
二
木块侧
面与木
板面
4
1.7
0.6
情
况
四
木块侧
面与玻
璃面
10
1.7
0.4
5
3.7
1.5
11
3.7
1.0
6
5.7
2.5
12
5.7
1.6
(1)实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板(或玻璃)上做运动,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)分析表中序号为1、2、3(或4、5、6…)的三组实验数据可得出结论:
.
(3)小明比较情况一和情况三中的实验数据发现,压力相同时,木块在表面上受到的摩擦力更大,分析得出:
情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙.他的依据是,在其他条件相同时,,滑动摩擦力越大.
(4)同组的晓宏提出不同意见,他认为玻璃表面比木板表面光滑得多,情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面要光滑.当压力相同时,木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小.于是,同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据,发现:
当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但是随着压力的增大,出现压力相同,接触面变光滑时摩擦力更.
(5)为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”?
晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩,如图2所示.把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时,挂衣钩挂不住物体;当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时,就可以悬挂较重的物体.
由此晓宏猜想可能是:
使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力.这种猜想是否合理?
还有其他原因吗?
他准备和同学们分头查阅资料,并咨询老师继续进行探究.
10.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中.同学们提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
某小组根据猜想进行了以下实验,如图所示(图中的木块、长木板完全相同).
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平方向滑动的目的是;
(2)利用图和图可探究猜想A;
(3)利用图和图可探究猜想B;
(4)利用图和图可探究猜想C.
11.在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线.
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做运动,这样做的目的是.
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是(填“变化”或“不变”)的.
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是.
(4)小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为.
12.小明同学用图甲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,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对力.
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示,拉力是.
(3)分析图乙的图象可知:
当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成.
(4)实验结束后,小亮同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,他用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.他由此得出结论:
“当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.”你认为他的结论正确吗?
,理由是:
.
答案:
1.
(1)匀速
(2)转换(3)小于
2.匀速直线;平衡力;乙丙;甲乙
3.
(1)匀速直线;二力平衡
(2)1、2;接触面积(3)1、3;压力
4.
(1)匀速
(2)接触面粗糙程度;压力(3)将塑料块叠放在木块的下面(4)不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
5.
(1)匀速直线
(2)B(3)不正确;实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变。
6.
(1)两力平衡;转换法
(2)B;压力一定时,接触面越粗糙摩擦力越大。
(3)20;80%
7.
(1)
(2)在接触面粗糙程度相同时,接触面上的压力越大时,滑动摩擦力越大(3)两块接触面粗糙程度不同的长木板。
8.
(1)乙
(2)作用在物体表面的压力;粗糙(3)0.25;1.5;加速
9.
(1)匀速直线;
(2)在其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)玻璃;接触面越粗糙(4)大(5)大气压
10.
(1)使拉力和摩擦力成为一对平衡力
(2)甲丙(3)甲丁(4)甲乙
11.
(1)匀速直线;使拉力和摩擦力成为一对平衡力
(2)2.8;不变(3)不需要匀速直线拉动橡胶垫,且弹簧测力计处在静止状态,方便读数(4)压力
12.
(1)匀速直线;平衡力
(2)1.6(3)正比(4)不正确;没有控制压力相等。
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