6.4 探究滑动摩擦力
第1课时 摩擦力及其影响因素
考点1 摩擦力及其产生条件
1.将两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时,书页间会产生较大的( )
A.重力 B.弹力
C.压力 D.摩擦力
2.在平直公路上行驶的汽车,就汽车前进时受到的摩擦力而言 ( )
A.汽车是施力物体,也是受力物体
B.地面是受力物体,也是施力物体
C.汽车是施力物体,地面是受力物体
D.汽车是受力物体,地面是施力物体
3.如图所示的四种情况,木块一定不受摩擦力的是 ( )
4.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是 ( )
A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力作用
B.相对运动的物体间总有摩擦力作用
C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用
D.只有相互压紧并发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
5.上课时,小明看到老师将一块磁铁吸在黑板上,是什么力使磁铁不掉下来呢 请你帮小明选出正确的答案 ( )
A.黑板对磁铁的吸引力
B.磁铁对黑板的吸引力
C.黑板对磁铁的摩擦力
D.磁铁的重力
物体之间产生摩擦力必须同时具备以下四个条件,缺一不可:(1)两物体相互接触;(2)两物体相互挤压,发生形变,有弹力;(3)两物体发生相对运动或有相对运动趋势;(4)两物体间接触面粗糙。
考点2 摩擦力的种类
6.擦黑板时,黑板擦与黑板面之间的摩擦是 摩擦;用中性笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦是 摩擦;人正常走路时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。(均选填“静”“滑动”或“滚动”)
7.如图所示,小亮正在做“筷子提米”的实验,实验中,将米和杯子提起来的力是 (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦力,这个力的施力物体是 。
8.下列摩擦现象中,属于滑动摩擦的是 ( )
A.在草地上滚动的足球与草地之间的摩擦
B.用手拧瓶盖时,手与瓶盖之间的摩擦
C.使用筷子夹菜时,菜和筷子之间的摩擦
D.滑雪运动员的滑雪板与雪地之间的摩擦
9.下列关于摩擦的说法中正确的是 ( )
A.刹车时,自行车的钢圈与刹车闸皮之间的摩擦是滚动摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦是滑动摩擦
C.人在正常行走时,脚与地面之间的摩擦是滑动摩擦
D.划火柴时,火柴头与砂纸之间的摩擦是滚动摩擦
滑动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦;滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦;静摩擦是两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时产生的摩擦。
考点3 影响滑动摩擦力大小的因素
10.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,根据“越重的箱子越难推动”的生活经验,可以提出影响滑动摩擦力大小因素的猜想是( )
A.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关
C.滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力大小有关
D.滑动摩擦力的大小可能与物体间相对运动的方向有关
11.描述的是小红同学用手探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”的情景,用手分别压在玻璃板和桌面上滑动(如图甲、乙所示),然后再将左手压在右手上在桌面上滑动(如图丙所示)。下列说法中不正确的是(假设每只手的作用力大小相同)( )
A.图甲、乙探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.图乙、丙探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较图甲和图乙,感觉图甲的摩擦力大
D.比较图乙和图丙,感觉图丙的摩擦力大
12.(2021齐齐哈尔)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图所示的实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较图甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较图乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。
(3)比较图甲、丁两次实验,发现图甲实验中弹簧测力计的示数大于图丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(4)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是图 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图所示,当他再次进行实验时,发现效果更好。请你说出装置改进后的优点是 (写出一条即可)。
13.(2021菏泽)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块,使其做 运动,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)如图所示为完成本实验设计的操作方案,得到的实验数据记录如下表。
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/N 1.5 1.5 2.1 2.5
该实验设计主要运用的实验方法是 。
(3)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 ;比较 两次实验可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)拔河比赛时,队员要穿鞋底刻有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论。
14.小明用如甲所示的装置探究滑动摩擦力与压力大小的关系。
(1)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示,它的示数是 N。
(2)改变木块上所加砝码的个数进行多次实验,记录的数据如下表所示,请根据表中的数据,在图乙中画出滑动摩擦力随压力大小变化的图像。
实验次数 1 2 3 4 5
压力F/N 3 4 5 6 7
滑动摩擦力f/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
(3)分析图像可以得到结论: 。
(4)图甲中,若拉着木块匀速运动的速度由0.02 m/s变为0.04 m/s,在其他情况不变时,木块受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)实验结束后,小明想探究摩擦力是否与接触面积的大小有关,他仅改变木块放置情况,第
一次让其底面与木板接触,第二次让其侧面与木板接触,每次尽量保持木块做匀速直线运
动,他发现第一次拉动时示数大于第二次拉动时的示数,请解释造成这样结果的原因可能是 。
探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的注意事项:
(1)将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动木块,即让摩擦力在水平方向上,便于测量。(2)用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,则弹簧测力计的示数间接反映滑动摩擦力的大小。(3)探究滑动摩擦力与某个因素是否有关时,需控制其他因素不变。
15.如图所示,在同一水平地面上放有形状和质量都相同的长方体木块和铁块。现想探究木块和铁块的下表面哪个更粗糙,请你利用一个合适的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想,写出实验步骤、现象及结论。
(1)猜想: 。
(2)实验步骤:
。
(3)现象及结论:
。
答案
6.4 探究滑动摩擦力
第1课时 摩擦力及其影响因素
1.D 两本书的书页交叉叠放在一起后,当拉书时,书页和书页之间就会产生摩擦力,是摩擦力阻碍书页的相对运动。
2.D
3.A 木块静止在水平地面上,木块与地面间既没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以木块和地面之间不存在摩擦力,故A符合题意;木块受到拉力作用,做匀速直线运动,木块和地面之间发生相对运动,木块和地面之间存在摩擦力,故B不符合题意;木块沿着斜面匀速下滑,木块和斜面之间发生相对运动,木块和斜面之间存在摩擦力,故C不符合题意;木块静止在斜面上,木块有下滑的趋势,木块和斜面之间存在摩擦力,故D不符合题意。
4.D
5.C 将一块磁铁吸在黑板上,磁铁在重力的作用下有竖直向下运动的趋势。磁铁静止,是因为摩擦力阻碍磁铁向下运动,故磁铁不掉下来是因为黑板对磁铁的摩擦力作用。
6.滑动 滚动 静
擦黑板时,黑板擦与黑板面之间相对滑动,所以这里的摩擦是滑动摩擦;用中性笔写字时,笔头里的小钢珠在纸面上滚动,所以小钢球与纸面之间发生的摩擦为滚动摩擦;人正常走路时,鞋底与地面之间没有相对运动,但有相对运动的趋势,这是静摩擦。
7.静 筷子
当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦是静摩擦;实验中,将米和杯子提起来的力是静摩擦力,这个力的施力物体是筷子。
8.D 足球在草地上滚动时,足球与草地间的摩擦是滚动摩擦,故A不符合题意;拧瓶盖时,手与瓶盖间有相对运动的趋势,但没有发生相对运动,属于静摩擦,故B不符合题意;使用筷子夹菜时,菜和筷子之间有相对运动的趋势但没有发生相对运动,属于静摩擦,故C不符合题意;滑雪运动员的滑雪板与雪地之间发生相对滑动,属于滑动摩擦,故D符合题意。
9.B 刹车时,自行车的钢圈与刹车闸皮之间发生相对滑动,它们之间的摩擦是滑动摩擦,故A错误;滑冰时,冰刀与冰面之间发生相对滑动,它们之间的摩擦是滑动摩擦,故B正确;人在正常行走时,脚向后蹬地,与地面之间有相对运动的趋势,脚与地面间的摩擦是静摩擦,故C错误;划火柴时,火柴头和砂纸之间发生相对滑动,它们之间的摩擦是滑动摩擦,故D错误。
10.C 越重的箱子,对接触面的压力越大,越难推动,摩擦力越大,所以可提出的猜想是滑动摩擦力大小可能与压力的大小有关,故C符合题意。
11.C
12.(1)匀速直线
(2)压力大小 接触面粗糙程度
(3)错误 没有控制压力大小相等 (4)丁
(5)不必控制木板做匀速直线运动,便于操作(或测力计的示数稳定,便于读数)
13.(1)匀速直线 (2)控制变量法
(3)无关 甲、丙 (4)甲、丁
14.(1)1.6 (2)如图所示
(3)在接触面的粗糙程度相同时,摩擦力的大小与压力的大小成正比
(4)不变 (5)木块底面比侧面更粗糙
(1)由图知,测力计的分度值是0.2 N,所以测力计的示数为1.6 N。(3)分析图像可知,摩擦力随压力变化的关系图像为一条过原点的直线,即正比例函数图像,故可得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,摩擦力的大小与压力的大小成正比。(4)拉着木块匀速运动的速度由
0.02 m/s变为0.04 m/s,木块仍然做匀速直线运动,受到的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力的大小不变。(5)实验结束后,小明想探究摩擦力是否与接触面积的大小有关,他仅改变木块放置情况,第一次让其底面与木板接触,第二次让其侧面与木板接触,每次尽量匀速拉动木块,他发现第一次拉动时的示数大于第二次拉动时的示数,造成这样结果的原因可能是木块底面比侧面更粗糙。
15.(1)木块的下表面更粗糙(或铁块的下表面更粗糙)
(2)①将铁块放在木块上用弹簧测力计拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数记为F1;②将木块放在铁块上用弹簧测力计拉着铁块在同一水平地面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数记为F2;③比较F1与F2的大小
(3)若F1>F2,则说明木块的下表面更粗糙;若F1