答案与评分标准
一、选择题(共6小题)
1、下面所做的验证性实验中,不正确的是( )
A、用力抽出一摞书中的最下一本,上面的书还留在原处,说明物体有惯性
B、拿一根细线,吊起一只苹果,发现线呈竖直,说明重力的方向竖直向下
C、将一根铁条用力掰断,说明铁条发生了弹性形变
D、在铅笔盒下面垫几支铅笔,轻轻一推,铅笔盒就运动,说明滚动摩擦比滑动摩擦小
考点:惯性;重力的方向;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
分析:A上面的书运动状态没有改变,能说明物体有惯性.B苹果在重力的作用下将细线拉成竖直状态,说明了重力的方向是竖直向下的.C将铁条折断,铁条确实发生了形变,但不能恢复原状,故不是弹性形变.D垫上铅笔后比不垫铅笔用力小,说明滚动摩擦比滑动摩擦小.
解答:解:A这个选项考察的是惯性的定义.即保持原来运动状态不变的性质.上面的书运动状态没有改变,能说明物体有惯性.
B这个选项考察的是重力的方向:竖直向下.苹果在重力的作用下将细线拉成竖直状态,说明了重力的方向是竖直向下的.
C这个选项考察的是弹性形变的定义:形变后要恢复原状.将铁条折断,铁条确实发生了形变,但不能恢复原状,故不是弹性形变.
D这个选项考察的是减小摩擦的办法:变化东为滚动.垫上铅笔后比不垫铅笔用力小,说明滚动摩擦比滑动摩擦小.
故此题选C
点评:此类题目,要明确概念,要知道:验证性实验要体现现象与结论的统一对应关系.
2、如图所示,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
3、某校实验小组在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中,提出了下列假设:
①滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关;
②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
③滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力大小有关;
④滑动摩擦力的大小可能与运动速度大小有关.
然后该实验小组做了如图所示的实验,以验证提出的假设,则这个实验验证的假设是( )
A、① B、②
C、②③ D、①②③④
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:控制变量法。
分析:滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;又因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法.
解答:解:在利用控制变量法设计试验时,不论有多少个影响因素,只改变被研究的物理量,其他所有条件都必须保持不变,由图
可知两对比实验的接触面粗糙程度不同,因此该实验是验证滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关.所以选项A、
C、D不正确.
故选B.
点评:把握住利用控制变量法设计实验的基本思路是解答此题的关键所在.
4、在研究木块与木板之间摩擦力的实验中,以下操作中不必要的是( )
A、把木块放在水平木板上 B、弹簧测力计沿水平方向拉木块
C、使木块做匀速直线运动 D、依次在木板上铺上毛巾和棉布
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:归谬反证法。
分析:影响摩擦力大小的因素是:接触面所受压力和接触面的粗糙程度.要探究木块与木板之间的摩擦力,即在粗糙程度一定时,不需要改变接触面的粗糙程度.
解答:解:要探究木块与木板之间的摩擦力,即在粗糙程度一定时,故不需要依次在木板上铺上毛巾和棉布以改变粗糙程度.
故选D.
点评:此题比较容易出错,一定要审清题意.
5、如图所示,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上和在桌面上滑动(图甲、乙),然后用另一只手压在手上在桌面上滑动(图丙).下面说法中正确的是( )21世纪教育网
A、甲和乙是探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
B、乙和丙是探究滑动摩擦力与压力大小的关系
C、比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D、比较乙和丙,感觉丙的阻力大
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:实验题;控制变量法;转换法。
分析:(1)影响摩擦力大小的因素有压力、接触面的粗糙程度.
(2)探究影响摩擦力大小与其中一个因素的关系时,采用控制变量法的思想,控制要研究的因素不同,保持其余因素相同.
解答:解:该题中用玻璃板板和桌面来改变接触面的粗糙程度,用另一只手压在手上来改变接触面所受压力.
A、甲图和乙图接触面粗糙程度是不同的,压力大小一样,因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,该说法正确;
B、乙图和丙图接触面的粗糙程度是相同的,接触面压力的大小是不同的,因此探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系,该说法正确;
C、甲图和乙图接触面压力的大小是相同的,甲图的接触面光滑,摩擦力小,所以甲感觉阻力应该比丙小,该选项的说法是不正确的;
D、乙图和丙图接触面的粗糙程度是相同的,接触面压力的大小是不同的,丙图压力更大,摩擦力更大,所以丙感觉阻力答,该说法是正确的.
故选A、B、D.
点评:(1)从两图比较中,发现相同因素和不同因素,研究的是摩擦力与不同因素的关系;
(2)摩擦力的大小是通过手的感觉体现出来的,这里采用了转换法的思想.
6、如图所示,装有沙的箱子在水平拉力F的作用下沿水平地面作匀速直线运动,若要增大箱与地面的摩擦力,可以怎样做?( )
A、取出一些沙子 B、增加一些沙子
C、在箱与地面之间放上几根圆木棍 D、增大拉力F
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:控制变量法。
分析:增大摩擦力的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离.
解答:解:A、取出一些沙子,箱子对地面的压力减小,滑动摩擦力减小.不符合题意.
B、增加一些沙子,箱子对地面的压力增大,滑动摩擦力增大.符合题意.
C、在箱与地面之间放上几根圆木棍,用滚动代替滑动,摩擦力减小.不符合题意.
D、摩擦力大小的影响因素是压力和接触面的粗糙程度,压力和接触面粗糙程度不变,改变拉力不能改变摩擦力,只能改变物体的运动状态.不符合题意.
故选B.
点评:本题考查了摩擦力大小的影响因素,把握好摩擦力大小的影响因素和方法是解决本题的关键.
二、填空题(共5小题)21*cnjy*com
7、木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图甲),是因为木块具有 惯性 ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向 左 (填“左”或“右”)的摩擦力作用.为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙).则木块受到的摩擦力方向向 左 (填“左”或“右”),大小是 2.6 N.
考点:惯性;摩擦力的种类;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:压轴题。
分析:一切物体都有惯性;根据木块具有保持原来运动状态的性质进行分析;
物体在运动过程中会受到接触面阻碍物体运动力(即阻力),一般情况下,阻力与物体运动的方向相反;根据物体相对于接触面运动的方向确定摩擦力的方向,并且根据影响摩擦力大小的因素确定摩擦力大小与弹簧测力计示数的关系.
解答:解:木块和小车一起向右运动,当小车受到障碍物作用处于静止时,木块由于惯性还要保持原来向右的运动状态;
由于木块从a运动到b的过程是向右运动,因此木块受到的摩擦力方向向左;
当如图乙所示固定木块时,向左拉的小车,木块相对于小车向右运动,因此木块受到的摩擦力与木块的运动方向相反,即摩擦力的方向向左;又因为影响滑动摩擦力大小的因素为压力的大小和接触面的粗糙程度,而压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力大小等于弹簧测量计的示数,即2.6N.
故答案为 惯性,左,左,2.6.
点评:本题考查了惯性的概念,并且通过惯性现象进一步理解惯性的概念;会判断摩擦力的方向,并会根据影响滑动摩擦力的大小因素分析摩擦力的大小变化以及计算摩擦力的大小,分析的摩擦力大小是本题的难点.
8、因为物体的表面 不光滑 ,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是 摩擦力 ,自然界常见的摩擦有 静 摩擦、 滑动 摩擦、 滚动 摩擦.其中滑动摩擦力的大小与 压力大小 和 接触面的粗糙程度 有关.
点评:此题主要考查学生对摩擦力的概念、种类和影响摩擦力大小的因素的理解和掌握.
9、如图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验.21*cnjy*com
①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是:
摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力,或摩擦力与拉力是一对平衡力 .
②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论:
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,或接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 .
③分析乙、丙两次实验现象,能否得出一个科学的结论?为什么?
因为有两个变量,所以无法得出正确结论,或不符合控制变量法,所以不能得出正确结论 .
④分析甲、丁两次实验现象,可以得出的结论:
滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体的材料有关 .
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:简答题;实验探究题;控制变量法。
分析:要解决此题,需要掌握二力平衡条件的应用.知道在测量物体所受到的摩擦力时,需要用测力计拉动木块做匀速直线运动.
掌握控制变量法的应用.摩擦力与多个量有关,在探究摩擦力与其中一个量之间的关系时,要控制其它的量不变.
解答:解:①在实验时,匀速拉动弹簧测力计,此时木块做匀速直线运动而受力平衡,拉力等于摩擦力.
故答案为:摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力,或摩擦力与拉力是一对平衡力.
②比较甲、乙,两次压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度之间的关系接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
故答案为:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,或接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
③控制变量法中要探究摩擦力与其中一个量的关系,需要控制其它量不变,只改变一个量.乙丙两个实验中,接触面的粗糙程度和压力大小都不同,出现了两个变量,所以无法得出结论.
故答案为:因为有两个变量,所以无法得出正确结论,或不符合控制变量法,所以不能得出正确结论.
④甲、丁比较,接触面的粗糙程度和压力大小都相等,只有接触面的材料不同.所以是探究滑动摩擦力与接触面的材料之间的关系.
故答案为:滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体的材料有关.
点评:此题是探究影响滑动摩擦力大小的因素.在此实验中需要通过测力计的示数得知摩擦力的大小,所以要用测力计拉动木块做匀速直线运动.同时要搞清控制变量法的应用.
10、推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力.由此可见,影响摩擦力大小的因素可能有:
A.接触面所受压力的大小;B.接触面的粗糙程度.
用图所示的实验可以验证所做的猜想:
①实验中,需要拉木块在水平面上做 匀速直线 运动,此时摩擦力的大小就 等于 弹簧测力计的读数.
②进行图甲、乙所示的操作,并比较这两次实验的数据,可以验证猜想 A .进行图甲和图丙所示的操作,可以验证猜想 B .
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:实验探究题;控制变量法。
分析:(1)物体静止或匀速直线运动时,物体受到平衡力的作用.二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
(2)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度.压力一定时,接触面越粗糙摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大.
解答:解:(1)实验中弹簧测力计拉木块,弹簧测力计显示的是拉力,水平方向上木块受到拉力和摩擦力,只有木块匀速直线运动,摩擦力才等于拉力.
(2)甲乙是在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大.研究摩擦力和压力的关系;甲丙是压力一定时,接触面越粗糙摩擦力越大,研究摩擦力和接触面粗糙程度的关系.
故答案为:①匀速直线.②A;B.
点评:(1)掌握用控制变量法研究摩擦力大小的影响因素.
(2)掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法.
11、滑动摩擦力的大小跟 压力大小 和 接触面粗糙程度 有关.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用 增大压力 的办法来 增大 摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用 减小接触面粗糙程度 的办法来 减小 摩擦.
考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;增大或减小摩擦的方法。
分析:滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,所以要改变摩擦力的大小,就应该从压力和接触面的粗糙程度两个方面入手,即可以通过改变接触面之间的压力大小或改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力的大小.
解答:解:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.
在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用增大压力的办法来增大摩擦;
缝衣针表面要做得很光滑是利用减小接触面粗糙程度的办法来减小摩擦.
在皮带传动中,把皮带张紧,皮带与皮带轮之间的压力增大,而接触面的粗糙程度保持不变,所以皮带与皮带轮之间的摩擦力增大.
故答案为:压力大小;接触面粗糙程度;增大压力;增大;减小接触面粗糙程度;减小.
点评:本题的解题关键是熟记增大或减小摩擦力的方法.
三、解答题(共5小题)
12、学校决定学生改穿晨运运动鞋,原因是简易回力运动鞋穿不了多久就容易打滑.小明猜想鞋与地面间的摩擦力的大小除与压力有关外,可能跟鞋底花纹的深度有关.于是他找来两只同尺码的回力运动鞋进行实验探究(其中一只是新鞋,鞋底花纹没有磨损,另一只是旧鞋,鞋底花纹磨损较大).
他首先用弹簧测力计测出两只鞋子的重力并记入表格中;然后按照图所示分别拉动两只鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,并读出弹簧测力计的示数,填入表格中,他根据这组试验数据得出结论为:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大.
种类
项目
新鞋
旧鞋
重力/N
5.7
5.4
拉力/N
2.3
1.7
(1)小布同学经过分析说小明同学这样得到结论不可靠,为什么?
新鞋与旧鞋对地面的压力不同 .
(2)在不增加任何器材的条件下,帮小布设计一个合理的实验,写出实验步骤.
(3)摩擦力应用相当广泛,请举出日常生活中增大有益摩擦和减小有害摩擦各一例:
增大有益摩擦: 汽车轮胎表面有花纹,汽车刹车时更容易 ;
减小有害摩擦: 使用轴承是用滚动代替滑动来减小摩擦 .
②将新鞋放在旧鞋上,用弹簧测力计拉动鞋子,使两只鞋子在水平面上做匀速直线运动,并读出弹簧测力计的示数,填入表格中.
③根据试验记录数据得出结论.
(3)增大有益摩擦:汽车轮胎表面有花纹,汽车刹车时更容易.
减小有害摩擦:使用轴承是用滚动代替滑动来减小摩擦.
点评:本题考查重点是探究影响摩擦力大小的因素,实验中采用了控制变量法的思想.掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦的方法.
13、学习了摩擦力有关知识后,同学们都已经知道:滑动摩擦力跟物体间接触表面的粗糙程度及压力大小有关.但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关,猜想:“面积越大,滑动摩擦力越大”.于是他找来了一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板,如图所示.那么,他应怎样用这些器材验证他的猜想是否正确呢?请你写出他的实验步骤:21世纪教育网版权所有
步骤(1): 将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,并读出拉力F1 ;
步骤(2): 将木块侧放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,并读出拉力F2若F1=F2,与面积无关 ;
分析比较: 若F1不等于F2,则与面积有关 .
考点:控制变量法与探究性实验方案;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:实验题;设计与制作题;控制变量法。
分析:(1)滑动摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关.
(2)滑动摩擦力可能跟接触面积有关,研究两者之间的关系时,采用控制变量法,控制压力和接触面的粗糙程度不变,改变接触面积大小.
(3)弹簧测力计显示的是拉力的大小,要想使摩擦力等于拉力,木块一定匀速直线运动.
解答:解:同一长方体木块放在水平木板上,压力相同,长方体的各面粗糙程度相同,使木块平放、侧放匀速直线运动,分别记录弹簧测力计的示数.然后比较拉力大小,也就是滑动摩擦力大小.比较滑动摩擦力是否与接触面积有关.
故答案为:(1)将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F1;
(2)将木块侧放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F2;
(3)若F1=F2,滑动摩擦力与面积无关;若F1不等于F2,则与面积有关.
点评:(1)掌握滑动摩擦力大小的影响因素.掌握增大摩擦和减小摩擦的方法.
(2)掌握静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.
(3)能用控制变量法设计实验,研究滑动摩擦力大小的影响因素,并对实验结果进行分析.
14、回想以下三个实验:
(1)用刻度尺测量细铜丝的直径时,先把细铜丝在铅笔上紧密排绕50圈,然后用刻度尺测出线圈的总长度,再除以50;
(2)测量一个大头针的质量时,先测出100个大头针的总质量,再除以100;
(3)研究影响摩擦力大小的因素时,先保持压力大小相同,研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,再保持接触面的粗糙程度相同,研究摩擦力与压力大小的关系.
上述三个实验中, (1)和(2) 两个实验的思想方法是相同的,实验遇到问题的共同点是 被测物理量太小,不便于直接测量 ,解决问题的共同办法是 测多个相同物理量的总和,求平均值 .
考点:长度的测量;累积法测量微小质量;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:实验题。
分析:本题主要考查对特殊测量方法的了解与运用,对被测物理量太小,不便于直接测量则测多个相同物理量的总和,求平均值从而达到减小误差的目的.
解答:解:由于铜丝的直径和大头针的质量都非常小,不能直接测量(小于测量工具的分度值),所以要测多个相同物理量的总和,求平均值从而达到减小误差的目的.
故答案为:(1)和(2);被测物理量太小,不便于直接测量;测多个相同物理量的总和,求平均值.
点评:此题主要考查累积法的应用,在遇到我们无法直接测量的物理量时,就要认真思考,寻求间接的测量方法.
15、归纳式探究:21世纪教育网版权所有
(1)让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的.同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着 摩擦 ,产生液体内部的阻力,这就是液体的钻滞性.
(2)晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验.在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm2
1
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
水
1
2P
200
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积 大于 通过细管的油的体积.这说明不同液体的钻滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示.η水<η油.
②下面是几种流体的粘滞系数表:
温度/℃
蓖麻籽油的η/Pa?s
水的η/×10﹣3Pa?s
空气的η/×10﹣6Pa?s
0
20
40
60
5.3
0.986
0.231
0.080
1.792
1.005
0.656
0.469
17.1
18.1
19.0
20.0
可见:一般诗况下,液体的粘滞系数随温度的升高而 减小 .
③在晓丽用油做的实验中,苦细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是 0.25P .
考点:速度与物体运动;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:信息给予题;实验探究题;归纳法。
分析:(1)液体在流动中,各液层之间也存在着滑动摩擦力;
(2)①分析表中数据,在细管半径相同和压强差的情况下,分析通过的水的体积和油的体积的关系,得出结论;
②由数据可见,同一液体的粘滞系数与其温度有关;
③根据表中数据,得出细管半径、压强差和通过细管液体体积的关系规律,进行相关计算.
解答:解:(1)液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间存在着摩擦力;
(2)①分析表中数据不难发现,在温度、细管半径和压强差相同的情况下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积;
②分析表中蓖麻子油、水和空气的粘滞系数发现,除空气外,一般液体的粘滞系数随温度的升高而减小;
③设细管半径为amm,细管两端压强差为b,通过细管的液体体积为cmm3,则根据表中数据有以下规律:
对水来说:a4×b×100=c
对油来说:a4×b×2=c
因此可以得出油细管两端的压强差的关系式是b=,
将当细管半径是a=3mm,1s内通过细管的油的体积是c=40.5mm3,代入得b=0.25P.
故答案为:(1)摩擦;
(2)①大于;②减小;③0.25P.
点评:(1)本题是一道阅读信息题,主要是通过文字叙述,从实际情景中挖掘出物理问题,注意类比法的运用和迁移能力的培养;
(2)最后一问学生不容易做出来,关键是根据表中提供的数据得出规律.
16、 “在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车沿水平面运动的距离”(如图所示).伽俐略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验,并在此基础上分析推导出著名的牛顿第一定律.
请回答下列问题:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度 相等 (选填“相等”或“不相等”).
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第 一 次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的 粗糙程度 有关.
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 匀速直线 运动.
考点:牛顿第一定律;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验。
专题:实验探究题;控制变量法。
分析:(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放.
(2)三次实验中,相同的是小车每次都从斜面上同一位置释放,不同的是水平面的粗糙程度.最粗糙的是第一次,摩擦力也最大.
(3)通过水平面上小车运动距离的比较推理可知小车会在光滑水平面上做匀速直线运动.
解答:解:(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等.
(2)第一次是毛巾,水平面粗糙程度最大,摩擦力最大.
(3)通过图中小车滑动的距离可以得出水平面越光滑,小车运动的越远,推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面匀速直线运动.
故答案为:(1)相等.
(2)一,粗糙程度.
(3)匀速直线.
点评:本题考查学生对分析推导出著名的牛顿第一定律的实验的掌握程度.该实验是推理实验要掌握这种实验方法.
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验
一、选择题(共6小题)
1、下面所做的验证性实验中,不正确的是( )
A、用力抽出一摞书中的最下一本,上面的书还留在原处,说明物体有惯性
B、拿一根细线,吊起一只苹果,发现线呈竖直,说明重力的方向竖直向下
C、将一根铁条用力掰断,说明铁条发生了弹性形变
D、在铅笔盒下面垫几支铅笔,轻轻一推,铅笔盒就运动,说明滚动摩擦比滑动摩擦小
2、如图所示,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
3、某校实验小组在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中,提出了下列假设:
①滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关;
②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
③滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力大小有关;
④滑动摩擦力的大小可能与运动速度大小有关.
然后该实验小组做了如图所示的实验,以验证提出的假设,则这个实验验证的假设是( )
A、① B、②
C、②③ D、①②③④
4、在研究木块与木板之间摩擦力的实验中,以下操作中不必要的是( )
A、把木块放在水平木板上 B、弹簧测力计沿水平方向拉木块
C、使木块做匀速直线运动 D、依次在木板上铺上毛巾和棉布
5、如图所示,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上和在桌面上滑动(图甲、乙),然后用另一只手压在手上在桌面上滑动(图丙).下面说法中正确的是( )
A、甲和乙是探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
B、乙和丙是探究滑动摩擦力与压力大小的关系
C、比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D、比较乙和丙,感觉丙的阻力大
6、如图所示,装有沙的箱子在水平拉力F的作用下沿水平地面作匀速直线运动,若要增大箱与地面的摩擦力,可以怎样做?( )
A、取出一些沙子 B、增加一些沙子
C、在箱与地面之间放上几根圆木棍 D、增大拉力F
二、填空题(共5小题)21cnjy
7、木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图甲),是因为木块具有 _________ ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向 _________ (填“左”或“右”)的摩擦力作用.为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙).则木块受到的摩擦力方向向 _________ (填“左”或“右”),大小是 _________ N.
8、因为物体的表面 _________ ,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是 _________ ,自然界常见的摩擦有 _________ 摩擦、 _________ 摩擦、 _________ 摩擦.其中滑动摩擦力的大小与 _________ 和 _________ 有关.
9、如图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验.
①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是:
_________ .
②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论:
_________ .
③分析乙、丙两次实验现象,能否得出一个科学的结论?为什么?
_________ .
④分析甲、丁两次实验现象,可以得出的结论:
_________ .
10、推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力.由此可见,影响摩擦力大小的因素可能有:
A.接触面所受压力的大小;B.接触面的粗糙程度.
用图所示的实验可以验证所做的猜想:
①实验中,需要拉木块在水平面上做 _________ 运动,此时摩擦力的大小就 _________ 弹簧测力计的读数.
②进行图甲、乙所示的操作,并比较这两次实验的数据,可以验证猜想 _________ .进行图甲和图丙所示的操作,可以验证猜想 _________ .
11、滑动摩擦力的大小跟 _________ 和 _________ 有关.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用 _________ 的办法来 _________ 摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用 _________ 的办法来 _________ 摩擦.
三、解答题(共5小题)21cnjy
12、学校决定学生改穿晨运运动鞋,原因是简易回力运动鞋穿不了多久就容易打滑.小明猜想鞋与地面间的摩擦力的大小除与压力有关外,可能跟鞋底花纹的深度有关.于是他找来两只同尺码的回力运动鞋进行实验探究(其中一只是新鞋,鞋底花纹没有磨损,另一只是旧鞋,鞋底花纹磨损较大).
他首先用弹簧测力计测出两只鞋子的重力并记入表格中;然后按照图所示分别拉动两只鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,并读出弹簧测力计的示数,填入表格中,他根据这组试验数据得出结论为:鞋底花纹越深,与地面摩擦力越大.
种类
项目
新鞋
旧鞋
重力/N
5.7
5.4
拉力/N
2.3
1.7
(1)小布同学经过分析说小明同学这样得到结论不可靠,为什么?
_________ .
(2)在不增加任何器材的条件下,帮小布设计一个合理的实验,写出实验步骤.
(3)摩擦力应用相当广泛,请举出日常生活中增大有益摩擦和减小有害摩擦各一例:
增大有益摩擦: _________ ;
减小有害摩擦: _________ .
13、学习了摩擦力有关知识后,同学们都已经知道:滑动摩擦力跟物体间接触表面的粗糙程度及压力大小有关.但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关,猜想:“面积越大,滑动摩擦力越大”.于是他找来了一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板,如图所示.那么,他应怎样用这些器材验证他的猜想是否正确呢?请你写出他的实验步骤:21cnjy
步骤(1): _________ ;
步骤(2): _________ ;
分析比较: _________ .
14、回想以下三个实验:
(1)用刻度尺测量细铜丝的直径时,先把细铜丝在铅笔上紧密排绕50圈,然后用刻度尺测出线圈的总长度,再除以50;
(2)测量一个大头针的质量时,先测出100个大头针的总质量,再除以100;
(3)研究影响摩擦力大小的因素时,先保持压力大小相同,研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,再保持接触面的粗糙程度相同,研究摩擦力与压力大小的关系.
上述三个实验中, _________ 两个实验的思想方法是相同的,实验遇到问题的共同点是 _________ ,解决问题的共同办法是 _________ .
15、归纳式探究:
(1)让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的.同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着 _________ ,产生液体内部的阻力,这就是液体的钻滞性.
(2)晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验.在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm2
1
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
水
1
2P
200
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积 _________ 通过细管的油的体积.这说明不同液体的钻滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示.η水<η油.
②下面是几种流体的粘滞系数表:
温度/℃
蓖麻籽油的η/Pa?s
水的η/×10﹣3Pa?s
空气的η/×10﹣6Pa?s
0
20
40
60
5.3
0.986
0.231
0.080
1.792
1.005
0.656
0.469
17.1
18.1
19.0
20.0
可见:一般诗况下,液体的粘滞系数随温度的升高而 _________ .
③在晓丽用油做的实验中,苦细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是 _________ .
16、 “在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车沿水平面运动的距离”(如图所示).伽俐略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验,并在此基础上分析推导出著名的牛顿第一定律.
请回答下列问题:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度 _________ (选填“相等”或“不相等”).
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第 _________ 次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的 _________ 有关.
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 _________ 运动.