人教版八年级物理下册8.3摩擦力 实验探究题专练 含答案
1.如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中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。
(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿长木板做 运动,这样,根据同学们学习过的 知识,读出弹簧测力计所示的拉力大小就可以得到 力的大小。
(2)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,此时砝码受到 个力作用;
(3)由甲、乙两次实验可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟 有关;
(4)若顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是: 。
2.小明探究摩擦力的大小与哪些因素有关,实验过程如图所示,实验记录如下表。
实验步骤 接触面 木块对木板的压力/N 测力计示数/N
甲 木—木 2 0.2
乙 木—木 4 0.4
丙 木—砂纸 2 1.4
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿 方向拉动木块,使木块在水平面上做 运动,并记下弹簧测力计的示数;
(2)比较步骤 可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,摩擦力 ;
(3)图乙中,木块被拉着做匀速直线运动的过程中(钩码随木块一起做匀速直线运动),木块受到的摩擦力是 N,钩码受到的摩擦力是 N;
(4)如果要探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,可以在甲图的基础上将木块 放在木板上,水平匀速拉动木块,读出测力计的示数进行比较。
3.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.物体运动的速度。接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)要验证猜想B,需按照 (选填“甲”“乙”或“丙”)两个图进行对比实验。
(2)小颍发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板 (选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
(3)小宇得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后,还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系,他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块,设计了两种方案,你认为合理的是 (选填“a”或“b”)。
a.木块平放在木板上,在木块上加不同质量的砝码,拉动木块,比较两次滑动摩擦力的大小
b.把木块分别平放、侧放在木板上,拉动木块,比较两次滑动摩擦力的大小
(4)在如图甲所示的实验中,小强开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍然静止,此过程中弹簧测力计的示数变大,那么这一过程中木块受力 (选填“平衡”或“不平衡”);匀速拉动木块时,摩擦力大小等于弹簧测力计示数,当他沿水平方向由匀速拉动木块改为加速拉动时,木块所受摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图(1)所示的实验;
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做 运动,根据 的知识,得出滑动摩擦力与拉力大小相等;
(3)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想;
(4)小刚还发现,汽车速度越快,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图(2)A所示,电动传送带做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如题图(2)B所示;(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为 N;
②小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像,如图(2)图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 (选填“有关“或“无关”),理由是: 。
5.如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,水平桌面上的两个木块材料和质量相同,木块1表面较光滑,木块2的表面粗糙;弹簧测力计被竖直吊起,绳子经过定滑轮后分别连接挂钩和木块1,并将木块1放在水平放置的长木板上.请回答下列问题:
(1)实验前,先将弹簧测力计的指针 ,然后水平向左拉动长木板,绳子绷紧木块1保持静止不动,记录弹簧测力计的示数F1;
(2)将木块1取下,用绳子连接好木块2,然后水平向左拉动长木板,记录弹簧测力计的示数F2,其中F2 F1(选填“>”、“=”或“<”);
(3)本实验是根据 原理,得到木块所受到的摩擦力大小;本实验装置的优势在于: ;
(4)由实验可知,滑动摩擦力的大小跟 有关.
6.探究影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
①比较 两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与压力大小有关.
②比较甲、丙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(2)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于 (平衡/非平衡)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力 (是/不是)一对平衡力;竖直方向上,木块受到的重力和木板对它的支持力 (是/不是)一对平衡力。
7.用手边的铅笔可以做很多物理小实验.
(1)如图甲所示,手指压铅笔尖感到疼,因为力的作用是 .
(2)如图乙所示,用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支 圆铅笔,再匀速拉动.通过比较 ,可以比较两种情况下摩擦力的大小.
(3)如图丙所示,用两手指水平压住铅笔的两端.用力压时,两个手指的感觉不同,说 明在压力一定时,压力的作用效果跟 有关.
8.为了探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下,做了一系列实验,以下是部分实验步骤:
第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块作( )(如图甲),读出弹簧测力计的示数,并记录表中.
实验次数 木块对木板的压力/N 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力/N
1 20 4.0 4.0
2 20 4.0 4.0
3 40 8.0 8.0
第2次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如图乙),记下相应的示数.
第3次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图丙),记下相应的示数:
(1)请把第一次实验步骤填完整: 原因是 .
(2)比较 两次实验数据,可说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关;
(3)比较甲、丙两次实验,可以初步得出的结论:
9.小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿 方向拉动长方体木块,使长方体木块在水平面上做 运动,并记下弹簧测力计的示数.
(2)比较步骤 与 可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,并且压力越大,摩擦力越大;
(3)比较步骤甲与丙可得:摩擦力的大小跟接触面的 有关,且接触面越 ,摩擦力越大.
(4)小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,利用上述实验器材设计的实验步骤是:
①
②
10.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:
实验序号 实验条件 摩擦力/N
木板放置 表面情况 压力/N
1 平放 木板表面 4 0.8
2 平放 木板表面 6 1.2
3 平放 木板表面 8 1.6
4 侧放 木板表面 8 1.6
5 竖放 木表表面 8 1.6
6 平放 木板上铺棉布 4 1.2
7 平放 木板上铺毛巾 4 2.0
A.与压力的大小有关
B.与接触面积的大小有关
C.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,该小组同学利用各面粗糙程度都相同的长方体木块按如图甲所示的装置在水平面上进行实验,实验数据如下表所示。
(1)本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要 拉动弹簧测力计使木块做 运动,这时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)由序号1、2、3的实验,可验证猜想 (填字母);
(3)要验证猜想C,应选择序号是 的三组实验,由此可得结论: ;
(4)根据表格数据判断,图乙中a图线表示滑动摩擦力f的大小随 变化的关系,b图线表示滑动摩擦力f的大小随 变化的关系。
11.在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验。
(1)实验中应该用弹簧测力计水平 (填“匀速”或“加速”)直线拉动木块在长木板上运动。根据 知识可知,此时木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较 两次实验可知,滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关;比较甲丙两次实验可知,滑动摩擦力的大小还跟 有关;
(3)同学们猜想:滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在如下的表格中,分析数据验证自己的猜想。这种做法是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
次数 木块大小 接触面积 接触面 摩擦力
1 整块 90 木板 1.2
2 三分之二块 60 木板 0.8
3 三分之一块 30 木板 0.4
12.如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿 方向 拉动木块;
实验数据如下:
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木板 2.0 0.4
2 木块与木板 2.5 0.5
3 木块与砂纸 2.0 0.6
(2)分析 (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析2、3两次实验数据 (选填“能”或“不能”)得出压力减小滑动摩擦力减小的结论;
(4)在第1次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为 N。
13.在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,所用装置如图所示.
(1)从弹簧测力计直接读出的是对木块的拉力大小,实验中需要让拉力与木块所受的滑动摩擦力大小相等,则应满足的主要条件是:木块放在水平面上,拉动木块时,木块应处于 运动状态:拉力方向水平.
(2)拉动木块前,应将测力计沿 方向放置,然后进行调零.
(3)利用如图所示的装置进行相关试验后,在木块上再叠加另一个木块来进行实验.分析叠放木块与不叠放木块两种情况对应的数据,是为了验证下列猜想中的______.
A.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
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积大小有关
D.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
(4)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定.可能的原因是__.
A.木板的长度太长 B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大.
14.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A. 与物体运动的速度有关
B. 与物体间的接触面积大小有关
C. 与物体间的接触面的粗糙程度有关
D. 与压力大小有关
实验室提供的器材有:一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计.
(1)实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,是因为由 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数.
(2)下表是小李同学设计并记录的实验数据表格:
小李同学的实验可以验证猜想 (填猜想序号)是 (填“正确”或“错误”)的.他在实验中采用的方法是 .
(3)如果他要验证猜想B,他的操作步骤应是:
①
②
15.小明在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,进行了如图所示的操作:
次 数 1 2 3
接触面 木板 木板 毛巾
压力/N 1.0 1.5 1.0
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.6
实验数据如表格所示,回答下列问题:
(1)实验中,小明每次都用弹簧测力计沿 方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是 力。
(2)比较第 1、2 两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越 , 滑动摩擦力越大。
(3)比较第 两次实验数据可知,在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大。
(4)若在第 1 次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数 0.4N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)第 2 次实验中,砝码受到的摩擦力是 N。
答案
1.(1)匀速直线;二力平衡;滑动摩擦 (2)2 (3)压力的大小
(4)将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较
2.(1)水平;匀速直线运动 (2)甲乙;越大 (3)0.4;0 (4)侧(竖)
3.(1)甲丙 (2)不一定 (3)b (4)平衡;不变
4.(1)接触面的粗糙程度 (2)匀速直线;二力平衡 (3)甲、乙
(4)4;无关;摩擦力的大小与速度无关,滑动摩擦力的大小不变
5.(1)调零 (2)> (3)二力平衡;不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作
(4)接触面的粗糙程度
6.(1)甲乙;接触面的粗糙程度 (2)平衡;不是;不是
7.(1)相互的 (2)橡皮筋的伸长量 (3)受力面积
8.(1)匀速直线运动;使滑动摩擦力的大小等于拉力 (2)甲、乙
(3)接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
9.(1)水平;匀速直线 (2)甲;乙 (3)粗糙程度;粗糙
(4)长方体木块平放在长木板上,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动,记下弹簧测力计示数;长方体木块侧在长木板上,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动,记下弹簧测力计示数
10.(1)水平;匀速直线 (2)A
(3)1、6、7;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)压力大小;接触面积
11.(1)匀速;二力平衡(平衡力) (2)甲乙;压力大小
(3)错误;没有控制压力大小相同
12.(1)水平;匀速直线 (2)1、3 (3)不能 (4)0.4
13.(1)匀速直线 (2)水平 (3)A (4)B
14.(1)二力平衡
(2)A;错误;控制变量法
(3)把木块平放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F1 ;把木块侧放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F2
15.(1)水平;平衡 (2)大 (3)1、3 (4)等于 (5)0