人教版八年级物理下册8.3摩擦力 实验探究题专练
1.小明同学用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”.粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只.如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它们在长木板上做匀速直线运动.
(1)图丙中,长木板对木块摩擦力的大小为 N,这是根据 原理测出滑动摩擦力的,此时,铝块受到的摩擦力为 N.
(2)分析 两次实验可以得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,此实验采用了常用的 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)进行探究.
(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”).
2.某小组在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关?”的实验中,所用木块各个面光滑程度相同,并记录了如下信息:
(1)实验时用弹簧测力计 拉动木块,使它沿长木块滑动,这时摩擦力与拉力是一对 力,从而测出摩擦力的大小;
(2)比较 两次实验可得结论:在压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)实验结束后,该组同学还想探究摩擦力大小与接触面积大小之间的关系,请你帮助他们在实验1的基础上,利用实验1中的器材再做一次实验就能探究这个问题;
①你的做法: ;
②分析与结论:如果弹簧测力计的示数等于0.8N,可得结论 ;如果弹簧测力计的示数不等于0.8N,则结论相反;
(4)请你举出一个增大有益摩擦的例子: 。
3.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F14.某实验小组为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,进行了如下猜想:
A.可能与压力的大小有关;
B.可能与接触面的粗糙程度有关;
C.可能与接触面积有关。
他们设计了如下实验:(长方体木块每个面的粗糙程度相同)
(1)如图甲,小芳同学用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。小明认为她的操作有误,此时的拉力与滑动摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,因为这两个力不在 上。
(2)小芳纠正错误后,重新实验,记录如下表实验次数1~3:
实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况 弹簧测力计示数F/N
1 平放 木块与木板 木块 2.0
2 平放 木块与毛巾 木块+1个钩码 2.8
3 平放 木块与木板 木块+1个钩码
4 侧放 ① ② 2.0
①为了探究猜想A,应选择实验次数 (填序号);
②表格中第3次实验弹簧测力计的示数为 N(如图乙);
③由2与3两次实验可知: 。
(3)小明探究猜想C,设计并完成了第4次实验,分析表中的记录得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关,表中第4次实验①②两处的信息忘记填写,请你帮他完成 、 。
5.(1)如图所示,为了“测量滑动摩擦力”,要沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,这样做的理由是滑动摩擦力与拉力是一对 力;图中弹簧测力计的分度值是 N,测出的滑动摩擦力为 N。
(2)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置,目的是避免 对实验的影响。杠杆平衡后,小英同学在如图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。用刻度尺测出OB的长度如图乙为 cm。
6.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相 同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关 猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关 猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做 运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小.
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 .
(3)比较 两图可知, (选填“铜块”或“木块”)的下表面更光滑.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较,你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是: .
7.如图甲所示,小华同学用弹簧测力计拉着运动鞋在橡胶垫上沿水平方向运动,测量滑动摩擦力的大小,并探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)她必须拉着运动鞋在水平方向做 运动,才能准确地测量出滑动摩擦力的大小,若此时的测量结果如图甲所示,则运动鞋所受的滑动摩擦力为 N。
(2)小华采用向鞋里放置重物、更换桌面上垫片的材料、改变鞋的运动速度等方法,进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素,并收集有关数据如下:
实验次数 垫片材料 放置重物的个数 运动速度/m·s-1 弹簧测力计的示数/N
1 橡胶垫 0 0.1
2 橡胶垫 1 0.1 3.0
3 毛巾 2 0.2 3.2
4 毛巾 3 0.3 3.4
①分析以上实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
②小华发现第 3、4 两次的实验测得的滑动摩擦力都比第 1、2 两次的大,她认为这是因为毛巾表面比橡胶垫粗糙导致的,你认为这个结论是 的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
③根据以上实验数据 (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与物体的运动速度有关的结论。
(3)小华在实验中发现很难保持好运动鞋运动的速度,于是她又设计了如图乙所示的实验, 只需缓慢抽出垫片,当运动鞋相对弹簧测力计 (选填“运动”或"静止”)时,读取弹簧测力计的示数,测得滑动摩擦力的大小是 (选填“不变”或“变化”)的。
(4)小华查询了相关资料,发现了一种改进测量摩擦力的设计方案,如图丙所示,请你对此方案进行评价,写出一点即可。(提示:C 为弹簧测力计,D 为小型电动机,E 为定滑轮。) 。
8.如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。
(1)四次实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,这样操作是为了测量 ;
(2)比较甲、乙两次实验可探究滑动摩擦力大小与 的关系;比较 和 两次实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小华得出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;
(4)在图甲实验探究过程中,小华沿水平方向匀速拉动物体时,测力计示数是2N,此时滑动摩擦力为 N,若拉力增大到3N,滑动摩擦力为 N;
(5)实验中,小华采用的实验探究方法是(____)。
A.类比法 B.科学推理法 C.控制变量法
9.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)在测量摩擦力前,除了将弹簧测力计的指针在水平方向调零外,还要观察弹簧测力计的 和分度值,实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(2)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块A,通过实验可观察到弹簧测力计的示数F1(3)通过实验,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压力的大小有关。
10.某实验小组在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中,做了如下探究:
(1)实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,根据 条件,此时,滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数.
实验步骤 实验条件 弹簧测力计的示数 F/N
压力情况 接触面情况
(a) 一个木块 光滑木板 5
(b) 一个木块 粗糙木板 7
(c) 一个木块 水平桌面 6
(d) 一个木块加一个重物 水平桌面 8
(2)根据实验步骤(a)、(b)得出:滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)根据实验步骤(c)、(d)得出:滑动摩擦力的大小与 有关.
(4)完成上述实验后,该小组继续进行探究,发现滑动摩擦力的大小与接触面积和木块运动的速度 .(选填“有关”或“无关”)
11.在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”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的大小,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.
(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的大小有关
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
12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,某同学设计了如图所示的实验;
(1)拉动木块前,应将弹簧测力计沿 方向放置,然后进行校零,以减小误差;
(2)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力;
(3)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(4)要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应选择 两个实验;
(5)小雨同学将木块切去一半,如图丁所示。通过比较图甲和图丁所示的实验结果,发现F1大于F4,于是她得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为她的结论是 (填“正确”或“错误”)的。理由是 。
13.如图所示,小珠利用塑料盒、沙子、弹簧测力计、铁板、木板等探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:
(1)在光滑的铁板上,小珠沿水平方向拉动塑料盒做匀速直线运动,改变压力,测量塑料盒的摩擦力大小,根据实验数据画出滑动摩擦力 f 与压力 F 关系图线。分析图线可知: ,塑料盒所受的滑动摩擦力也越大;
(2)小珠在粗糙的木板上重复实验,发现接触面越粗糙,滑动摩擦力变大了,她画出了木板上摩擦力 f 与压力 F 关系图线,图中甲、乙两条图线中, (选填“甲”或“乙”)是实验图像。下列生活中的哪个现象利用了这个结论 。
A.刹车时用力握紧车把 B.书包带做的很宽 C.收音机旋钮上刻有花纹
14.如图所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行且与弹簧测力计轴线在一条直线上。小明同学利用此装置探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
(1)实验步骤如下:
①把橡皮泥粘在滑块上先用弹簧测力计测出 ;
②再将粘有橡皮泥的滑块放到木板上,并通过细线和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后读出示数f滑动摩擦力大小等于 ;
③多次改变 ,并重复步骤①②,实验数据记录如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
压力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数f/N 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(2)分析实验数据可知,在接触面状况相同时,滑动摩探力大小与压力大小的关系是 。
(3)向右拉动木板时,快拉或慢拉对弹簧测力计的示数 (选填“有”或“没有”)影响
(4)另一同学在做该实验时发现,向右拉动木板的过程中测力计的示数会不断变化,造成这个现象的原因可能是 。
(5)另一同学发现压力变化的同时滑块和橡皮泥的重力也在变化,认为滑动摩擦力可能是受到物体重力的影响,你 (选填:“同意”或不同意)该同学的观点吗?若同意,说明理由;若不同意,请简要设计一个实验,证明该观点错误。 。
15.如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用.力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙、丙所示.根据图象信息回答:
(1)当t=7s时,物体A受到的摩擦力f的大小为 N,方向为 .
(2)当 时,物体的运动状态是
答案
1.(1)2.2;二力平衡;0
(2)甲、丙;控制变量法
(3)相等
2.(1)匀速直线;平衡
(2)1、3
(3)在实验1的基础上,将木块侧放,同样用弹簧测力计拉着在木板上做匀速直线运动,读出示数;滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关
(4)轮胎上的花纹(鞋底上的花纹等)
3.(1)匀速直线
(2)压力
(3)接触面越粗糙
4.(1)不是;同一条直线
(2)1、3;2.4;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
(3)木块与木板;木块
5.(1)平衡;0.2;1.6
(2)左;杠杆重力;3;2.00cm
6.(1)匀速直线
(2)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)乙、丙;铜块
(4)没有控制接触面的粗糙程度相同
7.(1)匀速直线;2.8
(2)压力;不可靠;未控制放置重物的个数和运行速度一定;不能
(3)静止;不变
(4)可以确保摩擦力方向和绳子拉力方向始终在同一直线上示数稳定便于读数。
8.(1)滑动摩擦力大小
(2)压力大小;乙;丙
(3)错误
(4)2;2
(5)C
9.(1)量程;等于
(2)2.4
(3)接触面的粗糙程度;乙丙
10.(1)二力平衡;等于
(2)接触面的粗糙程度
(3)压力大小
(4)无关
11.(1)匀速直线
(2)水平
(3)A
(4)B
12.(1)水平
(2)匀速;二力平衡
(3)压力大小
(4)甲丙
(5)错误;没有控制压力相等
13.(1)压力越大
(2)甲;C
14.(1)滑块和橡皮泥的总重;弹簧测力计的示数;橡皮泥的重力
(2)f=0.4F
(3)没有
(4)木板各处的粗糙程度不同
(5)不同意;在滑块上悬挂一个氢气球,保证重力不变,但压力减小,摩擦力减小
15.(1)10;水平向左
(2)匀速直线运动