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实验8 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
知识点一、摩擦力
1.认识：阻碍物体相对运动的力
相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
3.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；
（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；
（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
4.滑动摩擦力和静摩擦力
（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；
（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.摩擦力的作用点
实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。
7.摩擦力的方向
（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
（2）相对运动方向的理解
“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，无论哪种情况，摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
（3）判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断 摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断 此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡的条件判断 一对平衡力的方向相反，可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力的方向来判断摩擦力的方向
知识点二、探究影响摩擦力大小的因素
1.实验探究：影响摩擦力大小的因素
【提出问题】滑动摩擦力大小与哪些因素有关？
【猜想与假设】
（1）滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力有关；
（2）滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
【实验原理】用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，这样读出弹簧测力计的示数，就可以知道滑动摩擦力的大小（滑动摩擦力大小不能直接测量，是根据二力平衡知识间接测量出的）。
【制定计划与设计实验】影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此在探究过程中要应用控制变量法，如探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，要保持接触面的粗糙程度不变；在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小影响时，应控制压力不变。
【实验步骤】（1）如图甲所示，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使其在较光滑的长木板上匀速滑动，记下此时弹簧测力计的示数，其示数大小等于滑动摩擦力的大小。
（2）如图乙所示，在木块上放砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力的大小；
（3）如图丙所示，在长木板上铺上较粗糙的毛巾，保持木块上砝码不变，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力大小。
【实验数据】
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 木板表面较光滑 0.9
2 等于木块和砝码的总重力 木板表面较光滑 1.6
3 等于木块和砝码的总重力 表面较粗糙 2.1
【分析与论证】（1）由实验1、2可知，接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计的示数越大，即滑动摩擦力越大；
（2）由实验2、3可知，压力大小相同，接触面越粗糙，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大。
【实验结论】（1）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（2）滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、物体的接触面积大小等因素无关。
2.注意事项
（1）实验时所用的木板要足够长，以保证木块在木板上滑动时由匀速直线运动的过程；
（2）实验时应保持拉动弹簧测力计的方向与长木板平行；
（3）实验中要做到匀速拉动木块不好实现，建议采用如下操作：将弹簧测力计的挂钩与木板相连，拉环处固定，拉动长木板进行实验（如图所示），这样不但方便读数，而且长木板也不需要做匀速直线运动。
（2023 西宁）小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N。
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系。
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
（2023 攀枝花）小文同学在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了如下的改进。
如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。
（1）请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。
（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为 N。
（3）先后用上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图象如图丙所示。由图象可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与 有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象应为 （选填图象编号）。
（4）本实验采用传送带的好处是 （答出一条即可）。
（2023 自贡）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过对比 两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
（2023 雅安）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小
猜想二：接触面的粗糙程度
……
（1）如图1甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
（2）如图1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。
（3）如图1丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大。
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图2甲所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（v﹣t）和拉力与时间（F﹣t）的关系图象。分析图2乙、丙两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。
（2023 辽宁）小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块（表面粗糙程度相同）等器材，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
（1）小丹水平匀速直线拉动木块，利用 条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验。
①分析甲、乙两次实验，可以得出接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力 的结论；
②分析甲、丙两次实验，可以得出压力相同时，接触面 ，滑动摩擦力越大的结论；
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹，可用 （填“①”或“②”）的结论进行解释。
（2）她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图甲实验做对比分析，又设计了如图丁所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
（2023 炎陵县模拟）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）实验前要把弹簧测力计在 （选填“水平”或“竖直”）方向上校零。
（2）实验时要在水平面上 直线拉动木块，使拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）滑动摩擦力。
（3）如图乙所示，木块上放砝码是为了改变 的大小；分析比较 两实验可知：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
（4）分析比较甲、丙两次实验的结果可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 。
（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2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，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
（2023 明山区模拟）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 （大于/等于/小于）测力计的示数，方向水平向 ；
（2）小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①，实验过程中需要控制的变量是 ；
（3）在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，则根据测量数据作出的图线会是 （①/②/③）；在长木板上铺上毛巾再次实验；则根据测量数据作出的图线会是 （①/②/③）；
（4）对该实验进行改进，如图丙所示，用测力计C水平拉动木板；当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动，物块A受到的滑动摩擦力大小等于 测力计（“B”“C”）的示数。
（2023 楚雄市二模）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
（1）根据 知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）比较图中 两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越 ，滑动摩擦力越大；
（4）本实验主要采用的科学探究方法是 法；
（5）该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 的（选填“正确”或“错误”）；
（6）该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验，如图戊所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程 匀速拉动长木板，更易操作（选填“需要”或“不需要”）。
（2023 金溪县校级模拟）传感器在物理实验中可以方便地将数据转换成图象。图甲所示是用拉力传感器探究影响滑动摩擦力因素的实验，A端的拉力均匀增加，最初物体处于静止状态，3s后物体开始运动，物体运动后改变拉力，4s后物体处于匀速直线运动状态。根据传感器的数据，计算机绘制的图象如图乙所示。
（1）要测出滑动摩擦力的大小，必须水平拉动物体，测量滑动摩擦力时用到的原理是 。
（2）0～3s内物体处于静止状态：当用拉力F＝5.2N拉静止的物体时，物体所受摩擦力大小为 N；若拉力F＝5.8N，则物体所受摩擦力大小为 N。
（3）实验中发现传感器示数很难稳定，于是设计了如图丙所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，木块相对于地面 ，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，木块所受滑动摩擦力的方向为水平向 （选填“左”或“右”）。
②某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，改变传送带的速度大小，发现弹簧测力计的示数没有改变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小 （选填“有关”或“无关”）。
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实验8 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
知识点一、摩擦力
1.认识：阻碍物体相对运动的力
相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
3.摩擦力产生的条件
（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；
（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；
（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
4.滑动摩擦力和静摩擦力
（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；
（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
5.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.摩擦力的作用点
实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。
7.摩擦力的方向
（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
（2）相对运动方向的理解
“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，无论哪种情况，摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
（3）判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断 摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断 此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦，分析两物体的相对运动情况，然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡的条件判断 一对平衡力的方向相反，可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力的方向来判断摩擦力的方向
知识点二、探究影响摩擦力大小的因素
1.实验探究：影响摩擦力大小的因素
【提出问题】滑动摩擦力大小与哪些因素有关？
【猜想与假设】
（1）滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力有关；
（2）滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
【实验原理】用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，这样读出弹簧测力计的示数，就可以知道滑动摩擦力的大小（滑动摩擦力大小不能直接测量，是根据二力平衡知识间接测量出的）。
【制定计划与设计实验】影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此在探究过程中要应用控制变量法，如探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，要保持接触面的粗糙程度不变；在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小影响时，应控制压力不变。
【实验步骤】（1）如图甲所示，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使其在较光滑的长木板上匀速滑动，记下此时弹簧测力计的示数，其示数大小等于滑动摩擦力的大小。
（2）如图乙所示，在木块上放砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力的大小；
（3）如图丙所示，在长木板上铺上较粗糙的毛巾，保持木块上砝码不变，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力大小。
【实验数据】
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 木板表面较光滑 0.9
2 等于木块和砝码的总重力 木板表面较光滑 1.6
3 等于木块和砝码的总重力 表面较粗糙 2.1
【分析与论证】（1）由实验1、2可知，接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计的示数越大，即滑动摩擦力越大；
（2）由实验2、3可知，压力大小相同，接触面越粗糙，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大。
【实验结论】（1）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（2）滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、物体的接触面积大小等因素无关。
2.注意事项
（1）实验时所用的木板要足够长，以保证木块在木板上滑动时由匀速直线运动的过程；
（2）实验时应保持拉动弹簧测力计的方向与长木板平行；
（3）实验中要做到匀速拉动木块不好实现，建议采用如下操作：将弹簧测力计的挂钩与木板相连，拉环处固定，拉动长木板进行实验（如图所示），这样不但方便读数，而且长木板也不需要做匀速直线运动。
（2023 西宁）小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N。
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系。
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
【解答】解：（1）实验中，木块沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡知识可知，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小；
（2）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N；
（3）甲、乙实验中，接触面的粗糙程度相同，压力不同，故两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；
（4）由乙、丙两次实验可知，压力大小相同，接触面越粗糙，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力就越大，所以鞋底做得凹凸不平；
（5）选取本次实验中的长方体木块和砝码，再添加海绵可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
故答案为：（1）二力平衡；相等；（2）1.2；（3）压力大小；（4）乙、丙；（5）砝码；海绵。
（2023 攀枝花）小文同学在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了如下的改进。
如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。
（1）请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。
（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为 N。
（3）先后用上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图象如图丙所示。由图象可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与 有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象应为 （选填图象编号）。
（4）本实验采用传送带的好处是 （答出一条即可）。
【解答】解：（1）由题知，木块放置在水平传送带上，左端细绳通过定滑轮与弹簧测力固定，所以电机顺时针匀速转动时，木块处于静止状态，
水平方向木块的受力有：细绳对它水平向左的拉力，传送带对它水平向右的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等；
故木块在水平方向上所受力的示意图如下图所示：
；
（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为1.2N；
（3）由图象可知，图线为两个过原点的斜线，说明滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与接触面粗糙程度有关；
在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，故①是较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象；
（4）利用传送带根据二力平衡可知，木块处于静止状态，便于读数，或可以探究滑动摩擦力是否与运动速度有关。
故答案为：（1）见解答图；（2）1.2；（3）接触面粗糙程度；①；（4）木块处于静止状态，便于读数（或可以探究滑动摩擦力是否与运动速度有关）。
（2023 自贡）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过对比 两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡知识，拉力的大小等于滑动滑动摩擦力的大小。
（2）由甲、乙两次实验可知，两次实验中接触面的粗糙程度相同，图乙中木块对木板的压力比图甲中木块对木板的压力大，图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大，即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大，因此由甲、乙两次实验可知，在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）由甲、丙两次实验可知，两次实验中压力大小相同，图丙中毛巾的粗糙程度比图甲中的木板的粗糙程度大，图丙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数大，即图乙中木块受到的摩擦力比图甲中木块受到的摩擦力大，因此通过对比甲、丙两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）从表格中的数据可以看出，四次实验中木块运动的速度越来越大，而拉力的大小却始终不变，即摩擦力大小不变，因此滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（5）丁图所示的实验装置，木块A相对于地面静止，木块受到的滑动摩擦力与木块对木板的压力、接触面的粗糙程度有关，与木板运动的速度无关，因此无论怎样拉动木板，木块受到的滑动摩擦力大小不变，木块受到的滑动滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力为一对平衡力，弹簧测力计的示数不变；则该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
故答案为：（1）等于；（2）压力；（3）甲、丙；（4）无关；（5）不需要。
（2023 雅安）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小
猜想二：接触面的粗糙程度
……
（1）如图1甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
（2）如图1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。
（3）如图1丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大。
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图2甲所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（v﹣t）和拉力与时间（F﹣t）的关系图象。分析图2乙、丙两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。
【解答】解：（1）根据二力平衡的知识，若物体做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力，两者大小相等、方向相反，在一条直线上，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；
（2）比较甲乙两幅图可知，在接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系；
（3）比较甲、丙两图可知，接触面所受压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系；
（4）根据图像可知，在速度不同时，木块所受的拉力不变的，木块处于静止状态，此时拉力等于滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是相同的，即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，当速度发生变化时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小不变。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡（2）接触面所受的压力大小（；3）接触面越粗糙；（4）无关；当速度发生变化时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小不变。
（2023 辽宁）小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块（表面粗糙程度相同）等器材，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
（1）小丹水平匀速直线拉动木块，利用 条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验。
①分析甲、乙两次实验，可以得出接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力 的结论；
②分析甲、丙两次实验，可以得出压力相同时，接触面 ，滑动摩擦力越大的结论；
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹，可用 （填“①”或“②”）的结论进行解释。
（2）她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图甲实验做对比分析，又设计了如图丁所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
【解答】解：沿水平方向匀速拉动木块，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小；
（1）①通过对比甲、乙两次实验可知：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
②通过对比甲、丙两次实验可知：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
③从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹，可用②的结论进行解释
（2）探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，所以弹簧测力计的示数是5N时，木块对木板的压力都是10N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
故答案为：（1）二力平衡；①越大；②越粗糙；③②；（2）5；无关。
（2023 炎陵县模拟）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）实验前要把弹簧测力计在 （选填“水平”或“竖直”）方向上校零。
（2）实验时要在水平面上 直线拉动木块，使拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）滑动摩擦力。
（3）如图乙所示，木块上放砝码是为了改变 的大小；分析比较 两实验可知：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
（4）分析比较甲、丙两次实验的结果可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 。
【解答】解：（1）因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，且在水平方向上读数，故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零；
（2）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（3）乙图木块上放钩码是为了改变压力的大小；
对比甲、乙两次实验知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，乙中测力计示数更大，故到结论：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
（4）对比甲、丙两次实验知，接触面粗糙程度不相同，压力大小相同，丙中测力计示数更大，故得到结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
故答案为：（1）水平；（2）匀速；等于；（3）压力；甲、乙；（4）越大。
（2023 蜀山区二模）为探究滑动摩擦力与哪些因素有关，按照如图所示的四种情况进行实验。其中A、B为完全相同的木块（实验过程中保持长木板和毛巾水平固定）。
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图所示，读出弹簧测力计的示数并记入表格中。
第2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，如图所示。
第3次：把两个物体用轻质细绳连在一起，平放在长木板上，重复上述实验操作，如图所示。
第4次：把一个木块平放在毛巾上，重复上述实验操作，如图所示。
实验次数 木块对木板压力/N 弹簧测力计示数/N 滑动摩擦力/N
1 5 2.0 2.0
2 10 4.0 4.0
3 10 4.0 4.0
4 5 3.0 3.0
（1）第2次实验中，B物体随A物体一起做匀速直线运动过程中，B物体 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）分析上述实验和表格数据，能得出滑动摩擦力的大小与 有关（选填所有符合题意的字母序号）。
A.受力面积大小
B.压力
C.接触面粗糙程度
【解答】解：（1）物体B做匀速直线运动，处于平衡状态，如果受到A给的摩擦力就不可能平衡，所以物体B不受木块A的摩擦力，根据物体间力的作用是相互的，物体B也没有受到木块A给的摩擦力；
（2）第1、2次实验中，接触面粗糙程度相同，2中压力大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，根据实验现象可得出：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
第1、4次实验中，压力相同，4中接触面粗糙程度大，故是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，根据实验现象可得出：压力相同时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大；
综上可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，故选：BC。
故答案为：（1）不受；（2）BC。
（2023 明山区模拟）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 （大于/等于/小于）测力计的示数，方向水平向 ；
（2）小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①，实验过程中需要控制的变量是 ；
（3）在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，则根据测量数据作出的图线会是 （①/②/③）；在长木板上铺上毛巾再次实验；则根据测量数据作出的图线会是 （①/②/③）；
（4）对该实验进行改进，如图丙所示，用测力计C水平拉动木板；当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动，物块A受到的滑动摩擦力大小等于 测力计（“B”“C”）的示数。
【解答】解：（1）实验过程中，弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动，此时，物体A受力平衡，拉力等于摩擦力，即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，方向水平向左；
（2）小明在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，即探究滑动摩擦力与压力的关系，需要控制接触面的粗糙程度相同；
（3）在同一次实验中，如果小明用更大的速度匀速拉物块A，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关，故①正确；
在长木板上铺上毛巾再次实验，接触面粗糙程度变大，摩擦力变大，图像应在①的上方，所以作出的图线会是③；
（4）当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动，物块A受力平衡，摩擦力等于拉力，等于弹簧测力计B的示数。
故答案为：（1）等于；左；（2）接触面的粗糙程度；（3）①；③；（4）B。
（2023 楚雄市二模）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
（1）根据 知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）比较图中 两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越 ，滑动摩擦力越大；
（4）本实验主要采用的科学探究方法是 法；
（5）该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 的（选填“正确”或“错误”）；
（6）该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定。于是他们改进实验，如图戊所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程 匀速拉动长木板，更易操作（选填“需要”或“不需要”）。
【解答】解：（1）实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数；
（2）甲、乙两图接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关，且接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）甲图和丙图所示实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
（4）本实验主要采用的科学探究方法是控制变量法；
（5）由图甲、丁所示实验，发现实验丁弹簧测力计的示数小于实验甲中弹簧测力计的示数，不能得出滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，因为接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，所以他的结论是错误的；
（6）用图2进行实验时，无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，受拉力与摩擦力平衡，拉力等于摩擦力，并且容易读数。
故答案为：（1）二力平衡；（2）甲、乙；（3）粗糙；（4）控制变量；（5）错误；（6）不需要。
（2023 金溪县校级模拟）传感器在物理实验中可以方便地将数据转换成图象。图甲所示是用拉力传感器探究影响滑动摩擦力因素的实验，A端的拉力均匀增加，最初物体处于静止状态，3s后物体开始运动，物体运动后改变拉力，4s后物体处于匀速直线运动状态。根据传感器的数据，计算机绘制的图象如图乙所示。
（1）要测出滑动摩擦力的大小，必须水平拉动物体，测量滑动摩擦力时用到的原理是 。
（2）0～3s内物体处于静止状态：当用拉力F＝5.2N拉静止的物体时，物体所受摩擦力大小为 N；若拉力F＝5.8N，则物体所受摩擦力大小为 N。
（3）实验中发现传感器示数很难稳定，于是设计了如图丙所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，木块相对于地面 ，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，木块所受滑动摩擦力的方向为水平向 （选填“左”或“右”）。
②某次实验中，当弹簧测力计的示数稳定后，改变传送带的速度大小，发现弹簧测力计的示数没有改变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小 （选填“有关”或“无关”）。
【解答】详解：（1）要测出滑动摩擦力的大小，必须水平匀速直线拉动物体，在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，摩擦力等于测力计示数。
（2）当用5.2N的拉力拉静止物体时，静止的物体在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力与静摩擦力是一对平衡力，其大小相等，故木块所受摩擦力大小为5.2N。
木块在4s后处于匀速直线运动状态，所受拉力5.4N，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力5.4N，当用5.8N的水平拉力拉木块时，木块将做加速运动，而木块所受摩擦力大小不会变化，因为压力和粗糙程度都未变，故摩擦力大小仍为5.4N。
（3）①启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，木块相对于地面处于静止状态，此时弹簧测力计（绳子）对木块的拉力（水平向右）与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
②改变传送带的速度大小，弹簧测力计的示数没有改变，说明滑动摩擦力大小不变，木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
故答案为：（1）二力平衡；（2）5.2；5.4；（3）静止，左，无关；
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