第八章 专题训练 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙.同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:
实验序号 长木板表面 木块放置方式 拉动木块的个数 弹簧测力计示数/N
① 较粗糙 平放 1 1.5
② 较粗糙 平放 2 3.0
③ 较光滑 平放 2 1.6
④ 较光滑 竖放] 2 1.6
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据____________的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等.
(2)由实验序号________可以探究滑动摩擦力的大小是否和物体所受的压力有关.
(3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的____________有关.
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好.图乙实验中________(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板.
(5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:_________________________________________________________________.
2.如图所示,是“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验,在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=0.5N,F2=1N,F3=1.2N的拉力,拉着物块A沿水平方向匀速前进。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,这样做的目的是利用_________原理测量出滑动摩擦力的大小。
(2)分析甲丙两图可得:在压力一定时,_____越大,滑动摩擦力越大。在乙图中物块B随A一起匀速运动时,物块B受到的摩擦力为____N,假如此时物块B受到的力全部消失,则它将______________。
(3)分析____两图可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。其表达式为为f=μN(f为滑动摩擦力,μ为滑动摩擦力系数,N为压力).若A的重力为2N,则A与毛巾表面的滑动摩擦系数μ=___.
3.小聪在做探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,实验过程如图所示:
(1)在实验中,用弹簧测力计拉木块时,应沿水平方向拉动,且使它在固定的水平面上做____运动.根据____条件可知,此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小____.这种测摩擦力的方法是____(选填“直接”或“间接”)测量法.
(2)比较a、b两图说明滑动摩擦力的大小与____有关.
(3)比较____两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
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)小刚猜想:摩擦力的大小可能与_____有关。
(2)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所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平_____拉动纸盒A。
(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。丙图中,物块B受到的摩擦力为___N。
(4)当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以_____。若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会_____(选说“深”或“浅”)一些。由此可知:压力一定时,_____,压力作用的效果越明显。
5.如图所示,小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力F压关系的图像。
(1)分析图像甲或乙可知,木块对木板的___越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大,比较图像可知,___(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙。
(2)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图B所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为___。这样改进后的装置的优点是______。
6.探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示。在小桶内装入适量的沙子,滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。
(1)为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小,应测量______,所需测量仪器是______。
(2)把毛巾铺在木板上,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动,说明________________________。
(3)小明想用钩码代替沙桶,请你对此作出评价:____________。
7.图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想时的情景。为了验证他们的猜想.他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体木块和塑料块各一块。
(l)要验证他们的猜想.首先要解决的问题是如何测量滑动摩擦力。他们经过讨论一致认为:要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板____滑动。
(2)他们通过图乙、丙所示的实验.可以得出的结论是:在保持___一定时___越大.滑动摩擦力越大。
(3)小强对小刚说:“我只要用丙中的器材再做一次实验,就能验证我的猜想。”小强的做法是:__________,重新做一次实验。
(4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难。经过思考,小刚提出如果按照图丁所示来改进实验装置,实验效果会显著改善。请写出这样改进的好处:____。
8.学校在运动会上要举行拔河比赛,某班级组队时.同学们陷入了不同意见之中,请你仔细观察,认真分析,帮体育委员解决问题.
(1)探究真知:为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图甲所示的实验.实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做____运动,这样做可以根据____的知识得出拉力与摩擦力的大小相等.
(2)分析总结:实验现象说明,在拔河比赛中可以通过____(选填“增大”或“减小”)接触面的粗糙程度和____来增大人与地面的摩擦力,使班级贏得比赛.
(3)科学决策:组队时,在班上选体重____(选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图乙中____(选填“A”、“B”或“C”)种鞋.
9.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验.
(1)实验过程中,弹簧测力计_____(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是___(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_____有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_____有关.(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)
(4)比较甲、丁实验,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,小明得出结论: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.
(5)小明对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好.实验中,小明___(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板.
参考答案
1.(1)二力平衡 (2)①② (3)粗糙程度 (4)不一定[_(5)在路面上撒炉渣(或在路面上撒盐加速雪的熔化或换防滑轮,安装防滑链或在车上放重物等) 2.(1)二力平衡(2)接触面粗糙程度0 做匀速直线运动(3)0.6 3.(1)匀速直线 二力平衡 相等 间接(2)压力大小(3)a、c 4.(1)接触面的粗糙程度(2)匀速(3)甲乙 0(4)改变物体的形状 深 受力面积越小 5.(1)压力 甲(2)水平向左 不需要小车做匀速直线运动,便于实验操作(或测力计保持静止,便于读数) 6.(1)沙子和桶的总重力弹簧测力计(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大(3)方便测出钩码重力,但无法连续改变拉力的大小(难于调整滑块做匀速直线运动) 7.(1)匀速直线(2)粗糙程度压力(3)将塑料块放在下面,木块叠放在塑料块上面,用弹簧测力计匀速拉动它们。(4)操作方便,实验中不必再控制物体做匀速直线运动读数方便,弹簧测力计是静止的,比较容易读出数据。 8.(1)匀速直线 二力平衡(2)增大 增大压力(3)大 A 9.(1)必须等于(2)丁(3)压力接触面粗糙程度(4)错误(5)不一定
甲(木板表面)
乙(木板表面)
丙(毛巾表面)
A
A
A
B
F1
F2
F3
切去物块A的一半
丁(木板表面)
丙(棉布表面)
A
乙(木板表面)
A
A
甲(木板表面)
小刚 小强
甲
滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关.
滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力有关.
F
戊
A
木板
A
甲
F=2N
毛巾
A
B
丙
F=4N
毛巾
A
乙
F=3N
乙
甲
f摩/N
F压/N
弹簧测力计
平板小车
F
A
B
木块
木板
木块
棉布
木块
木板
甲
A.鞋底有较深花纹
B.鞋底有交浅的花纹
C.旱冰鞋
乙