题目内容
【题目】小明用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动.改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度.
(1)观察三个实验,比较甲图和 ______ 图所示实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关.
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明了滑动摩擦力的大小与 ______ 有关.
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到滑动摩擦力F与作用在物体表面的压力F压的关系得到图线如丁图所示,由图可知:F摩= ______ F压.乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为 ______ N.
(4)小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图戊所示(其中0~3s木块处于静止状态).分析图象可知:要使木块由静止到开始运动,至少要用 ______ N的水平拉力;若木块所受的拉力F=4N,则木块所处的状态是 ______ .
A.静止 B.匀速直线运动 C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断.
(5)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.木板与木板的接触面积太大
(6)为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,小明又设计了如图甲所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上.后来经过讨论,完善了实验装置,如图乙所示. 在水平桌面是光滑的理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数.
①实际B与桌面也存在摩擦力,为此在B下面放细圆木条的目的是 ______ ,在A上放钩码的目的是 ______ .
②实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对 ______ ,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.(填“运动”或“静止”)
③分析实验数据,若 ______ ,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等.
【答案】 乙 接触面的粗糙程度 0.25 3 4.2 C B 减小桌面对木块B的摩擦力 增大压力 静止 F 1 =F 2
【解析】探究摩擦力的大小与压力的关系,应控制接触面粗糙程度相同,改变压力的大小,故比较甲图和乙 图所示实验,即可完成探究。
比较甲图和丙图所示实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
由图丁可知, =。
乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为。
分析图象可知:要使木块由静止到开始运动,至少要用 4.2 N的水平拉力;若木块所受的拉力F=4N,则木块所处的状态是静止或匀速直线运动。故答案为C。
A.木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A错误。
B.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故B正确。
C.弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C错误。
D.木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故D错误。
答案为B。
(6)①实际B与桌面也存在摩擦力,为此在B下面放细圆木条的目的是减小桌面对木块B的摩擦力。在A上放钩码的目的是增大压力。
②实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对静止,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
③分析实验数据,若F1=F2,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。