题目内容
【题目】小丽同学在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,作了以下猜想:
A.可能与接触面的粗糙程度有关;
B.可能与接触面间的压力大小有关;
C.可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确,她设计了以下实验方案:
步骤1:用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读测力计的读数(如图甲);
步骤2:把砝码放在木块上(如图乙),匀速拉动木块和砝码,读测力计读数;
步骤3:把木块平放在棉布上,匀速拉动木块(如图丙),读出测力计读数.
试验次数 | 接触面材料性质 | 压力/N | 摩擦力/N |
1 | 木块与木板 | 8 | 4.0 |
2 | 木块与木板 | 12 | 5.4 |
3 | 木块与毛巾 | 12 | 8.5 |
(1)实验中,弹簧测力计显示的读数是拉力F的大小,间接测得摩擦力f大小的关键是要保证木块做 运动.
(2)比较1、2次实验可以得到: ;比较2、3次实验可以得到: .
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上在增加一个步骤,写出你所设计的实验步骤: .
【答案】(1)匀速直线;
(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)将木块侧放,并用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,读出测力计的示数
【解析】
试题分析:(1)根据二力平衡条件,当用测力计拉动木块做匀速直线运动时,拉力才等于摩擦力;
(2)根据控制变量法分析实验数据,并得出实验结论;
(3)注意影响滑动摩擦力的因素,根据控制变量法设计实验步骤.
解:(1)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,木块处于平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
(2)实验序号1和2,接触面是相同的,压力的大小不同,第二次压力大,摩擦力大,所以得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
实验序号2和3,压力是相同的,3接触面更粗糙,摩擦力更大.可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)为探究摩擦力大小是否与接触面积的大小有关,需保持压力大小和接触面粗糙程度相同,改变接触面积的大小,应将木块侧放,并用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,读出测力计的示数.
故答案为:(1)匀速直线;
(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)将木块侧放,并用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,读出测力计的示数.