题目内容
【题目】在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,实验中为了测量滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块,测得的实验数据如下表:
序号 | 接触面 | 压力/N | 滑动摩擦力/N |
1 | 木块与木板 | 4.0 | 0.8 |
2 | 木块与木板 | 5.0 | 1.0 |
3 | 木块与砂纸 | 4.0 | 1.2 |
分析____(填序号)两次实验数据,可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系,它们的关系为:_____;
(2)一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进:将轻质弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板.如图乙所示,实验时拉着长木板沿水平方向向右运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力大小,这种改进的好处是____________(写出一种即可).
(3)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?_______,理由是_________.
(4)如图丙所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作中的错误是__________.
(5)用如图乙所示方案进行实验,使用相同的木板和木块,发现拉动木块的快慢不同时,测力计的示数相等,由此得到的结论是_______________。
【答案】匀速 1、2 当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作 不正确 没有控制压力大小不变 没有水平拉动弹簧测力计 滑动摩擦力大小与运动快慢无关(或接触面相同,压力相等时,滑动摩擦力大小与运动快慢无关
【解析】
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,弹簧测力计要沿水平方向匀速直线拉动木块,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数;要得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系,要控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力的大小,故实验1、2符合要求,得出它们的关系为:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2) 如图乙所示的实验装置中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作;
(3) 不正确,因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,小丽将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论;
(4) 测摩擦力时,为使摩擦力与拉力是一对平衡力,摩擦力的方向应沿接触面,与物体相对运动的方向相反;当木块做匀速直线运动时,木块受平衡力,弹簧的拉力与摩擦力相等,所以拉力的方向必须沿着水平方向,小芳的操作错误是没有水平拉动弹簧测力计;
(5)用如图乙所示方案进行实验,使用相同的木板和木块,发现拉动木块的快慢不同时,测力计的示数相等,由此得到的结论是滑动摩擦力大小与运动快慢无关(或接触面相同,压力相等时,滑动摩擦力大小与运动快慢无关)。