题目内容
如图所示为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,长木块A重为10N,每个砝码重5N.小明同学用弹簧测力计拉木块,先使木块做匀速直线运动,然后在木块逐渐添加砝码,仍使物体做匀速直线运动.得到实验数据如下表:
实 验 次 数 | 压 力 N/N | 弹簧测力计拉力F/N | 滑动摩擦力 f/N |
1 | 10 | 2.0 | 2.0 |
2 | ______ | 3.0 | 3.0 |
3 | 20 | 4.0 | ______ |
(2)根据上述实验,并分析实验数据,可得到的结论是:______
(3)为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你设计的这一实验步骤______.
(4)为了验证摩擦力还跟接触面的粗糙程度有关,实验尚需增加的器材为______.
解:(1)接触面的粗糙程度相同,摩擦力与压力成正比.
①=,所以=,解得F压力2=15N;
②根据二力平衡的条件知:f3=F3=4.0N.
(2)由表格数据知:接触面粗糙程度一定时,随着压力的变大,测力计的示数也变大,即摩擦力也变大.可得结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,可将木块侧放(或竖放)在水平面上,用弹簧测力计拉动木块,使之在水平面上做匀速直线运动,比较摩擦力的大小与接触面积的关系.
(4)为了验证摩擦力还跟接触面的粗糙程度有关,需要控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以除了木块和测力计外还需毛巾或棉布,用弹簧测力计拉木块在桌面上做匀速直线运动,再将毛巾或棉布铺在桌面上,用弹簧测力计拉木块在毛巾或棉布上做匀速直线运动,比较摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系.
故答案为:(1)
.
(2)当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)将木块侧放(或竖放)在水平面上,用弹簧测力计拉动木块,使之在水平面上做匀速直线运动.
(4)毛巾和棉布.
分析:(1)滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关.接触面的粗糙程度相同,摩擦力与压力成正比.
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,用弹簧测力计拉木块,使木块做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件知摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对已知变量和控制量进行分析;
(3)利用控制变量法,为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,需控制压力的大小及接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小进行实验.
(4)要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度进行实验.
点评:本实验是初中物理中较为典型的探究实验之一,主要运用了转换法和控制变量的研究方法,这是实验成功的基础,也是我们应该熟练掌握的实验技能.同时,二力平衡条件的运用、对实验结论的正确分析,也是我们应该从这类实验题中应该学到的.
①=,所以=,解得F压力2=15N;
②根据二力平衡的条件知:f3=F3=4.0N.
(2)由表格数据知:接触面粗糙程度一定时,随着压力的变大,测力计的示数也变大,即摩擦力也变大.可得结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,可将木块侧放(或竖放)在水平面上,用弹簧测力计拉动木块,使之在水平面上做匀速直线运动,比较摩擦力的大小与接触面积的关系.
(4)为了验证摩擦力还跟接触面的粗糙程度有关,需要控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以除了木块和测力计外还需毛巾或棉布,用弹簧测力计拉木块在桌面上做匀速直线运动,再将毛巾或棉布铺在桌面上,用弹簧测力计拉木块在毛巾或棉布上做匀速直线运动,比较摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系.
故答案为:(1)
实 验 次 数 | 压 力 N/N | 弹簧测力计拉力F/N | 滑动摩擦力 f/N |
1 | 10 | 2.0 | 2.0 |
2 | 15 | 3.0 | 3.0 |
3 | 20 | 4.0 | 4.0 |
(2)当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)将木块侧放(或竖放)在水平面上,用弹簧测力计拉动木块,使之在水平面上做匀速直线运动.
(4)毛巾和棉布.
分析:(1)滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关.接触面的粗糙程度相同,摩擦力与压力成正比.
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,用弹簧测力计拉木块,使木块做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件知摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对已知变量和控制量进行分析;
(3)利用控制变量法,为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,需控制压力的大小及接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小进行实验.
(4)要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,需要控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度进行实验.
点评:本实验是初中物理中较为典型的探究实验之一,主要运用了转换法和控制变量的研究方法,这是实验成功的基础,也是我们应该熟练掌握的实验技能.同时,二力平衡条件的运用、对实验结论的正确分析,也是我们应该从这类实验题中应该学到的.
练习册系列答案
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如图所示为“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,长木块A重为10N,每个砝码重5N.小明同学用弹簧测力计拉木块,先使木块做匀速直线运动,然后在木块逐渐添加砝码,仍使物体做匀速直线运动.得到实验数据如下表:
(1)请完成表格中数据的填写.
(2)根据上述实验,并分析实验数据,可得到的结论是:______
(3)为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你设计的这一实验步骤______.
(4)为了验证摩擦力还跟接触面的粗糙程度有关,实验尚需增加的器材为______.
实 验 次 数 | 压 力 N/N | 弹簧测力计拉力F/N | 滑动摩擦力 f/N |
1 | 10 | 2.0 | 2.0 |
2 | ______ | 3.0 | 3.0 |
3 | 20 | 4.0 | ______ |
(2)根据上述实验,并分析实验数据,可得到的结论是:______
(3)为了探究滑动摩擦力是否跟接触面的面积有关,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你设计的这一实验步骤______.
(4)为了验证摩擦力还跟接触面的粗糙程度有关,实验尚需增加的器材为______.