题目内容
如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验.
(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______运动,是因为由二力平衡知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数.
(2)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:在压力相同时,______,滑动摩擦力越大.在实验中采用的方法是______.
(3)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.为了进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”,某同学在A物体上添加砝码并均匀摆放,改变的是物体对桌面的压力,重复上述实验步骤进行多次实验,并将实验数据记录在表中.
①请根据实验数据在图中绘制图象.
②分析图象可得结论:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力大小成______.
(4)如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动.弹簧测力计示数为F4,则F3:F4=______.若他拉着重叠体速度由0.02m/s变为0.04m/s,重叠体受到的滑动摩擦力将______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(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______运动,是因为由二力平衡知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数.
(2)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:在压力相同时,______,滑动摩擦力越大.在实验中采用的方法是______.
(3)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.为了进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”,某同学在A物体上添加砝码并均匀摆放,改变的是物体对桌面的压力,重复上述实验步骤进行多次实验,并将实验数据记录在表中.
实验次数 | 压力F/N | 测力计示数/N |
l | 2.3 | 1.8 |
2 | 3.3 | 2.6 |
3 | 4.3 | 3.4 |
4 | 5.3 | 4.2 |
②分析图象可得结论:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力大小成______.
(4)如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动.弹簧测力计示数为F4,则F3:F4=______.若他拉着重叠体速度由0.02m/s变为0.04m/s,重叠体受到的滑动摩擦力将______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(1)弹簧测力计测量摩擦力,利用了二力平衡的知识,当木块做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)分析图甲和丙可知,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,毛巾表面上的拉力大于木板表面上的拉力,说明在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;本次实验中控制了压力不变即探究过程需要应用控制变量法;
(3)①图中横坐标对应的是压力,纵坐标对应的是摩擦力,把表中的数据用描点法绘制图象如下:
②由图象可以看出,摩擦力与压力的关系图象是正比例函数图象,因此可以得出的结论是:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力大小成正比;
(4)比较丙、丁两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,丁图中压力是丙图压力的2倍,所使用的拉力也应该是2倍的关系,即F4:F3=2:1;
滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关,当拉着重叠体速度由0.02m/s变为0.04m/s,重叠体受到的滑动摩擦力将不变.
故答案为:
(1)匀速直线;
(2)接触面越粗糙;控制变量法;
(3)正比;
(4)1:2;不变.
(2)分析图甲和丙可知,压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,毛巾表面上的拉力大于木板表面上的拉力,说明在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;本次实验中控制了压力不变即探究过程需要应用控制变量法;
(3)①图中横坐标对应的是压力,纵坐标对应的是摩擦力,把表中的数据用描点法绘制图象如下:
②由图象可以看出,摩擦力与压力的关系图象是正比例函数图象,因此可以得出的结论是:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力大小成正比;
(4)比较丙、丁两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,丁图中压力是丙图压力的2倍,所使用的拉力也应该是2倍的关系,即F4:F3=2:1;
滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关,当拉着重叠体速度由0.02m/s变为0.04m/s,重叠体受到的滑动摩擦力将不变.
故答案为:
(1)匀速直线;
(2)接触面越粗糙;控制变量法;
(3)正比;
(4)1:2;不变.
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