题目内容

在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中,小明同学选用了一块带钩的长方体木块、相同的钩码两个、弹簧测力计一只,毛巾一块,平板一块,如图所示.
(1)小明把长方体木块平放在木板上,为了测出滑动摩擦力的大小,他用弹簧测力计
水平匀速
水平匀速
拉动木块运动,记下些时弹簧测力计的示数F1,根据
二力平衡
二力平衡
可知,滑动摩擦力的大小等于
F1
F1

(2)接着,他在木块上先后增加一个和两个钩码,重复步骤(1),分别读出对应的弹簧测力计示数为F2和F3,发现F3>F2F1,这说明
在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)接着,取下钩码,把毛巾平铺在木板上,重复步骤(1),弹簧测力示数为F4,并发现F4>F1,这说明
在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大

(4)接着,去掉毛巾,他把木块侧放在木板上,按步骤(1)的方法再次读出弹簧测力计的示数,这样操作是为了研究
滑动摩擦力是否与接触面的面积有关
滑动摩擦力是否与接触面的面积有关
分析:(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力.
(2)根据实验控制的变量与实验现象,得出实验结论.
(3)根据控制变量法的要求,分析实验控制的变量与实验现象,得出实验结论.
(4)根据实验控制的变量判断实验目的.
解答:解:(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块运动,木块处于平衡状态,由二力平衡知识可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;弹簧测力计的示数F1,则滑动摩擦力的大小等于F1
(2)在木块上先后增加一个和两个钩码,接触面的粗糙程度不变而物体间的压力变大,弹簧测力计示数间关系为F3>F2>F1,即压力越大,弹簧测力计拉力越大,木块受到的滑动摩擦力越大,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)把毛巾平铺在木板上,重复步骤(1),物体间的压力不变而接触面的粗糙程度变大,已知F4>F1,即弹簧测力计示数变大,滑动摩擦力变大,由此可得:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(4)把木块侧放在木板上,按步骤(1)的方法再次读出弹簧测力计的示数,两次实验接触面的粗糙程度和物体间的压力都相同而接触面的面积不同,该实验可以探究滑动摩擦力是否与接触面的面积有关.
故答案为:(1)水平匀速;二力平衡;F1;(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)滑动摩擦力是否与接触面的面积有关.
点评:本题考查了实验注意事项、实验现象分析,本实验应用了控制变量法,知道实验原理、应用控制变量法分析实验现象即可正确解题.
练习册系列答案
相关题目
某物理活动小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,进行了如下的探究实验.
(1)小明同学在水平木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示.他根据
二力平衡
二力平衡
知识可知,木块所受的滑动摩擦力为
2.8
2.8
N.
(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的探究过程中存在的问题是
没有控制压力相等
没有控制压力相等

(3)如果小强同学重复做小明的那次实验时,是拉动物体加速运动的,此时物块受到水平木板对它的摩擦力将如何变化?
不变
不变
(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是什么?
压力和接触面的粗糙程度没有改变
压力和接触面的粗糙程度没有改变

(4)实验结束后,该小组的同学们在交流时,小红同学提出,摩擦力的大小是与压力的大小有关还是与重力的大小有关,同组的同学们进行讨论,最后在没有添加任何器材的情况下,设计了一个方案解决了这个问题.如果你是该小组的一名成员,你认为他们设计的方案是什么?实验结论是什么?
设计方案(简要叙述):
把长木板倾斜一定的角度,然后拉动木块,读出弹簧测力计的读数
把长木板倾斜一定的角度,然后拉动木块,读出弹簧测力计的读数

实验结论:
如果读数不变,说明与重力有关;如果读数改变,说明与重力无关而与压力有关
如果读数不变,说明与重力有关;如果读数改变,说明与重力无关而与压力有关

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