题目内容

在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,同学们猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:
A.物体重力的大小 
B.物体运动的快慢 
C.物体间接触面积的大小
D.物体间接触面的粗糙程度
现有一块长木板、一个上表面粘有薄砂纸的(带钩)长方体木块和一个轻质弹簧测力计可供使用.小丽先把木块砂纸面向下平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,如图所示.然后再把木块砂纸面向上平放在水平放置的长木板上,重复上述步骤,先后两次实验数据如下表所示.
序号接触面情况弹簧测力计的示数
1较粗糙1.6N
2较光滑1.2N
(1)表中数据可以说明木块受到的滑动摩擦力的大小与猜想________(填序号)有关.
(2)利用现有器材且保持木板水平,小丽还可以对猜想________(填序号)进行检验.
(3)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动的目的是________.

解:(1)小丽先把木块砂纸面向下平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,然后再把木块砂纸面向上平放在水平放置的长木板上,重复上述步骤,保持物体重力大小不变,保持物体运动快慢不变,保持物体间接触面大小不变,改变接触面粗糙程度,可见接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.所以小丽实验探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的有关.
(2)利用上面器材还可以保持物体重力大小不变,保持接触面粗糙程度不变,保持物体间接触面大小不变,改变物体运动快慢,探究滑动摩擦力大小跟物体运动快慢的关系.
利用上面器材还可以保持物体重力大小不变,保持接触面粗糙程度不变,保持物体运动快慢不变,改变物体间接触面大小,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系.
所以实验还可以探究猜想BC.
(3)弹簧测力计拉动物体运动时,弹簧测力计显示拉力大小,物体进行匀速直线运动,物体水平方向上受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数.
故答案为:(1)D;(2)BC;(3)使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
分析:(1)猜想滑动摩擦力大小可能跟物体重力的大小、物体运动的快慢、物体间接触面积的大小、物体间接触面的粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟其中一个因素的关系时,控制其它因素保持不变.
(2)弹簧测力计拉动木块运动时,弹簧测力计显示拉力大小,当木块进行匀速直线运动时,水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,两个力大小相等,间接测量滑动摩擦力大小.
点评:(1)本题主要利用控制变量法考查滑动摩擦力大小的影响因素,这是初中物理中很重要的实验.
(2)该实验中保持物体进行匀速直线运动是完成实验的关键.
练习册系列答案
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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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