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,小明同学进行了如图甲、乙、丙三个实验探究过程:(1)实验中用弹簧测力计
沿水平方向匀速直线
沿水平方向匀速直线
拉动木块,使它沿长木板滑动,此时摩擦力和拉力是一对
平衡
平衡
力,因而木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数.
(2)表是某同学做该实验时得到的数据:比较第
1
1
3
3
次(填实验次数的序号)两组实验数据可得:在接触面粗糙程度一定时
压力越大,滑动摩擦力越大
压力越大,滑动摩擦力越大
.比较第
1
1
2
2
(填实验次数的序号)两组实验数据可得:在压力一定时
接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
接触面越粗糙,滑动摩擦力越大

(3)将木块沿竖直方向截去一半后,仍平放在长木板上,测得剩余木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为他的探究过程中存在的问题是
未控制压力大小不变
未控制压力大小不变


实验次数 接触面材料 压力/N 摩擦力/N
1 木块与木板 6 1.2
2 木块与毛巾 6 2.5
3 木块与木板 8 1.6
分析:(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力.
(2)探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面粗糙程度相同而物体间的压力不同,分析表中实验数据,找出符合条件的实验序号,分析表中实验数据然后得出结论.
探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应控制压力大小相同而物体间接触面的粗糙程度不同,分析表中实验数据,找出符合条件的实验序号,分析表中实验数据然后得出结论.
(3)要探究滑动摩擦力与受力面积的关系,应保持压力大小和接触面的粗糙程度相同.
解答:解:(1)实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可得:木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数.
(2)由表中实验数据可知,在实验序号为1、3的实验中,木块与木板间接触面的粗糙程度相同,物体间的压力不同,由表中实验数据可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大.
在实验序号为1、2的实验中,木块与木板间接触面的压力大小相同,物体间的压接触面的粗糙程度不同,由表中实验数据可知,在压力大小相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)将木块沿竖直方向截去一半后,木块对木板的压力也会减小一半,所以得出了滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的错误结论.
故答案为:(1)沿水平方向匀速直线;平衡;(2)1;3;压力越大,滑动摩擦力越大;1;2;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)未控制压力大小不变.
点评:此题是探究滑动摩擦力的影响因素,考查了控制变量法和二力平衡条件在实验中的应用,特别是(3)中,很容易忽略压力大小的变化.
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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