题目内容

某同学做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验．他先用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平放置的平滑木板上做匀速直线运动，并在木板上逐次加砝码，得到如表一所示的实验数据．然后他将一条毛巾铺在木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在粗糙的毛巾表面上做匀速直线运动，并重复上述实验过程，得到如表二所示的实验数据．
次数 接触面 压力 测力计的读数   次数 接触面 压力 测力计的读数
1 木板面 1.5N 0.2N 4 毛巾面 1.5N 0.5N
2 木板面 3N 0.4N 5 毛巾面 3N 1N
3 木板面 4.5N 0.6N 6 毛巾面 4.5N 1.5N
表一 表二
（1）实验中要求弹簧测力计必须沿水平方向拉木块，使其在水平面上做匀速直线运动，根据弹簧测力计的示数就可以知道木块所受滑动摩擦力大小，其理论根据是：
木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
．
（2）数据分析与结论：a．分析比较实验次数1与2（2与3、1与3）或4与5（5与6、4与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在粗糙程度不变的情况下，
压力越大，滑动摩擦力越大
压力越大，滑动摩擦力越大
．
b．分析比较实验次数1与4、2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是
压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
．
（3）该同学在得出上述实验结论后，又产生了新的猜想：滑动摩擦力的大小是否还跟接触面的面积有关？如果他用实验来进一步探究，应做什么？
控制压力和接触面粗糙程度，改变木块与木板接触面的大小，木块侧放立放都可以，用弹簧测力计拉着匀速直线滑动，测出拉力
控制压力和接触面粗糙程度，改变木块与木板接触面的大小，木块侧放立放都可以，用弹簧测力计拉着匀速直线滑动，测出拉力
．
分析：（1）根据平衡力的知识来分析；
（2）要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小一定，找出符合条件的；要探究滑动摩擦力的大小和压力的关系，需要控制接触面粗糙程度一定，找出符合条件的；
（3）要探究滑动摩擦力的大小和物体接触面积大小的关系，需要控制压力的大小和接触面的粗糙程度均一定而接触面积的大小不同．
解答：解：（1）摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力，若物体匀速直线运动，匀速直线运动状态就是一对平衡状态，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；
（2）a、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：在粗糙程度不变的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大．
b、在压力一定时，接触面越粗糙，测力计示数越大，即摩擦力越大．可得结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面积大小的关系，需要控制压力的大小和接触面的粗糙程度一定而接触面积的大小不同；可以采用同一木块平放、侧放和竖放，这样既控制了压力和接触面的粗糙程度一定而接触面积的大小不同．
 故答案：（1）木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力．
（2）a、压力越大，滑动摩擦力越大；b、压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）控制压力和接触面粗糙程度，改变木块与木板接触面的大小，木块侧放立放都可以，用弹簧测力计拉着匀速直线滑动，测出拉力．
点评：（1）在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时，要用到两种研究方法：转换法，通过测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小；
（2）控制变量法，在探究摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关时，要可知压力一定，接触面的粗糙程度变化． 在探究摩擦力与压力是否有关时，要可知接触面粗糙程度一定，压力变化．
（3）摩擦力大小与接触面面积无关．
练习册系列答案
相关题目
（2010?嘉兴）如图所示，是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图．
（1）增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向
左
左
（选填“左”或“右”）移动．
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
通电螺旋管中有无铁芯无铁芯有铁芯
线圈匝数50匝50匝
实验次数123456
电流/A0.81.21.50.81.21.5
吸引大头针的最多数目/枚000358
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的．他们采用的方法可能是
把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性
把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性
．（写出一种即可）
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案：
按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针的最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较
按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针的最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较
．
（2011?青浦区二模）某同学通过实验研究运动物体受到的阻力对物体运动状态改变的影响．他在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板，让小车自斜面顶端同一高度从静止开始滑下，观察到小车在不同表面运动的距离不同，且S1＜S2＜S3，如图（a）、（b）和（c）所示．请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论．
（1）分析比较图（a）、（b）和（c）可得：
运动物体受到的阻力越小（接触面越光滑）
运动物体受到的阻力越小（接触面越光滑）
，速度减小得越慢，运动的距离越远．
（2）由上述实验推论可得：如果小车不受阻力，
物体的运动速度不变，将一直运动下去（物体将做匀速直线运动）
物体的运动速度不变，将一直运动下去（物体将做匀速直线运动）
．
回顾探究和实验：
（1）为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某同学做了如图所示的实验．

①实验中用弹簧测力计拉动木块使它在水平桌面上做
匀速直线
匀速直线
运动，弹簧测力计的示数就等于木块所受滑动摩擦力的大小．
②图中的弹簧测力计是乙图实验中的示数，大小为
2.3N
2.3N
；比较甲、乙两次弹簧测力计的示数可知：在接触面粗糙程度相同时，
压力
压力
越大，摩擦力越大．
（2）在研究动能的大小与速度、质量的关系实验中，某小组做了如下图的实验：
①让同一个小球分别从斜面A处、B处滑下，记录木块被推动距离分别为S1、S2，发现：S1＞S2  这就说明：
质量一定时，速度越大
质量一定时，速度越大
，物体具有的动能越大．
②若让一个铝球从斜面A处滑下，木块被推动的距离S1；再让同体积的铜球（ρ铜＞ρ铝）从斜面A处滑下，木块被推动距离S2，发现：S2＞S1  这就说明：
速度一定时，质量越大
速度一定时，质量越大
，物体具有的动能越大．
某同学通过实验研究运动物体受到的阻力对物体运动状态改变的影响．他在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板，让小车自斜面顶端同一高度从静止开始滑下，观察到小车在不同表面运动的距离不同，且S1＜S2＜S3，如图（a）、（b）和（c）所示．请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论．
（1）分析比较图（a）、（b）和（c）可得：
运动物体受到的阻力越小（接触面越光滑）
运动物体受到的阻力越小（接触面越光滑）
，运动的路程越远．
（2）由上述实验推论可得：如果小车不受阻力，
物体的运动速度不变，将一直运动下去（物体将做匀速直线运动）
物体的运动速度不变，将一直运动下去（物体将做匀速直线运动）
．
（3）牛顿第一定律的内容为
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
．
回顾探究和实验：
（1）为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某同学做了如图所示的实验．

①实验中用弹簧测力计拉动木块使它在水平桌面上做______运动，弹簧测力计的示数就等于木块所受滑动摩擦力的大小．
②图中的弹簧测力计是乙图实验中的示数，大小为______；比较甲、乙两次弹簧测力计的示数可知：在接触面粗糙程度相同时，______越大，摩擦力越大．
（2）在研究动能的大小与速度、质量的关系实验中，某小组做了如下图的实验：
①让同一个小球分别从斜面A处、B处滑下，记录木块被推动距离分别为S1、S2，发现：S1＞S2  这就说明：______，物体具有的动能越大．
②若让一个铝球从斜面A处滑下，木块被推动的距离S1；再让同体积的铜球（ρ铜＞ρ铝）从斜面A处滑下，木块被推动距离S2，发现：S2＞S1  这就说明：______，物体具有的动能越大．

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