题目内容
为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验.以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定).
第一次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动(如图①所示),读出弹簧测力计的示数,并记人下表中;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉术块(如图②),记下相应的示数;
第三次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图③),记下相应的示数.
(1)若已知每个木块的质量为2kg,请你帮助小明填全表格内的数据.
(2)比较
(3)比较①、③两次实验数据,可以初步得出的结论是:

第一次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动(如图①所示),读出弹簧测力计的示数,并记人下表中;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉术块(如图②),记下相应的示数;
第三次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图③),记下相应的示数.
| 实验次数 | 木块对木板的压力/F | 弹簧测力计的示数 | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 4.0 | ||
| 2 | 4.0 | ||
| 3 | 8.0 |
(2)比较
1、2
1、2
两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关.(3)比较①、③两次实验数据,可以初步得出的结论是:
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
.分析:(1)根据平衡条件求出滑动摩擦力,根据木块个数求出木块对木板的压力.
(2)探究摩擦力大小与接触面面积的关系,应控制接触面粗糙程度与压力大小相等而接触面的面积不同,分析表中数据,然后答题.
(3)分析表中1、3的实验数据,根据控制的变量与实验现象得出结论.
(2)探究摩擦力大小与接触面面积的关系,应控制接触面粗糙程度与压力大小相等而接触面的面积不同,分析表中数据,然后答题.
(3)分析表中1、3的实验数据,根据控制的变量与实验现象得出结论.
解答:解:(1)每个木块的质量为2kg,每个木块对木板的压力F=G=mg=2kg×10N/kg20N,
两个木块对木板的压力为40N,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力,数据如下表所示.
(2)由1、2两次实验数据可知,物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力相同而接触面的面积不同,物体间的滑动摩擦力相同,由此可知,滑动摩擦力的大小与接触面积无关.
(3)由①、③两次实验数据可知,物体间接触面的粗糙程度相同时,物体间的压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大.
故答案为:(1)如上表所示;(2)1、2;(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
两个木块对木板的压力为40N,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力,数据如下表所示.
| 实验序号 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 3 | 40 | 8.0 | 8.0 |
(3)由①、③两次实验数据可知,物体间接触面的粗糙程度相同时,物体间的压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大.
故答案为:(1)如上表所示;(2)1、2;(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
点评:在此类实验中,需要探究的量一般有三个,这里探究了其中的两个,即摩擦力大小与压力大小、接触面积的大小的关系,其中,与压力大小有关,与接触面积的大小无关,这是我们应该熟知的结论;同时,实验中还分别用到了转换法和控制变量法,也是我们应该掌握的物理学的基本研究方法.
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