题目内容

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出以下几种猜想:
A.与接触面之间的压力有关       B.与物体运动速度有关
C.与物体间接触面积的大小有关   D.与物体间接触面的粗糙程度有关
他们用如图所示的实验操作验证他们的猜想.
(1)实验中运用的实验方法是
控制变量法
控制变量法

(2)实验时,应拉着弹簧测力计沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
 运动;这样做的原因是
使拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小
使拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小

(3)比较甲图和
图弹簧测力计的示数可以验证猜想
D
D
.(填写序号)
(4)由甲、乙两图得到的结论是
接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大
分析:(1)因为滑动摩擦力的大小与多个因素有关,所以在探究时,需用控制变量法;
(2)掌握二力平衡条件在实验中的应用,当拉着弹簧测力计沿水平方向做匀速直线运动时,拉力才等于摩擦力;
(3)比较甲和丙中相同的量和不同的量,得出探究的因素;
(4)比较甲图和乙图控制的量和变化的量,得出滑动摩擦力与压力大小的关系.
解答:解:(1)根据猜想,滑动摩擦力大小与多个因素有关,在探究过程中应采用控制变量法;
(2)实验时,应拉着弹簧测力计沿水平方向做匀速直线运动,是为了使拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(3)由甲图和丙图知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,可以验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系,即可验证猜想D;
(4)由甲、乙两图知,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,且压力越大,测力计的示数越大,可知接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大.
故答案为:(1)控制变量法;(2)使拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小;(3)丙;(4)接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大.
点评:此题是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,考查了控制变量法和二力平衡条件在实验中的应用,滑动摩擦力的大小不能直接测量,只能通过测量拉力的方法间接测量.只有把物体放在水平支持面上,让弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数.滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度,与接触面积大小无关,与运动速度的大小无关,与是否做匀速直线运动无关,与拉力的大小等因素无关.
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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