题目内容

某同学在研究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的过程中,做以下猜想:A:可能与接触面粗糙程度有关;B:可能与接触面压力大小有关;C:可能与产生摩擦力两物体之间接触面大小有关.为了验证猜想是否正确,他做了如下实验:
步骤1:用弹簧测力计水平拉动木块,读出弹簧测力计的示数;
步骤2:把砝码放在木块上,拉动木块,读出弹簧测力计读数;
步骤3:把毛巾铺在木板上,拉动木块和砝码,读出弹簧测力计的示数.

(1)在以上3次实验过程中,要使木块______运动.
实验次数接触面材料性质压力/N摩擦力/N
1木块与木板84.0
2木块与木板125.4
3木块与毛巾128.5
(2)比较1、2次实验,可以得到:______.
(3)比较2、3次实验,可以得到:______.
(4)为了进一步验证猜想C是否正确,可以在上述实验中增加一个步骤,请你写出所设计的这个实验步骤:______.

解:(1)要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等.
(2)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,步骤1与步骤2相比,接触面的粗糙程度相同,增加了砝码后,压力增大,因此是探究的摩擦力大小与压力大小的关系,可得出的结论是:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)同样的道理,步骤2与步骤3相比,压力相同,接触面的粗糙程度不同,因此是探究的摩擦和大小与接触面的粗糙程度的关系,可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(4)滑动摩擦力跟压力和接触面粗糙程度有关,控制压力和接触面粗糙程度一定,让长方体木块侧放或竖放来改变接触面积的大小,测量摩擦力大小和步骤1进行比较.
故答案为:(1)匀速直线;
(2)在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(4)把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数.
分析:(1)在此题中要掌握二力平衡条件的应用,要测量摩擦力的大小,需拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力大小与摩擦力大小相等;
(2)(3)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对不对实验次数中的变量和控制量进行分析,地而得出实验结论;
(4)用控制变量法研究摩擦力大小和接触面积的关系,控制压力大小、接触面粗糙程度不变,改变接触面积.
点评:(1)滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
(2)由猜想可知滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、压力的大小、接触面积的大小等有关,因此在分析实验结论和设计实验步骤时应使用控制变量的方法.
练习册系列答案
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回顾实验和探究:
(1)某同学在研究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关时,提出猜想可能与接触面的粗糙程度和与接触面之间的压力有关.为了验证猜想他所选的实验器材和实验步骤如下图所示:

①为保证实验成功,应使木块在弹簧测力计的拉力作用下沿
水平方向
水平方向
做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是
一对平衡
一对平衡
力.
②c和d相比,c的弹簧秤的示数小,说明
在接触面的粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小
在接触面的粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小

③b与a相比,b的弹簧秤的示数大,说明
在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大

(2)在“研究杠杆平衡条件”实验中(如图甲、乙、丙)

①实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向
右
右
调(填“左”或“右”).
②实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向
右
右
(填“左”或“右”)移动
2
2
格.
③图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将
顺时针转动
顺时针转动
.(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
④如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理
动力臂大于阻力臂
动力臂大于阻力臂
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某同学在研究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的过程中,做以下猜想:A:可能与接触面粗糙程度有关;B:可能与接触面压力大小有关;C:可能与产生摩擦力两物体之间接触面大小有关.为了验证猜想是否正确,他做了如下实验:
步骤1:用弹簧测力计水平拉动木块,读出弹簧测力计的示数;
步骤2:把砝码放在木块上,拉动木块,读出弹簧测力计读数;
步骤3:把毛巾铺在木板上,拉动木块和砝码,读出弹簧测力计的示数.

(1)在以上3次实验过程中,要使木块
匀速直线
匀速直线
运动.
实验次数 接触面材料性质 压力/N 摩擦力/N
1 木块与木板 8 4.0
2 木块与木板 12 5.4
3 木块与毛巾 12 8.5
(2)比较1、2次实验,可以得到:
在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
.
(3)比较2、3次实验,可以得到:
在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大
在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大
.
(4)为了进一步验证猜想C是否正确,可以在上述实验中增加一个步骤,请你写出所设计的这个实验步骤:
把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数
把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数
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