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:

(1)用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做______运动时,弹簧测力计的示数为1.2N,滑动摩擦力的大小等于______,这是利用了______.实验中,同学们提出了以下几种猜想:A.与压力大小有关       B.与接触面的粗糙程度有关  C.与接触面积大小有关    D.与运动的速度大小有关
实验室提供的实验器材有:a.表面平整的长木板;b.斜面;c.硬纸板;d.毛巾;e.天平;f.带钩的长方体木块;g.弹簧测力计;h.直尺.
(2)小明在验证猜想A时,利用如图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?______.你的理由:______.
从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:______.实验中应用了______的研究方法.
实验次数木块运动状态弹簧测力计示数F/N
1静止0.5
2静止0.6
3加速0.8
4匀速0.7
5减速
(3)小明在验证猜想D时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块(如图所示),木块的运动状态和弹簧测力计的示数如下上表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同).由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为______N;在第一次试验中,木块受到的摩擦力的大小为______N;在这五次试验中,木块受到的摩擦力大小应该有______次是相同的.
【答案】分析:(1)弹簧测力计拉动木块运动时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力大小等于拉力大小,两个力应该是平衡力,物体要进行匀速直线运动.
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.探究滑动摩擦力跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变;探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时,控制压力大小不变.这种方法是控制变量法.
当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)木块进行匀速直线运动时,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数.
第一次实验中,木块处于静止状态,木块水平方向上受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力.根据平衡力条件进行判断.
滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度、接触面积大小等都没有关系.
解答:解:(1)弹簧测力计拉动木块进行匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,拉力大小是1.2N,所以滑动摩擦力大小是1.2N.其原理是根据二力平衡条件.
(2)甲乙两组实验,探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时,没有控制接触面粗糙程度相同,得出的滑动摩擦力大小跟压力大小的关系是不科学的.
甲、丙两组实验,压力大小相同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,拉力越大,滑动摩擦力越大.所以当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
探究滑动摩擦力跟压力大小关系时,控制接触面粗糙程度不变;探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时,控制压力大小不变.这种方法是控制变量法.
(3)由表格现象分析在第4次实验中,木块进行匀速直线运动,滑动摩擦力大小和拉力大小是一对平衡力,拉力是0.7N,所以滑动摩擦力是0.7N.
第一次实验中,木块处于静止状态,木块水平方向上受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,拉力大小是0.5N,所以静摩擦力是0.5N.
滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,所以当物体运动时,第3、4、5次实验的滑动摩擦力是相同的.
故答案为:(1)匀速直线;1.2N;二力平衡条件;
(2)不对;没有控制接触面的粗糙程度相同;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制变量法;
(3)0.7;0.5;3.
点评:(1)掌握滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度、接触面积大小等都没有关系.
(2)滑动摩擦力不能直接测量,而是通过二力平衡进行间接测量,这是本实验中经常考查的知识点,一定要掌握.
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
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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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