题目内容

为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学做了一下实验:长木板水平固定在桌上.用弹簧测力计测得每块木块受到的重力均为20N.
(1)第一次:如图甲,木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平    拉动木块的过程,读出弹簧测力计的示数为F,根据    ,则摩擦力的大小f=    ;
第二次:把木块侧放后,用同样的方式拉木块(如图乙),在表格中记录实验数据;
第三次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样方法拉木块(如图丙),记录实验数据.
实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N
12044
220
34088
(2)比较    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)若把长木板换成海绵状泡沫塑料,让木块以同样的方式放置于海绵状泡沫塑料上,去掉弹簧测力计,可以探究压力的作用效果与那些因素有关的实验.改变后甲乙中选用相同木块的目的是控制    不变,比较甲丙中海绵状泡沫塑料的凹陷程度,可得到的结论:    .
【答案】分析:掌握控制变量法在实验中的应用.若一个量与多个量有关,要探究这个量和其中一个量之间的关系,需使其它物理量相同,只改变需探究的量.
(1)为使拉力和摩擦力的大小相等,需拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件,拉力等于摩擦力.
(2)要判断滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,需使接触面积不同,其它量相同,然后比较摩擦力的大小关系.
(3)压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关.在探究压力作用效果和其中一个量之间的关系时,注意控制住另一个量不变.
解答:解:(1)在此实验中,要用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,其大小相等.
(2)由图乙知,此时测力计的示数为4N,根据二力平衡知识,滑动摩擦力也为4N.
1、2两次实验数据,压力的大小相同、接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,但滑动摩擦力大小相同,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关.
(3)探究压力的作用效果与那些因素有关,甲乙同一木块的质量相同,所以目的是控制压力不变.
甲丙相比,受力面积相同,丙的压力大于甲的压力,丙中海绵状泡沫塑料的凹陷程度大于甲海绵状泡沫塑料的凹陷程度,所以可得受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡条件;F;(2)1、2;
实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N
12044
22044
34088
(3)压力;受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显.
点评:此题通过探究滑动摩擦力的影响因素和压力作用效果的影响因素,考查了学生对控制变量法的理解和掌握,同时考查了二力平衡条件的应用和弹簧测力计的读数.
练习册系列答案
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为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?小明做了一系列实验:以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定,并保证所有实验步骤操作规范.).
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(如左图),读出弹簧测力计的示数,并记入表中;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如中图),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(如右图),记下相应的示数.

实验次数 木块对木板的压力/N 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力/N
一 20 4.0
二 4.0 4.0
三 40 8.0 8.0
(1)实验中,应将弹簧测力计沿
水平
水平
方向拉动,使木块做
匀速直线
匀速直线
运动;
(2)请你帮助小明填全表格内的数据;
(3)比较
一、二
一、二
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
无关
;(填“有关”或“无关”)
(4)比较1、3次数据,可以得出的结论是:
在接触面相同的情况下,压力越大,摩擦力越大
在接触面相同的情况下,压力越大,摩擦力越大
.
(5)另一组的小华同学也准备探究“接触面积的大小对滑动摩擦力的影响”,他将木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着另一半做如图所示的实验,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半.他由此得出:“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”.你认为他的探究过程正确吗?
不正确
不正确

你做出这种评价的理由是:
此次实验没有控制木块对水平面的压力相同
此次实验没有控制木块对水平面的压力相同
.

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