在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中.实验室备有如下器材:长方体木块,砝码,长木板.弹簧测力计及细绳.关于“摩擦力人小与什么因素有关.部分同学提出以下猜想:
·摩擦力人小与物体运动速度有关
·摩擦力人小与物体间接触面的粗糙程度有关,
(l)除此之外,你还有什么猜想?写出你的猜想.
(2)请就你的猜想任选一种设计出实验探究方案(画出实验装置图,写出实验步骤).
在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板,两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。
如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是_______。
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是:在压力相同时,______________,滑动摩擦力越大。
(3)在丙图中,弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时的木块A所受滑动摩擦力为_______N。
如图所示,在研究二力平衡条件的实验中:
(1)、把木块放在 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量 (选填“相等”或“不相等”)时,木块静止;
(2)、保持两盘砝码质量相等,把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不在同一直线上,观察到木块发生转动。当木块重新恢复到原来静止状态时,拉力F1、F2作用在同一直线上。如果 ,方向相反,作用在 上,这两个力就彼此平衡了。
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中.
(1)在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其作 为 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存在的问题 .
(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学将该实验改成了如图2所示的实验装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A.木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动.装置改进以后的好处是 .(写出一条即可).
科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想和假设”等环节,在课堂学习中进行到“猜想与假设”这一环节时,老师往往要求“要有理由地猜想”,意思是猜想时要结合自己的生活经验或者是学习过的相关知识,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们已有的猜想和理由分别是:
(1)猜想依据:拖动教室中较重的讲台比较轻的课桌感觉费力;
猜想Ⅰ:滑动摩擦力的大小与 有关.
猜想依据:穿上鞋底有花纹的鞋走路时不容易滑倒;
猜想Ⅱ:滑动摩擦力的大小与 有关.
(2)实验过程需要让长方体木块在水平木板(或棉布)上做 运动;
(3)在如图所示的甲、乙、丙三次实验中,其中甲图的测力计示数是 N;
(4)比较甲丙图,可得出结论: ;
(5)请你提出一个不同以上的猜想: ;具体操作是 .
研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:如图所示.甲实验是让木块在木板上做 运动,通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小;乙实验中钢球的动能大小是通过 间接反映出来的.
小刚同学为了参加体育考试,想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大.
(1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为 N.
(2)小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些,于是便向鞋中添加了适量的砝码,目的是 .
(3)在拉动过程中小刚发现,匀速直线拉动鞋实际很难控制,于是他将鞋放在水平方置的木板上,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,如图乙所示,当他水平向左拉动木板时,鞋所受到的摩擦力的方向为 .
如图,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车以相同速度分别滑上三种“路面”,记下小车停下的位置,测出小车在水平“路面”上运动的路程,并记入下表.
实验序号 |
“路面”材料 |
小车运动的路程(cm) |
1 |
棉布 |
40 |
2 |
木板 |
70 |
3 |
玻璃 |
110 |
(1)要想让小车以相同速度滑上“路面”,需控制小车从斜面上 由静止滑下;
(2)通过比较 ,可以判断出小车在木板上受到的阻力 (选填“大于”“小于”或“等于”)在棉布上受到的阻力;
(3)如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑,则小车运动的路程将 (选填“大于”“小于”或“等于”)在玻璃“路面”上运动的路程;
(4)设想小车在绝对光滑的水平“路面”上运动,即不受阻力作用,小车将 .
如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿 方向拉着物块A做 运动,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小.
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1N,F2=2N,F3=1.5N的拉力,拉着物块A匀速前进.分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;分析 两图可得:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大.
(3)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比.在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示).此时弹簧测力计示数为F4,则F4= N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为 N.
如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系有小卡片(重力可忽略不计)的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能’’)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究平衡的二力是否 .
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: .
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,没计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是 .
A.减少摩擦力对实验结果的影响 |
B.小书片是比较容易获取的才料 |
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 |
D.小卡片容易扭转 |
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中.小明这一合作小组的实验如图所示。
(1)实验中要测量出每次木块与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小,应沿木板水平拉木块做匀速直线运动,这样做的目的是使得 由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力为 N
(2)小明做了4次实验,实验数据如下表,根据实验数据,请你帮助他用描点法在方格纸上画出木块受到的滑动摩擦力与压力的关系图。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
木块与砝码重G(N) |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10.0 |
弹簧秤示数F(N) |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
分析图像可得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成 。
(3)他先在竖直方向对弹簧测力计进行调零,然后水平拉动弹簧测力计,这样测出的摩擦力______(大于、等于、小于)实际摩擦力
(4)本实验在测摩擦力时发现测力计的示数很不稳定,这是因为______________________。他重新设计了实验,如图所示,拉动木板,而木板相对于地面静止,请说出这样操作的优点___________________________。
(5)实验快结束时,爱打网球的小明想判断网球鞋和运动鞋那个防滑效果更好。请您利用上述仪器(不添加任何器材),写出实验方法:
_______________________________________________
如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验.
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块 。
实验数据如下:
(2)分析 (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为 N
如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时弹簧测力计拉着物体沿 做 运动。
(1)图(乙)中弹簧测力计的读数是 N。 由图(乙)、(丙)弹簧测力计的示数可得 的表面粗糙些(铜块或木块)
(2)实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用正确方法拉着弹簧测力计,则测出的摩擦力 实际摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)实际操作时,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法,确保测力计的读数等于摩擦力的大小。写出你的做法(画图或文字说明):