小明探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的过程如图所示.所用器材:甲、乙、丙中使用的均为同一木块,但乙中的木块在毛巾表面滑动.
(1)用弹簧测力计拉着木块在水平木板上滑动时,每次都要使木块做 运动.这是因为弹簧测力的拉力大小与木块受到的摩擦力大小相等.
(2)比较 两图能说明滑动滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关;比较 两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关.(以上均填“甲”、“乙”或“丙”)
(3)比较乙、丙两图,你能得出正确结论吗?答: .(填“能”或“不能”)
你所回答的原因是: .
(4)如果要研究滑动摩擦力与接触面积大小是否有关,应控制 、 一样,改变接触面积大小.
某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)他们利用图甲所示装置进行了实验,先用弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板滑动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对 力。
(2)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,他们应控制接触面的粗糙程度不变,改变 ;实验中应用了 的研究方法。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,为了解决这个问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是 。
用图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对________力。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示,它的示数是________N。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
压力F / N |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
摩擦力ƒ/N |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如上表所示,请根据表中的数据,在图中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。
(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成________。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?________,理由是:________________________________。
在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,
同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体的重力大小有关 | B.与物体运动的速度大小有关 |
C.与物体间的接触面积大小有关 | D.与物体间接触面的粗糙程度有关 |
实验室有一个较长且光滑程度一致的木板、一个带钩的长方体木块和一只弹簧测力计可供使用.小娟同学用弹簧测力计匀速拉动木块在水平放置的木板上进行三次实验,如图所示.实验数据如表所示:
次数 |
木块放 置方式 |
木块运 动快慢 |
弹簧测力 计示数 |
1 |
平放 |
很慢 |
1.2N |
2 |
平放 |
慢 |
1.2N |
3 |
平放 |
较快 |
1.2N |
(1)表中数据可以验证猜想 (填序号)
的正确或者错误.
(2)实验中要匀速拉动木块的原因是: ;
(3)就利用现有器材且保持木板水平,还可以验证猜想 。(填序号)
小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿 方向拉动木块,使木块在水平面上做匀速 运动,并记下弹簧测力计的示数。
(2)比较步骤 与 可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,摩擦力越大。
比较步骤甲与丙可得:摩擦力的大小跟接触面的 有关,且接触面越 ,摩擦力越大。
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)在实验中,用弹簧测力计 拉动木块,使它沿长木板滑动.根据 二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)将图(a)和图(b)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与 有关.
(3)将入(a)和图(c)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与 有关.
某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘.实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动,回答下列问题:
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 .
A.木板的质量m1 | B.滑块的质量m2 | C.砝码的质量m3 | D.托盘和砝码的总质量m4 |
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f= .(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是 .
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点: .
小明利用如图所示的装置分别匀速拉动两个同种材料制成的正方体A和B,他发现“匀速拉动体积大的物体A时,所用的拉力大”,于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”。小雪认为“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关”。请利用给定的实验器材,设计一个实验证明小明的观点是错误的。
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水平方向做匀速直线运动。
(1)必须沿 方向拉动物体,使物体做 运动。
(2)比较(甲)、(乙)两图,可得到的结论是: 。
(3)图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同,通过比较乙、丙两图中弹簧测力计示数的不同,可以比较 的不同。
在“探究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。
(1)如图所示是小芳同学的实验操作,其错误之处是 。
(2)小芳在老师指导下纠正了操作,拉动弹簧测力计,使木块沿水平方向做 运动,根据 条件可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)在木块上分别放不同的砝码,重复(2)的操作,记录的实验数据如下表所示。
次数 |
粗糙程度 |
接触面积 |
压力/N |
拉力F/N |
1 |
木块与木板 |
40cm2 |
2 |
0.4 |
2 |
木块与木板 |
40cm2 |
4 |
0.8 |
3 |
木块与木板 |
40cm2 |
6 |
1.2 |
(4)本实验用了控制变量法,控制的变量是接触面的粗糙程度和 ,变量是
。小芳同学的实验可以验证了猜想 (选填上述猜想的字母序号)。
如图所示为用筷子提米实验,当我们提起筷子,米和杯也被提起是_____摩擦力作用的结果,筷子所受米对它的摩擦力的方向是 ,杯子所受米对它的摩擦力的方向是 。在做实验时,如何能让实验的成功率更高呢?请你提出一种方法:
。
在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体的重力大小有关 | B.与物体运动的速度大小有关 |
C.与物体间的接触面积大小有关 | D.与物体间接触面的粗糙程度有关 |
实验室有一个较长且光滑程度一致的木板、一个带钩的长方体木块和一只弹簧测力计可供使用。小娟同学用弹簧测力计匀速拉动木块在水平放置的木板上进行三次实验,如图所示。实验数据如下表所示:
(1)表中数据可以验证猜想 (填序号)的正确或者错误。
(2)实验中要匀速拉动木块的原因是: 。
(3)就利用现有器材且保持木板水平,还可以验证猜想 (填序号)正确或者错误,请你把验证这个猜想的实验操作过程叙述出来: .
小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿________方向拉动木块,使木块在水平面上做________运动,并记下弹簧测力计的示数.
(2)比较步骤________与________可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,摩擦力越大.比较步骤甲与丙可得:摩擦力的大小跟接触面的________有关,且接触面越______ ,摩擦力越大.
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学做出了以下猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B:滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
猜想C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。
为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
【步骤1】把长方体木块平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滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲);
【步骤2】再在长方体木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;
【步骤3】在水平长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙),比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小。
(1)在以上的实验步骤中为什么每次都要“用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动”?
。
(2)“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想________正确?(选填“A”“B”或“C”)
(3)为了检验“猜想C”:是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤。
(4)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小 ( )
A.大于0.5N | B.大于零且小于0.5N |
C.等于0.5N | D.等于零 |
(5)考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。想想看:在我们已学的物理知识中,研究哪些问题时用到过这种方法?(试举一例)
。