同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想;猜想一;滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;猜想二;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;猜想三;滑动摩擦力的大小与接触面积有关。为了验证上述三个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程。
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过对比甲、乙两图,可知猜想 是正确的,其结论是 。
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 (正确/错误)的,因为 。
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“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)
。
学了摩擦起电的知识后,小刚所在的物理小组探究了常见的一些物质摩擦起电的情况。如图所示,是部分不同物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图,他们是通过物体间相互摩擦后的带电情况得出的结论。毛皮与图中的 摩擦最容易起电,且它们摩擦后毛皮带 (填“正”或“负”)电,再用毛皮与蜡烛相互摩擦后,将带电的蜡烛与带电的毛皮用金属棒连接,瞬间电流的方向是 (填“从蜡烛到毛皮”或“从毛皮到蜡烛”)。
物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 。(A/B)
A.滑块的质量m1
B.小桶和沙子的总质量m2
(2)根据 可知,滑块受到的滑动摩擦力fi= 。(用物理量符号表示)
(3)小桶落地后,滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力fi f2。
(4)实验中难以判断滑块是否做匀速直线运动,请你对上述实验方法提出改进意见:
如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和V—t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N。
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)实验中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:
序号 |
接触面 |
压力/N |
滑动摩擦力/N |
1 |
木块与木板 |
2.0 |
0.4 |
2 |
木块与木板 |
2.5 |
0.5 |
3 |
木块与砂纸 |
2.0 |
0.6 |
(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.
为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上.后来经过讨论,完善了实验装置,如图乙所示.
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计_____的示数.(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是_ ___。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对_ __(填“运动”或“静止”),整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.
(4)分析两个弹簧测力计的示数F1、F2,若__ ___,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用,如图甲所示。力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙、丙所示。
根据图像信息回答:
(1)当t=4s时,物体A受到的摩擦力f的大小为______N;
(2)当F=4N时,物体的运动是 。
雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图-2所示模拟电路进行探究。
(1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据:
检测网浸入雨水中部分 |
未浸入 |
1/3浸入 |
2/3浸入 |
全部浸入 |
电流表的示数/A |
________ |
0.16 |
0.20 |
0.32 |
①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。
加装的元件是:_____________
简述你的做法:____________________________________________________________
_________________________________________________________
如图甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图,小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。
(1)模拟火箭升空的原理:三组同学分别进行了下列活动,其中现象产生的原理与火箭升空相同的有_________________;
(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦:某同学利用不吸水、硬质的纸张,制成等质量、密封的圆锥体和长方体,在同一高度让两者同时自由下落,如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小,他们需观察_____________________;
②为使实验效果更明显,下列措施可以采用的有____________________。
A.在更高处让两物体自由下落
B.用木头替代纸张进行实验
C.让两物体在水中自由上浮
【改编】探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示.
(1)探究“阻力对物体运动的影响”用到 和 (填物理方法)。
(2)实验时,每次必须使小车从斜面的同一高度滑下,这样做 ;
(3)下表是一组同学记录的实验数据,分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车前进的距离就越
(4)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中准确的是 .(图中的黑点表示小丽同学)
为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图(甲)所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上.后来经过讨论,完善了实验装置,如图(乙)所示.
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 的示数.(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是 ,在A 上放钩码的目的是 .
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对 ,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.(填“运动”或“静止”)
(4)分析实验数据,若 ,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等.
在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等.
⑴在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数.请分析其原因.答:很难保持木块做___________________.
⑵为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的.
答:当拉动长木板时,木块处于__________状态,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于_____________的大小.
⑶用如图乙所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题?
答:因为无论长木板是否做______________,木块都处于______________,都______________(选填“容易”或“不容易”)读数.
“水会增大物体间的摩擦吗?”多数人的答案是:不会.但许多人都有这样的感受:油漆过的地板上有水时,人很容易滑倒.可也有相反的事例,例如爬过树的人都知道:手上出汗时,会感觉到手与树之间的摩擦力变大了.水到底可以增大还是减小物体间的摩擦呢?比较上述事例发现,油漆过的木板表面不吸水,树木(可看作未油漆过的木板)表面吸水,所以探究水对摩擦力大小的影响,可作这样的猜想:
猜想一:在不吸水的木板表面,有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力小.
猜想二:在吸水的木板表面,有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力大.
为验证上述两个猜想,请帮忙解决两个问题:
(1)现有实验器材:油漆过的木板、未油漆过的木板、带有挂钩的木块、盛有水的烧杯.还需要的一种器材是 .
(2)请你设计实验方案验证这两个猜想.