(1)如图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图;实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计示数如右图所示;由_______知识可知,木块所受的滑动摩擦力为_______N。
(2)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”,李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想;张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。下图是他们进行探究实验的实验装置图。
①李丽同学为了完成她自己的探究应该按_______两个图所示的方案进行。
②张华选用正确的实验装置进行实验,得到的实验数据见下表;请根据表中记录的数据,在答题卷中的坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图像;根据图像可以得出Ff与FN是 _______(选填“正比”或“反比”) 的关系。
FN/N |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
Ff/N |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
(3)“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢?”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样,得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论。而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为_______(选填“张华”或“李丽”)的结论是错误的;错误的原因__________________。
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.
小明用如图所示实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素.
(一)实验中,小明将长方体木块(长、宽、高各不相同)置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,应使木块做 运动.
(二)在猜想了可能影响滑动摩擦力大小的因素后,小明进行了相关实验,记录的数据如下表:
序号 |
木块放置情况 |
木板表面情况 |
木块上放置的砝码个数 |
弹簧测力计示数F/N |
① |
平放 |
木板 |
0 |
2 |
② |
平放 |
木板 |
1 |
2.8 |
③ |
平放 |
木板上铺上棉布 |
1 |
3.4 |
④ |
侧放 |
木板 |
0 |
2 |
(1)分析序号 两组数据可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
(2)分析序号①、②两组数据可得出结论:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大.
(3)小明发现自己的运动鞋底有较深的花纹,这种现象可用分析序号 两组数据得出的结论来解释.
在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时(如图所示),应使木块在弹簧测力计的拉力作用下做___________________运动,此时拉力与摩擦力是________________力。
比较___________图和___________图中的弹簧测力计示数可知,接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
小明同学用图甲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 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甲所示,拉力是 N。
(3)分析图乙的图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 。
(4)实验结束后,小亮同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,他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。他由此得出结论:“当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。”你认为他的结论正确吗? ,理由是: 。
小丽在“探究摩擦力的大小与什么有关”的实验时,她找来质量和体积都相等的A、B两个木块(B的表面更粗糙),放在木板上进行实验:
(1)实验中应 匀速拉动弹簧测力计,比较甲、丙两次实验,可以得出摩擦力的大小与 有关.
(2)甲、乙两图,小丽分别以较快和较慢的速度拉动木块做匀速直线运动,发现F2>F1,她认为摩擦力大小与速度大小有关.她的结论是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 .
(3)在实验中若把木板换成海绵,会发现 (选填“甲”、“乙”或“丙”)图做法中海绵凹陷得最深,说明在受力面积一定时,压力作用效果与 有关.
小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,提出了如下猜想:
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。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:一个带挂钩的木块(重6N)、两个砝码(每个重5N)、一块长木板和一个弹簧测力计。所用实验装置如图所示。
在验证猜想一时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动,读取弹簧测力计的示数;在木块上分别放置一个和两个砝码,按上述操作再做两次实验,得到的实验数据如下表所示。
实验次数 |
压力/N |
测力计的示数/N |
滑动摩擦力/N |
1 |
6 |
1.8 |
|
2 |
11 |
3.3 |
|
3 |
16 |
4.8 |
|
(1)请将表中空格部分填写完整;
(2)结合实验过程分析表中数据,得出的结论是 ;
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材: 。
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 (选填“正确”或“错误”)的,因为 .
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其它变量不变的基础上,需要改变 .
如图所示是小华“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程,重12N的铁块和重3N的木块的大小、形状完全相同,木块表面比铁块表面粗糙。
(1)实验过程中,小华拉着木块做匀速直线运动,此时摩擦力的大小 (填“大于”、“等于”、“小于”)弹簧测力计的示数。在乙图中和铁块一起匀速运动的木块受到的摩擦力为 N。
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 。
(3)小华比较甲、丙两图,得出了“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,你认为她的结论正确吗? ,理由是: 。
(4)实验中,如果小华先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动,则测出的摩擦力 (填“大于”、“等于”、“小于”)实际摩擦力。
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中.
⑴实验中应用弹簧测力计____________________拉动木块,这样做的目的是 。
⑵小红的二次实验情况分别如图中(a)(b)所示,则可初步得到的结论是:___ 。
⑶在探究摩擦力大小与压力大小的关系时,为增大木块对木板的压力可采取的措施是 。
⑷在探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关时,小华将木块沿竖直方向截去一半后(如图c所示),测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.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中存在的问题是 ___________________.
在“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计匀速拉动物块的三次实验如图所示。比较甲、乙两图可知,摩擦力的大小与 有关;比较 两图可知,摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。
小明在探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中,设计了如下表格,并记录了部分实验数据.
(l)为完成实验探究,表格中至少还需要补充的一组内容是:(a) ;(b) .
(2)小明正确操作,得到了实验结论,以下事例:①书包的背带做的较宽;②用力压住黑板 擦,擦去黑板上的字;③旅游鞋鞋底做的凹凸不平.其中利用了该实验结沦的有 (填序号).
小明用弹簧测力计、正方体物块A、砝码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 _运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小,理由是: _ 。
(2)小明设计了如图所示的实验方案,记录数据为表中1、2,得到的结论是 _ 。
(3)用所学的知识判断表中1和3中木块受到的滑动摩擦力不同的可能原因是 。
次数 |
接触面 |
压力/N |
弹簧测力计示数/N |
1 |
木块正面 |
1.7 |
0.3 |
2 |
木块正面 |
3.7 |
0.8 |
3 |
木块侧面 |
1.7 |
0.6 |
A.两次拉动速度不同
B.木块正面和侧面的粗糙程度不同
C.木块正面和侧面的接触面积不同
在“探究物体的动能与哪些因素有关”实验时,小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,如图甲所示。
(1)实验中,大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离 (填“相同”或“不同”)。比较实验现象,可以推理出动能较小的是 钢球。
(2)小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了探究动能大小与 的关系。
|
(3)实验时,若让同一钢球从斜面相同高度处滚下,推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动,小明发现水平面越光滑,木块移动的距离越 (填:“远”或“近”);若水平面绝对光滑,木块 。
(4)同班的小红同学,发现木块移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重的原因造成。为了验证猜测,小红设计了“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案,如图乙所示,当接触面粗糙程度不变,通过实验得到了表格中的相关数据,请帮小红分析,此次试验中,滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为: 。小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
接下来小明通过图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小明应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据 的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)如果小明要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下, ,滑动摩擦力越大。
(3)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答: 。小明在实验中存在的问题是 。