滑动摩擦力的实验

滑动摩擦力的实验：
一．滑动摩擦力的实验
（1）实验原理：二力平衡条件（当物体作匀速直线运动时，物体受到摩擦力和拉力是一对平衡力）
（2）实验研究方法：控制变量法。

（3）实验图：
（4）实验总结：甲、丙两图说明：当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

甲、乙两图说明：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（5）当压力和接触面的粗糙程度相同时，物体的拉力增大.物体的运动速度增大.滑动摩擦力不变。

（6）实验结论：影响滑动摩擦力的因素有：压力的大小和接触面的粗糙程度。

二．滑动摩擦力的实验的命题考点：
1.实验前的猜想：滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。

注意：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关、与物体的接触面积大小无关。

2.实验原理：二力平衡条件（当物体作匀速直线运动时，物体受到摩擦力和拉力是一对平衡力）
3.实验研究方法：控制变量法。

4.实验操作的关键是：匀速拉动木块。

5.拉动物体作匀速直线运动难控制，实验改进为：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实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动，可以使弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板，故便于操作(或由于测力计静止便于读数)等。

6.某同学刚开始拉动木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，此过程中弹簧测力计的示数在变大，木块所受的摩擦力变大。

（原因：静摩擦力随作用力的增大而增大，静摩擦力是变化的）
7.某同学先匀速直线拉着木块运动时，首先，他的水平拉力逐渐增大，木块加速运动，此过程中弹簧测力计的示数在不变；其次，他的水平拉力逐渐减小，木块减速运动，此过程中弹簧测力计的示数在不变；然后，他的改变匀速拉动的速度运动，此过程中弹簧测力计的示数在不变；
三．市中考试题回顾：
1．（2015）用力拉着物块在水平台上运动，达到一定速度后，撒去拉力，物块做减速运动直到停止，物块从撒去拉力到停止前的过程中，以下说确的是（）
A.物块的惯性越来越小
B.物块所受滑动摩擦力越来越小
C.物块的重力势能越来越小
D.物块的动能越来越小
2．（2014）小婷在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验时，她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关，于是她选用一个长.宽.高各不相同的长方体木块来进行实验，且该木块各个表面的粗糙程度相同。

（1）在探究这个问题时，应先控制接触面的粗糙程度和相同，再分别以三种不同的方式放置木块，并用弹簧测力计拉着该木块在水平木板上做匀速直线运动。

实验次数长方体木块的放置方式弹簧测力计的示数F/N
1 平放 1.2
2 竖放 1.2
3 侧放 1.2
（2）通过对以上实验数据的分析，可以得出的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面的大小。

3．（2009）下图和下表是某实验小组做“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录．
（1）分析比较序号1与3的实验数据，可得出结论：．
（2）实验过程中，弹簧秤始终水平拉着木块做匀速直线运动，记录结果如表所示．分析表中数据，发现其中后两次弹簧测
力计的示数中有一次记录有误，请指出其实验序号；依据是．
（3）在实验1中，若把弹簧秤拉力增大，木块受到的摩擦力大小将如何变化？（选填“变大”.“变小”或“不变”）．4．（2008）在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关：①拉力F 的大小；②接触面的材料；③接触面的粗糙程度；④接触面所受的压力；⑤接触面积的大小；⑥物体运动快慢．为此，小明通过如图所示的实验进行验证：
（1）实验中需用弹簧测力计拉动木块做运动，根据二力平衡测出木块与木板间的摩擦力．
（2）对比实验是为了验证猜想④．
（3）对比实验A和C是为了验证猜想（填猜想的序号）．
（4）同学们利用图甲实验装置，验证猜想⑤，他们把木块侧放在木板上，并按正确方法拉动木块，发现两次弹簧测力计的示数相等，从而得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小（填“有关”或“无关”）
5.小娜同学在利用如图甲所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，得到如下实验数据：
⑴你认为表中哪个数据是不合理的，这个数据是：________。

⑵请你分析表格中的数据，得出实验结论：
_______________。

⑶小薇同学又利用现有的器材将实验操作方法进行了改进，改进后的装置如图乙所示，该装置的优点是______________。

四．中考试题：
1．在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置水平木板B上，加载一个钩码，把一支测力计系在A上，如图所示．当向左拉动B时，测力计指针稳定．下列讨论中错误的是（）A.此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系B.A受B 的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力C.A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左D.若增大拉动B的速度，测力计的示数
会变大2．小明同学在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验时，用弹簧测力计匀速拉动木块，如图甲所示，图乙是他两次拉动同一木块得到的速度随时间变化的图象．下列说确的是（）A.两次木块受到的拉力相等B.两次木块的动能一样多C.木块第一次受到的摩擦力较大D.两次拉力对木块做的功一样多3．小华在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，设计了如图所示的实验，下面关于实验的说确的是（）A.比较乙、丙，小华认为滑动摩擦力的大小与压力有关B.在同一接触面，无论木块上方是否放上钩码，摩擦力都一样C.只要木块被拉动了，弹簧测力计的读数就等于木块受到的摩擦力的大小D.在甲图中木块以不同的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数都相同
4．明同学研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，做了如下实验：将木块A（各面粗糙程度相同）平放在长木板B上，在水平拉力F1的作用下做匀速直线运动，如图（甲）所示；将一砝码放在木块A上，在水平拉力F2的作用下，木块A在长木板B上做匀速直线运动，如图（乙）所示；将木块A竖放在木板B上，并用绳子（无弹性）固定，用水平拉力F3拉动木板B做加速运动，如图（丙）所示；上述操作中木块A与长木板B之间的摩擦力大小分别为f甲、f乙和f丙，则下列判断正确的是（）A.f甲=f乙=f丙B.f甲＜f乙＜f丙C.f甲=f丙＜f乙D.f甲＜f乙，f丙不确定
5．如图所示，小春在进行感
受尺受到滑动摩擦力的活动，他尽量将尺匀速抽出，下列说法不正确的是（）A.轻压书，尺容易被抽出，说明滑动摩擦力较小B.重压书，尺不容易被抽出，说明滑动摩擦力随压力的增加而增大C.用相同的力压书，分别抽出木尺和钢尺所用拉力不同，说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关D.用相同的力压书，用大力快速抽出比用小力快速抽出同一把尺容易，
说明滑动摩擦力的大小与所用抽出尺的拉力的大小有关6．探究“影响滑动摩擦力大小的因素”活动中，小明用如图装置，用弹簧测力计拉动木块在水平木板上运动．测量中，小明发现弹簧测力计的示数时大时小．对此，小明做出以下分析，其中不正确的是（）A.木块对木板的压力大小可能是变化的B.木板表面不同位置的粗糙程度可能是不同的C.木板与木块的接触面积大小可能有改变D.木块的运动可能不是匀速直线运动7．某同学用下列器材研究影响滑动摩擦力大小的因素：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一只．如图所示，四次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块，使其在水平长木板上做匀速直线运动，下列说确的是（）A.甲、丙两图所示的实验说明：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与重力大小有关B.对比甲、乙两图所示的实验可比较木块和铝块的粗糙程度C.丙图中，铝块受到的摩擦力大小为OND.丁图中铝块受到的摩擦力大小等于乙图中铝块受到的摩擦力大小
8．小红同学所在的物理兴趣小组在探究“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），下列是同学们的实验操作或实验结论，其中有错误的是（）
A.实验过程中，在水平面上沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计
B.通过对比甲、乙两图，可知猜想一是正确的，其结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大
C.通过比较甲、丙两图可得出压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大的结论
D.要想验证猜想三是否正确，在控制其它变量不变的基础上，需要把长方体木块侧放9.如图所示，用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作直线运动，实验记录如下表。

由此可知，木块与水平桌面的滑动摩擦力为
[ ] A．4.5N B．1.5N C．3N D．2.1N10．（2013•）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说确的是（）
A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B．2～4秒物体做匀速直线运动
C．2～4秒物体受到的摩擦力是3ND．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
11.如图所示，在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同），则由下表分析可知，下列哪些选项是正确的是[ ] A．木块受到的最大摩擦力为0.7N B．木块受到最大静摩擦力可能为0.6N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的 D．在这五次实验中，木块受到摩擦力大小各不相同
12.在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小物块．小物块的运动状态和弹簧实验次数小物块的运动状态弹簧测力计的示数（N）
1 静止 1.50
2 静止 2.50
3 加速直线运动 2.55
4 匀速直线运动 2.45
5 加速直线运动 3.00
A. 通过实验数据只能确定小物块所受滑动摩擦力的大小
B. 通过实验数据只能确定小物块所受最大静摩擦力的大小
C. 通过实验数据可以确定小物块所受滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小
D. 通过实验数据既不能确定小物块所受滑动摩擦力的大小，也不能确定小物块所受最大静摩擦力的大小
13.在探究摩擦力的实验中，用传感器（其余电路部分未画）水平拉一放在水平桌面上的小木块，如图所示，小木块的运动状态与计算机的读数如表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同），则通过分析下表可知以下判断中正确的是．
实验次数小木块的运动状态计算机读数（N）
1 静止 2.2
2 静止 3.4
3 直线加速 3.8
4 直线匀速 3.2
5 直线减速 1.9
6 静止 1.2
A．木块受到的最大静摩擦力为3.8NB．木块受到的最大静摩擦力可能为3.4NC．在这六次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这六次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同．
14.为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了如图甲所示的实
验．（1）如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，应设计怎样的实验步骤？（2）在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时，小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验．小明的做法是否正确？为什么？（3）在研究此问题时，小红设计的实验如图乙所示，弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方形木块，木块下面是一长木板，实验时拖支长木板，然后读出弹簧力计的示数，即可测出木块和木板之间的摩擦力．小明看了小红的实验后，认为小红设计的实验优于自己设计的实验．对此你能说出其中的原因吗？
15.如图是小黄“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验
（1）如图甲，小黄用弹簧测力计斜向上拉铁块在水平面做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力（选填“等于”或“不等于”）铁块受到的摩擦力.（2）比较乙、丙的实验可知：.（3）在图乙实验中，用弹簧测力计拉着铁块以0.1m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图乙．若弹簧测力计拉着铁块以0.2m/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为N.16.．小华的奶奶因地板太滑而摔倒了，于是小华想换一种防滑效果好的木地板．他和同学小强从市场上找来较为常用的A型和B型两种木地板的样板，小华认为要比较防滑效果也就是比较哪种地板表面更粗糙，于是小华将样板倒放在水平桌面上，进行了如
图甲和乙的实验．（1）两次实验都要使木地板样板在水平桌面上做______运动，这样做的目的是使滑动摩擦力大小______拉力大小．（选填“大于”、“等于”或“小于”），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。

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：______________（2）小华根据两次示数F1＜F2，由此得出结论：B型木地板表面更粗糙．你认为他的探究过程中存在的问题是______．（3）小强受研究牛顿第一定律实验的启发，他找来一个斜面和一个小车，设计了如图丙所示的实验，让小车从斜面上滑到这两种木地板平面上，他想根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近，来比较哪种木地板表面更粗糙．请说明使用这种方法进行实验时的操作要点：
______．
17..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f i= 。

（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f i f2。

（<／一／>）(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：
18.小伟和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，小伟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．接下来小伟通过如图所示实验操作验证
他的猜想：（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上滑动．（2）如果小伟要探究猜想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）小明仔细观察了小伟的实验过程，发现除实验次数少之外，还存在着不足，请结合你做该实验时的实际操作过程帮小明写出其中一条：．（4）小伟要探究猜想③，他将木块切去一半，用剩下的一半木块，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：（选填“可靠”或“不可靠”）．小伟在实验中存在的问题是．正确而又简便的操作应是：，重复甲的操作过程，比较它和甲的实验结果，得出结论．
19.下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。

实验时，小宇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。

（1）甲图中铁块受到的摩擦力是________N。

（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是_____________________。

（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使_______相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与_________有关。

（4）实验时，小宇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”或“小于”）实际摩擦力。

20.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，并使其作运动，弹簧测力计示数如图14
所示。

根据知识可知，木块所受的滑动摩擦力为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15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）。

21.小亮同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。

（1）实验中用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板上做________运动，此时，判定摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数是利用了________的知识。

（2）弄清了实验原理之后，同学们提出了如下猜想：A滑动摩擦力大小可能与压力大小有关B滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关C滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关
小亮用一个表面平整的长木板、三边带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验，把实验数据记录在如下表格中：小亮同学的实验可以验证猜想________（填字母序号）。

次数压力接触面木块放置测力计示数
1一块木板木板面平放
2一块木板木板面侧放
3一块木板木板面立放
（3）同组的小莉同学采用如图所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现弹簧测力计示数不稳定，很难读数，其原因是________。

22. 在“探究滑动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．与压力大小有关B．与接触面积大小有关C．与运动的快慢有关D．与接触面的粗糙程度有关
小同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验，如图所示。

次数压力/N 接触面木块放置木块运动测力计示数/N
1 2.0 木板平放慢
2 2.0 木板平放较快
3 2.0 木板平放快
(1)为了测量滑动摩擦力的大小，应在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。

(2)他设计的记录表格如下表所示：
小同学的实验可以验证猜想(填字母符号)是否正确。

(3)实验室提供的器材有：a.表面平整的长木板；b.表面粗糙的长木板；c.天平；d.带钩的木块；e.弹簧测力计； f.刻度尺。

要验证猜想D是否正确，应选取的四种器材是：(填器材前面的字母)。

23.为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某同学作了如图所示的实
验．（1）实验中应使木块在弹簧测力计拉力的作用下做运动，因为这样可使弹簧测力计的示数滑动摩擦力的大小．甲、乙两图所示的实验说明了．（2）甲、丙图所示的实验说明了．（3）上述实验采用了的研究方法．
24.小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）把木块平放在长木板上（如图甲），用弹簧测力计在水平方向上拉动木块；若拉力大小为2N，则滑动摩擦力大小为N；若在木块上放一重物（如图乙），重复上面的实验，拉力大小为2.6N，比较甲、乙；两图得到的结论是．
（2）将木块沿竖直方向截取一半后，仍平放在长木板上，测得剩余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．
（3）小明又猜想：滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关呢？请你利用图中已有器材验证小明的猜想．
①进行实验的主要步骤是把木块平放在长木板上（如图甲），用弹簧测力计在水平方向上用速度v1匀速直线拉动木块，读出此时弹簧测力计示数F1；把木块平放在长木板上（如图甲），用弹簧测力计在水平方向上用速度v2匀速直线拉动木块，读出此时弹簧测力计示数F2．
②分析论证：若F1=F2，滑动摩擦力的大小与速度无关；若F1≠F2，滑动摩擦力的大小与速度有关．
25.为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验．以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）．第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块做匀速直线运动（如图1），第2次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图2）第3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（如图3），得到下列数据．
（1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格的数据；（g=10N/kg）（2）比较1、2两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积关（选填“有”或“无”）．（3）比较第1、3两次实验数据，可以初步得出的结论
是：．
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
1 4.0
2 4.0
3 8.0
（4）如图4所示，若将上述实验中完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，此时木块B所受A的摩擦力为N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动，则推力F2=N．
26.小宇做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：
（1）如图1，把木块平放在长木板上，当用弹簧测力计水平拉着木块滑动时，弹簧测力计示数的大小就等于滑动摩擦力的大小．（2）如图2、图3，小宇将与图1中完全相同的两块木块，分别沿水平方向和竖直方向截去一半后仍平放在长木板上，测得图2、图3两次木块所受的滑动摩擦力都是图1所测得的一半．分析图1和实验，可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关，分析图2和图3实验，可知滑动摩擦力的大小与无关．
27.科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节．在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小华同学提出了三个猜想：猜想A：摩擦力的大小与压力的大小有关．猜想B：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．猜想C：摩擦力的大小与物体运动的速度有关．为了验证这三个猜想，小华同学设计了如图所示的实验：
（1）在实验中，为了使摩擦力大小等于测力计示数，小华应该用测力计水平方向拉着物体做运动．（2）由图和图两个实验可知，摩擦力的大小与压力的大小有关．（3）由图甲和图丙两个实验可知，摩擦力的大小与有关．（4）为了验证猜想C是否正确，小华同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如下：
试验次数木块运动速度（m/s）测力计示数（N）
1 0.05 0.6
2 0.10 0.6
3 0.15 0.6
由实验记录可知，猜想C是（选填“正确”或“错误”）的．（5）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是．A．类比法B．控制变量法C．推理法D．等效替代法．。