小专题摩擦力相关的实验探究

1 1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
1.2 1.4 1.6 1.8
(1)实验中，拉力F
大于 (填“大于”“小于”或“
等于”)物体所受到的滑动摩擦力f.
(2) 根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与 压力大小之间的定量关系是： f＝0.2F压 ． (3)在图乙中画出F与F压关系的图象，通过分析 0.8 图象可知，物体重力大小为 解： N.
(1)图丙中，长木板对木块摩擦力的大小为 3.2 N ，这是根据 二力平衡 原理测出滑动摩擦力的，此
时，铝块受到的摩擦为 0 N.
(2)分析 甲、丙 两次实验可以得出：在接触面粗 糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关 ，此实验采用了常用的 控制变量法 法”或“等效替代法”)进行探究． (填“控制变量
，比较F3和F4的大小；
结论：若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙；若F3
＜F4，则说明铁块的表面粗糙。
类型2 滑动摩擦力的定量探究与改进 5．(济南中考)图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力
的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想时的情
景．为了验证他们的猜想，他们找来了量程合适的 弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体 木块和塑料块各一块．
顺利完成此实验探究，你建议小明可采取的办法： 先将丙实验中木块上的砝码取下 ，测出滑动摩擦 力的大小，再和实验甲(填“甲”或“乙”)进行比较．
2．(巴中中考)小明同学用下列器材探究“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，实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉 动物块，使它们在长木板上做匀速直线运动．
量法选择相应的实验数据分析，叙述结论时注
意结论成立的条件)． 4．实验评估及实验改进方法(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，这样便于 准确的读出测力计的示数，更为准确地测出摩 擦力的大小)．
类型1
wenku.baidu.com滑动摩擦的常规探究与拓展
1．(南平中考)如图所示是“探究影响滑动摩擦力 大小因素”的实验．小明用到了一个弹簧测力计、 一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾．
小专题(一) 与摩擦力相关的实验探究
探究影响滑动摩擦力的大小因素是力学中的重 点实验之一，这一实验的考查要点如下： 1．实验原理，二力平衡的条件(必须沿水平方 向匀速拉动木块)． 2．控制变量法在实验中的应用(控制压力大小 不变，改变接触面的粗糙程度；控制接触面的粗 糙程度不变，改变压力大小)．
3．实验数据分析，结论的得出(应用控制变
(1)要验证他们的猜想，首先要解决的问题是如 何测量滑动摩擦力．他们经过讨论一致认为：要
准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小
，必须用弹簧测力计拉着物体，使它沿水平长木 板 匀速 滑动． (2)他们通过用乙、丙所示的实验，可得出的结 论是：在保持 接触面粗糙程度 一定时， 压力 越
大，滑动摩擦力就越大．
6．(荆州中考)小华同学在“探究滑动摩擦力大小
与压力大小的关系”实验中，他把物体用垂直于竖直 墙壁的力F压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F 匀速拉动物体向上运动，如图甲所示，在保持其他 条件不变的情况下，通过改变F压来改变物体与墙壁
之间压力的大小．经过多次实验测量F压、F，记录
了如表实验数据：
实验次数 F 压/N F/N
(3) 小强对小刚说： “ 我只要用丙中的器材再
做一次实验，就能验证我的猜想．”小强的做法
是： 将塑料块叠放在木块的下面 ，重新做一次 实验． (4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数有一定
的困难．经过思考，小刚提出如果按照图丁所示来改进
实验装置，实验效果会显著改善．请写出这样改进的好 处： 不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作 ．
(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 相等 (填
“相等”或“不相等”)．
3．(怀化中考)如图所示，大伟在探究“摩擦力的 大小与什么因素有关”的实验时，用弹簧测力计沿水
平方向拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从
而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变 木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长 木板上，从而改变接触面的粗糙程度．
面粗糙程度相同。
(3) 实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换
为 拉力大小 ．为了保证转换的正确性，实验中采 取的措施是 拉动木块做匀速直线运动 ． (4) 小明想：木块表面粗糙还是铁块表面粗糙？ 请你利用现有器材增加一次实验，解决小明的问题
．写出实验方法和结论．方法：将铁块叠放在木块
之下，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4
序号 1
实验方法 把木块平放在长木板上， 用弹簧测力 计水平拉动木块， 使木块做匀速直线 运动，记下弹簧测力计的示数 F1 把铁块侧放在长木板上， 用弹簧测力
图示
2
计水平拉动铁块， 使铁块做匀速直线 运动，记下弹簧测力计的示数 F2 木块在下， 铁块在上叠放在一起后放 到长木板上， 用弹簧测力计水平拉动 木块， 使它们做匀速直线运动， 记下 弹簧测力计的示数 F3
3
小明发现，三次实验中弹簧测力计的示数均不 相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3.
(1)比较1、3两次实验，由F1＜F3得出的结论是
接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越 大。 (2)比较1、2两次实验，根据F1≠F2，小明认为 ：滑动摩擦力的大小与接触面积有关．小明得出
这个错误结论的原因是 没有控制压力大小、接触
(1)拉着木块在木板上做匀速直线运动时，弹簧
测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦 力大小为 4.2 N. (2)分析图甲、乙两次实验数据可以得出，滑动 摩擦力大小与 压力大小 有关． (3)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙 程度的关系，进行了图丙的实验，当测力计示数达
到最大值时仍没拉动木块．为了使用现有实验器材
＝1 N时．弹簧秤对物体的拉力大小为 0.2 N.当木块
与砝码的总重力为6 N时，木块在长木板上滑动时受到
的摩擦力为 1.2 N.
4．(淄博中考)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪
些因素有关，小明选用以下能满足实验要求的器材 做了一系列的实验：形状相同的木块和铁块、表面 平整的长木板、弹簧测力计等．小明做的部分实验 如表所示(实验时，长木板固定在水平桌面上)：
(1)观察三个实验．比较甲图和 乙 图所示实验．
说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关．
(2) 观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说 明在 压力 相同时，接触面越 粗糙 ，摩擦力越大． (3)大伟在进行乙图中实验时，改变放在木块上的 砝码，通过多次实验得到摩擦力Ff与作用在物体表面
的压力FN的关系图线如丁图所示．由丁图可知：当FN