测量滑动摩擦力的实验

滑动摩擦力

一．解答题（共11小题）

1．（2015•新昌县模拟）为了探究滑动摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小，某实验小组设计了如图所示的实验装置．整个装置放在水平桌面上，其中长木板A和木块B叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与A、B相连，C的另一端固定在铁架台上．

（1）在理想情况下，B对A的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数（填“C”或“D”）

（2）实验中．使木板A保持静止，木块B处于（选填“匀速运动”或“静止”）状态，读取两个弹簧测力计的示F1、F2．

（3）分析实验数据，若，则滑动摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的滑动摩擦力大小相等．

2．（2014•昌平区一模）小明利用如图所示的装置，分别在水平面上匀速拉动两个同种材料制成的正方体A和B（各面粗糙程度均相同，其中一面带有拉环），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”．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．

3．（2013•宁夏校级二模）为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了如图所示的甲、乙两种实验方案，实验中不计弹簧测力计的重力．

（1）如图甲，甲组同学将长木板放在水平桌面上，沿水平方向缓慢地拉动测力计，使木块做匀速直线运动，读出，即为滑动摩擦力的大小．实验中同学们发现很难读数，原因是：．

（2）乙组同学按如图乙所示装置进行实验：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧；细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板水平相连．实验时在砂桶中加砂，使长木板运动．若长木板匀速运动，木块和长木板之间的滑动摩擦力测力计读数；若长木板加速运动，则木块和长木板之间的滑动摩擦力测力计读数．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）

（3）所以从实验误差及操作方面考虑，应选择方案，理由是．

4．（2015•通州区一模）在学习摩擦力时，小丽猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面的粗糙程度、接触面间的压力、接触面的面积．为了验证“物体所受滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关”这一猜想，她找来一个大木板，把其中一个面涂成红色，又请爸爸把木板做成两个带挂钩的边长不同的正方体，还准备了已调零的弹簧测力计、一端带定滑轮的长木板、细线．小丽根据自己的猜想进行了如下实验：

①按图组装实验器材，将小正方体木块红色面朝下放在木板上，竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，待测力计示数稳定时读出拉力F的数值并记录．

②用大正方体木块换下小正方体木块，并使木块红色面朝下放在木板上，仿照步骤①再做一次．

③滑动摩擦力f=F，比较两次滑动摩擦力的大小验证自己猜想的对错．分析小丽的实验操作请回答：

（1）两个正方体木块红色面朝下放置的目的是：．

（2）实验时“缓慢匀速拉动弹簧测力计”的原因是：．

（3）小丽的实验探究过程存在的问题是：．

5．（2015•门头沟区一模）实验桌上有以下实验器材：形状相同、但质量和表面粗糙程度都不同的长方体两个（两端均有挂钩），弹簧测力计，固定在水平桌面上一端带有滑轮的长木板．小敏利用实验桌上的器材进行探究实验．小敏的主要实验步骤以及记录表格如下：

①用已调节好的弹簧测力计测出1个长方体（记为长方体A）受到的重力G，并记录；

②将长方体A放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动，记录弹簧测力计的示数F；

③用弹簧测力计测出A和另一个长方体受到的总重力G，并记录；

④将另一长方体放在长方体A上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动长方体，保持两个长方体相对静止，记录弹簧测力计的示数F．

重力G/N

压力F/N

摩擦力f/N

请你根据小敏的实验步骤以及记录表格回答问题：

（1）小敏计划探究的问题是；

（2）小敏计划探究的问题中的控制变量是，自变量是．

6．（2015春•北流市期中）在学习了滑动摩擦力知识后，小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果，他们各自带来了洗干净的运动鞋，又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫，一个弹簧测力计和细线．

（1）为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，小明认为应该让运动鞋沿水平方向做运动，这样做的目的根据二力平衡，使力等于力．

（2）小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上，按正确的方法拉到，读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为N；若实际拉动的过程中没有做到匀速运动，则鞋子受到的摩擦力是（选填“变化”或“不变”）的．（3）小华经过思考改进了小明的实验，让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量（如图乙所示），这样改进的好处是不需要拉动橡胶垫，且弹簧测力计处在状态，方便读数．

（4）小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大，但他的鞋却不一定是“防滑冠军”，这是因为实验中没有控制

一定．

7．（2015春•鄂城区期中）小林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，如图所

示．

（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板上做直线运动．

（2）比较分析1、2两图所示的实验可以初步分析得出：接触面相同时，压力越，滑动摩擦力越大．

（3）如图a所示，分别用2N和3N的水平力拉着木块沿水平桌面运动，则两次木块受到的摩擦力大小

（填“是”或“不”）相同，说出你判断的依据．

（4）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好，实验中，小丽同学（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．

8．（2014•金华）如图是研究“滑动摩擦力”的实验．

（1）小金用弹簧秤水平向左拉木块做匀速直线运动，弹簧秤实数如图甲所示，由二力平衡可知，木块受到的滑动摩擦力大小（填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧秤示数；

（2）小王在用同一装置重做小金的实验时，发现弹簧秤示数不稳定，某时刻弹簧秤示数如图乙所示，此时木块受到的滑动摩擦力为N；

（3）为解决上述问题，小王对实验装置进行了如图丙所示的改进，他拉着足够长的木板沿水平地面向左运动，读出弹簧秤示数，此时木块受到的滑动摩擦力大小（填“等于”、“不等于”）弹簧秤示数；

（4）实验后，聪明的小郑认为如果仅比较滑动摩擦力大小可以不用二力平衡的原理，请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小的例子：．

9．（2014•西城区二模）在研究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”的实验中，小华和小利设计的实验装置如图甲、乙所示．小华在实验中保持木板B静止，用手竖直向上匀速提拉弹簧测力计，使木块A在B上向右运动．小利在实验中保持弹簧测力计静止，用手拉木板B使其水平向左运动．在随后的交流评估过程中，多数同学认为小利的方法比较好．其原因有：

（1）拉动木板B比拉动木块A更容易；（2）可以使弹簧测力计的示数比较稳定；

（3）容易保证测力计沿着竖直方向施加拉力；（4）容易保证木块A受到的拉力沿着水平方向；

（5）木块A受到的滑动摩擦力的大小跟运动的木板B是否保持匀速没有关系；

（6）木块A受到的滑动摩擦力的大小跟木板B受到的拉力F的大小没有关系．

你认同哪几个观点？答：（请填写序号）．

10．（2014•团风县校级模拟）小华总结两年来所做的物理探究实验发现

（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来．在图中：甲是探究摩擦力与什么因素有关；乙是探究动能的大小与什么因素有关如：甲实验是让木块在水平面上做运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B反映出来的．

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变压力大小，同时保持接触面的粗糙程度不变．做实验时我们改变压力大小的具体方法是；乙实验研究小球动能的大小与质量的关系就要多次改变质量的大小，同时控制小球的速度不变．具体办法是：换用不同质量的球，让它们从斜面高度由静止滑下．

11．（2014•娄底模拟）“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验中，小丽同学三次实验情况如图1甲、乙、丙所示．

（1）实验时为了测出滑动摩擦力大小，必须使弹簧测力计水平拉着木块在水平木板（或毛巾）面上做匀速运动．在这一前提下，甲图中木块所受滑动摩擦力大小为N．

（2）小丽利用甲、乙两组数据比较得出了“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论，这样归纳结论是否正确？为什么？．

（3）比较图1中的两组数据可得出：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

（4）有人将实验装置改成如图2所示，通过拉动木块下面的木板来进行测量．下列关于评估改进装置的说法中，你认为错误的是．

A．由于木块静止，所以不受摩擦力

B．木块相对木板滑动，故仍受滑动摩擦

C．测力计静止，更方便读数

D．木板的运动可以不是匀速运动．

一．解答题（共11小题）

1．C静止F1=F22．3．弹簧测力计的示数难于控制木块做匀速直线运动等于等于乙因为在甲方案中，要保持木块的匀速运动中读数，不容易读得准确；乙方案中，弹簧测力计是静止的，读数容易读得准确4．使接触面粗糙程度相同使木块做匀速直线运动，拉力大小和摩擦力大小相等没有控制对接触面的压力相同5．滑动摩擦力的大小与压力大小有关接触面的粗糙程度压力大小6．匀速直线拉摩擦2.8不变匀速直线静止压力7．匀速粗糙程度大是因为压力大小、接触面的粗糙程度均不变不一定8．等于2.2等于从同一斜面同一高度滑下的物块，通过比较在不同粗糙程度的水平面上滑动距离的长短，比较滑动摩擦力的大小9．（2）（5）（6）10．匀速直线运动距离增加或减少木块上砝码的个数同一11．3.6不正确，两种情况接触面粗糙程度不一致甲、丙A