实验08 探究滑动摩擦力大小影响因素实验(原卷版)

实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验【实验目的】：探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些【实验方法】:控制变量法；转换法在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

【实验原理】:二力平衡；通过水平方向匀速拉动木块，使木块处于平衡状态，即二力平衡，从而间接测出摩擦力的大小。

（转换法）【提出猜想】:影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

【实验器材】：木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。

【实验步骤】：①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

③换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。

【实验结论】：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

【实验补充】：1. 因为弹簧测力计本身有重量，为了保证水平拉力，牵引木块时，要握住弹簧测力计的外壳；使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，集中注意力盯住弹簧测力计的指针，一直拉到底，在指针不颤动时读数。

2.实验拓展：验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。

方法：把木块侧放，改变和木板的接触面积，保持对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变，测出此时木块与长木板之间的摩擦力。

决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关，而是跟接触面的“粗糙程度”有关。

【考点方向】：1、本实验体现两个物理研究方法：和。

2、摩擦力大小测量具体操作：。

3、测量摩擦力大小是依据：的知识来进行的。

4、实验中出现误差的原因：。

5、实验结论：。

该实验研究采用了。

5、转换法应用：。

6、在木块移动时，如果提高拉力，木块受到的摩擦力大小会。

7、由前两结论可概括为：。

实验还可研究滑动摩擦力的大小与、，无关。

8、实验需要多次测量，得出多组数据的目的是：。

9、如果在木块移动过程中，不是匀速滑动而是加速滑动，弹簧测力计测出的结果比真实值要。

【创新母题】在学习摩擦力时，小强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；②接触面的粗糙程度．他通过做如图所示实验，并记录实验数据：实验次序接触面压力弹簧测力计的读数1 木板面 4 N 0.6 N2 木板面 6 N 0.9 N3 毛巾面 6 N 3 Na.如图甲，在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，从而测出木块与长木板的滑动摩擦力；b．如图乙，在木块上加一砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此情况下的滑动摩擦力．c．如图丙，在木板上铺上毛巾，从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度，保持木块上的砝码不变，测出此情况下的滑动摩擦力．(1)以上实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据____________知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小．在第1次实验中，滑动摩擦力为0.5 N，若拉力增大到2 N时，木块做加速运动时，滑动摩擦力为________N.(2)实验中采用的主要探究方法是：。

(3)比较第1、2次实验得出结论：____________________________________________。

(4)比较第2、3次实验得出结论：________ ___________________________。

(5)你认为该实验最难控制的因素是：。

(6)如图丁所示，小强还利用以上器材来研究木块受到的滑动摩擦力．他水平拉动木板向右加速运动的过程中，木块相对地面保持静止，木块受到木板的摩擦力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数，方向是________.(7)在图乙和图丙实验中，拉动木块和砝码匀速移动，此时砝码受到的摩擦力是N。

(8)小强认为如果该实验不在水平桌面上，而改为一端抬高的斜面上也能完成实验探究你同意他的说法吗？为什么？、。

练习1：（2019·天水）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。

实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做______运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小______（选填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：__ ____。

（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为______ N。

练习2：（2019·福建）图17是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。

（1）图甲中，将木板固定水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_____大小相等;图乙中,水平拉动木板，待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等。

（选填“一定”或“不一定"）（2）图丙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N。

若增大拉力，当A的示数为4.8 N时,B的示数为_______N。

练习3：（2019·岳阳）在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”实验中，（1）如图，将长方体木块置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，滑动摩擦力大小___ ___（填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计示数。

（2）实验记录的数据如下表：①分析2、5、6三组实验数据，可得到相关结论，下列实例与结论相符的是______。

（填字母代号）A．用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字B．汽车轮胎上有凹凸不平的花纹②分析______（填序号）两组数据可得：滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。

③分析1、2、3三组实验数据，可以写出滑动摩擦力f与压力F的关系式为：f=______。

练习4：（2019·烟台）如图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同。

（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是（填“偏大/偏小”）？（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是：。

（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是：。

（4）图丁是小红同学对实验方案的改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点：。

练习5：（2019·山西）同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。

（1）实验中，应在水平方向拉着木块做直线运动；根据得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。

（2）“创新”小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是。

（3）“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如下表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。

对比分析两组图象你的新发现是。

次数 1 2 3 4 5 6F压/N 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0f/N 0.8 1.3 1.6 1.9 2.4 2.8练习6：（2018·淮安）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。

（1）实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应该使其做运动。

图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为N。

（2）比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与有关；比较两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

（3）实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重（选填“大”或“小”）的。

同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中（选填“（a）”、“（b）”或“（c）”）类型的鞋。

练习7：（2018·广安）小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，做了如图所示的实验：（1）用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，根据的原理，可知摩擦力与拉力大小相等（2）小君分析甲和乙，发现F甲小于F乙，说明滑动摩擦力的大小与接触面的有关（3）为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，应比较两图。

（4）小君在本次实验中运用的研究方法是和转换法。

（5）乙图中，木块受到的滑动摩擦力大小等于N，方向。

（6）为探究滑动摩擦力与运动速度的关系，某同学用图甲的装置以（选填“相同”或“不同”）的速度拉动木块使其在水平面做运动；（7）某同学对实验装置进行改进，如图所示，实验中（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。

练习8：（2018·常德）小明要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验装置如图所示，选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。

（1）实验中小明应该用弹簧测力计拉着木块在接触面上做______运动，根据________知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。

（2）如果小明想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，他应选择__ __两图进行实验（3）小明猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积有关。

他将木块切去一半，重复乙的操作过程，如图丁所示。

他比较乙和丁的实验结果，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？说明理由。

练习9：（2019·大连）已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中，使用的实验器材有弹簧测力计，木块（有挂钩）、长木板各一个，重为1N的钩码若干。

（1）在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是__ ____。

A．弹簧测力计示数是否稳定B．木块是否做匀速直线运动（2）该实验小组改变压力大小进行了多次实验，记录的实验信息和数据如表。

试验次数 1 2 3 4 5 6 接触面粗糙程度压力F/N 2 3 4 5 6 7 弹测力计示数P/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4滑动摩擦力f/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4根据表中的数据在图甲的方格纸上画出滑动摩擦力f与压力F的关系。