專題8：影響滑動摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)探究(楊樹超)

1、專題 8:影響滑動摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)探究資源收集整理哈爾濱市第 81 中學(xué)楊樹超每一位使用者都會對您表示深深的感謝!1.(05 河北)下圖所示是“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。木板面(a)用彈簧測力計(jì)拉著木塊時(shí),動。根據(jù)條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。(2)將圖(a)和圖(b)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較可知，滑動摩擦力的大小與有關(guān)。(3)將圖(a)和圖(c)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較可知，滑動摩擦力的大小與有關(guān)。2.(08 梅州市)小林同學(xué)做“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)中采取的辦法是用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊，使其在長木板上做運(yùn)動。(2)甲、乙兩

2、圖所示的實(shí)驗(yàn)說明：接觸面粗糙程度相同時(shí)，,滑動摩擦力越大。(3)甲、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)說明：壓力一定時(shí)，,滑動摩擦力越大。(4)由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：。3.(08 黃石市)下表是某實(shí)驗(yàn)小組所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面的材料壓力 F/N摩擦力 f 摩/N木塊與木板81.6木塊與木板122.4木塊與毛巾125.0(1)分析比較序號與的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是。(2)分析比較序號的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。(3)上述研究方法叫“控制變量法”，下列實(shí)驗(yàn)中用到此方法的有(填序號)探究電壓、電流與電阻的關(guān)系；探究動能跟哪些因素有關(guān)；探

3、究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律；研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。4.(07 包頭市)在探究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，記錄的結(jié)果如右下表所示。(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使用的是控制變量法，在第 1、2 次實(shí)驗(yàn)中變量是,控制的變量是。得到的結(jié)論是：接觸面不變時(shí)，壓力越大，摩擦力越大。(1)在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)水平地拉動，且使它在固定的水平面上做甲乙丙次數(shù)接觸面壓力（N）摩擦力（N）1木塊和木板20.42木塊和木板40.83木塊和棉布20.64木塊和毛巾41.25.（08 貴陽）在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的問題時(shí)，興趣小組的同學(xué)們作了如下的猜想：猜想 A:滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；猜想

4、 B:滑動摩擦力的大小可能與壓力大小有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)（1）步驟（a）和（b）是為了驗(yàn)證猜想（選填A(yù)或B”）（2）步驟（a）和（c）是為了驗(yàn)證猜想（選填A(yù)或B”）（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)探究方法是（4）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使木塊做勻速直線運(yùn)動。這樣做的目的是：6.（07 四川綿陽）在探究“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，小華同學(xué)根據(jù)自己推箱子時(shí)，箱子越重，推起來越費(fèi)力，提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面受到的壓力有關(guān)”的猜想;小輝同學(xué)根據(jù)自己推箱子時(shí)，地面越粗糙，推起來越費(fèi)力，提出了“影響摩擦力大小的因素可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)”的猜想。下圖是驗(yàn)證他們猜想的

5、實(shí)驗(yàn)裝置圖。（2）在研究接觸面對摩擦力大小的影響時(shí)，可采用第次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到的結(jié)論是（aJ用彈黃測力計(jì)水平拉動木塊在較光滑的木板上月速滑動（b）用彈簧測力計(jì)水平拉動木決在較粗糙的木板上勻速滑動（c） 在木塊上加放重軸用彈鬢洲力升水平拉動木塊在裝兔滑的未板上勻氽滑動N/N1.01.52.02.53.0小華選用正確的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)得到下表所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請根據(jù)數(shù)據(jù)在所給坐標(biāo)中作出摩擦力的大小 f 與接觸面受到白壓力大小 N 之間的關(guān)系圖象。根據(jù)圖像可以得出 f 與 N 的關(guān)系是。小華和小輝同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)使小車做運(yùn)動。7.（05 福州）不同的運(yùn)動項(xiàng)目對運(yùn)動鞋摩擦力的要求不同。某研究性學(xué)習(xí)小組對“不

6、同類型的運(yùn)動鞋底在相同平面上滑動時(shí)摩擦力的大小”進(jìn)行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運(yùn)動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放祛碼，使鞋子（連同鞋里祛碼）的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測力計(jì)先后勻速拉動不同類型的運(yùn)動鞋，使它們沿水平桌面滑動，讀取各次彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。（1）探究中“使鞋子（連同鞋里祛碼）的質(zhì)量均相等”，這是采用了研究方法。（2）測量時(shí)，沿水平方向勻速拉動運(yùn)動鞋，則此時(shí)運(yùn)動鞋所受滑動摩擦力與彈簧測力計(jì)拉力的大小。這種測摩擦力的方法是（選填“直接”或“間接”）測量法。8.（07 恩施自治州）下圖是某實(shí)驗(yàn)小組做的“探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。丙實(shí)驗(yàn)中要求必須水平勻速拉動彈簧

7、測力計(jì)，這樣做的目的是:分析甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論:分析乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能否得出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論？為什么?分析甲、丁兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論:若行實(shí)驗(yàn)f/N0.40.60.81.01.2把木塊放在水平木板上把木塊放在較相糙的水平木板上把木塊放在與甲中一樣的木板上， 再加放重物把木塊放在光滑度與甲中木板一樣的塑料平板上9.（05 南寧）小明想驗(yàn)證“用滾動代替滑動能減小摩擦”的正確性。利用以下一些器材：質(zhì)量不相等、帶鉤的木塊 A 和木塊 B,彈簧測力計(jì)，祛碼、棉布、圓柱狀鉛筆若干，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。請完成以下填空：實(shí)驗(yàn)步驟一：把木塊 A 放在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)拉動木塊，記下彈簧

8、測力計(jì)的示數(shù) Fio根據(jù)知識，可知 Fi的大小等于木塊受到的摩擦力。實(shí)驗(yàn)步驟二：把放在水平桌面上，將放在其上方，用步驟一的方法拉動木塊，記下彈簧測力計(jì)示數(shù) F2o實(shí)驗(yàn)分析：當(dāng)滿足的條件時(shí)，上述結(jié)論是正確的。10. （07 南京市）在“探究改變滑動摩擦力大小的方法”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)選用了一塊帶鉤的長方體木塊（重為 G 各個(gè)表面粗糙程度一樣）、質(zhì)量相等的幾個(gè)鉤碼、彈簧測力計(jì)一只.請補(bǔ)全下列步驟中的相應(yīng)內(nèi)容：（1）小明把長方體木塊平放在水平桌面上，為了測出滑動摩擦力的大小，他用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊運(yùn)動，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 Fi,則滑動摩擦力的大小等于（2）接著，他在木塊上先后增加二個(gè)和四個(gè)

9、鉤碼，重復(fù)步驟（1）,分別讀出對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)為 F2和 F3,發(fā)現(xiàn) F3F2FI,這說明;（3）取下鉤碼，他又把該木塊側(cè)放在水平桌面上，按步驟（1）的方法再次讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，他這樣操作是為了研究.11. （07 四川自貢）在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了以下幾種猜想：A.與物體質(zhì)量大小有關(guān) B.與物體運(yùn)動速度有關(guān)C.與物體間的接觸面積大小有關(guān) D.與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)實(shí)驗(yàn)中有一較長的水平粗糙桌面、一個(gè)帶構(gòu)的長方體木塊和一支彈簧測力計(jì)可供使用。（2）用上述器材還可以驗(yàn)證猜想（填序號），實(shí)驗(yàn)中要水平勻速拉動彈簧測力計(jì),是因?yàn)?若實(shí)驗(yàn)中再提供一塊長玻璃板，

10、利用上述器材還可以驗(yàn)證猜想（填序號）。12. (05 沈陽)小明在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。（1）小方用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動木塊在桌面上進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右圖所示，表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想（填序號），實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，則該實(shí)驗(yàn)注意保持木塊與桌面間的不變，可得到的結(jié)論是。次數(shù)木塊運(yùn)動快慢彈簧測力計(jì)示數(shù)/N1較快1.82慢1.83較慢1.8(1)比較兩圖能說明滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)；比較兩圖能說明滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。(2)在此基礎(chǔ)上小明又猜想滑動摩擦力大小是否與物體運(yùn)動速度的大小有關(guān)？請你利用圖中已有器材驗(yàn)證小明的猜想。寫

11、出你的做法。13. (08 攀枝花)在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了以下幾種猜想：A.與物體的重力大小有關(guān)B.與物體運(yùn)動的速度大小有關(guān)C.與物體間的接觸面積大小有關(guān)D.與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)較長且光滑程度一致的木板、一個(gè)帶鉤的長方體木塊和一只彈簧測力計(jì)可供使用。小娟同學(xué)用彈簧測力計(jì)勻速拉動木塊在水平放置的木板上進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)， 如圖所示。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)木塊放置方式木塊運(yùn)動快慢彈簧測力1平放很慢1.2N2平放慢1.2N3平放較快1.2N(1)表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想(填序號)的正確或者錯(cuò)誤。(2)實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌幽緣K的原因是：。(3)就利用現(xiàn)有器材

12、且保持木板水平，還可以驗(yàn)證猜想(填序號)正確或者14. (08 煙臺)在探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示.(1)實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵是什么？(2)由甲、乙兩圖得到的結(jié)論是。(3)圖乙和圖丙探究的問題是。(4)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，小明又猜想：滑動摩擦力的大小可能與物體的接觸面積有關(guān).請你利用圖中已有的器材，設(shè)計(jì)探究方案驗(yàn)證小明的猜想.15.(05 廣州)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑行時(shí)受到的摩擦力稱為滑動摩擦力， 要探究物體受到的滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)。(1)寫出你的兩個(gè)猜想。(2)現(xiàn)要求驗(yàn)證其中一個(gè)猜想，你要驗(yàn)證其中的哪一個(gè)猜想？現(xiàn)有器材 a.一塊一端帶有小鉤的長方體

13、木塊、b.一塊鐵塊、c.一塊長木板、d.棉布、e.毛巾、f.彈簧測力計(jì)，你應(yīng)從這些器材中選擇哪些必要的器材做實(shí)驗(yàn)？(寫器材的英文字母代號)(3)寫出驗(yàn)證第(2)問中猜想的主要實(shí)驗(yàn)步驟及分析。16.(08 南通市)在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中.(1)在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)水平向左拉動木塊，使其作勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示.根據(jù)知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為 N.(2)小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话?他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小.你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題是17. (05 無錫)為探究滑動摩擦力的大

14、小與什么因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。圖甲圖乙(1)如果要想利用此實(shí)驗(yàn)來探究滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系，應(yīng)設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)步驟(2)在探究滑動摩擦力的大小是否與物體間的接觸面積有關(guān)時(shí)，小明先后用大、小木塊按照圖甲所示的方法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。小明的做法是否正確？為什么？(3)在研究此問題時(shí)，小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖乙所示，彈簧測力計(jì)一端固定，另一端鉤住長方形木塊,木塊下面是一長木板，實(shí)驗(yàn)時(shí)拉動長木板，然后讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即可測出木塊和木板間的摩擦力。小明看了小紅的實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。對此，你能說出其中的原因嗎？18. (08 長沙)為探究滑動摩擦力的大小與什么因素有

15、關(guān)，長沙市某中學(xué)的小剛和小明兩個(gè)同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲和圖乙所示的實(shí)驗(yàn)。按圖甲實(shí)驗(yàn)時(shí)，小剛用手通過彈簧測力計(jì)勻速拉動木塊 A,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)即可測出木塊和木板之間的滑動摩擦力：小明將彈簧測力計(jì)一端固定，另一端鉤住木塊 B,木塊 B 下面是長木板.實(shí)驗(yàn)時(shí)小明拖動長木板，然后讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即可測出木塊 B 和木板之間的摩擦力。(1)請你畫出木塊 A 所受滑動摩擦力的示意圖。(2)你認(rèn)為誰的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更好，為什么？圖甲19. (07 哈爾濱)學(xué)校實(shí)踐活動小組同學(xué)在利用如圖所示裝置探究“滑動摩擦力的大小與什么有關(guān)”時(shí)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):長木板木塊的彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N不同表向放置方式一個(gè)木塊

16、兩個(gè)木塊疊放光滑表向平放1.83.6平放2.93.6粗糙表向平放2.44.8側(cè)放2.44.8(1)你認(rèn)為表中哪個(gè)數(shù)據(jù)是不合理的，并指出導(dǎo)致數(shù)據(jù)不合理的原因;(2)請你分析表格中的數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;(3)許多同學(xué)指出了該實(shí)驗(yàn)操作方法存在不足，請你利用現(xiàn)有器材進(jìn)行改進(jìn)，并敘述改進(jìn)后有哪些優(yōu)點(diǎn)。參考答案:1.（05 河北）（1）勻速直線二力平衡（2）壓力大?。?）接觸面粗糙程度2.（08 梅州市）（1）勻速（或勻速直線）；（2）壓力越大；（3）接觸面越粗糙；（4）滑動摩擦力的大小與壓力大小及接觸面的粗糙程度有關(guān)。3.（08 黃石市）（1）接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大。（2）與（3）

17、、4.（07 包頭市）（1）壓力大小接觸面粗糙程度（2）1、3 或 2、4 壓力大小相同時(shí)，接觸面的粗糙程度越大，滑動摩擦力越大。5.（08 貴陽）（1）A（2）B（3）控制變量法力與彈簧測力計(jì)的拉力相等。6.（07 四川綿陽）（1）甲、丙（2）見右圖（3）f 與 N 成正比（4）勻速直線7.（05 福州）控制變量（2）相等間接8.（07 恩施自治州）摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的拉力【或摩擦力與拉力是一對平衡力】。滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)【或接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大】因?yàn)橛袃蓚€(gè)變量，所以無法得出正確結(jié)論【或不符合控制變量法，所以不能得出正確結(jié)論】滑動摩擦力的大小與相互接觸的兩

18、個(gè)物體的材料有關(guān)。評分說明：學(xué)生的表述只要與上述答案相似就應(yīng)給分，不必追求過分嚴(yán)密，但表述中如出現(xiàn)知識性錯(cuò)誤，（4）木塊做勻速直線運(yùn)動時(shí)，水平萬向二力平衡，則摩擦該空不給分。9.（05 南寧）勻速二力平衡若干圓柱狀鉛筆木塊 AF1F210. （07 南京市）（1）勻速 Fi（2）在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動摩擦力越大（3）滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān) 11.（07 四川自貢）（1）B（2 分）接觸面積大小（1 分）摩擦力大小與速度無關(guān)（1 分）（2）C（2 分）木塊水平勻速運(yùn)動時(shí)，彈簧測力計(jì)對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力才是一對平衡力，大小才相等（1 分）D（1 分）12.（

19、05 沈陽）（1）甲、乙甲、丙（2）利用甲（乙、丙）圖的器材，用彈簧測力計(jì)分別以不同的速度勻速拉動木塊；觀察測力計(jì)的示數(shù)是否相同。13.（08 攀枝花）（1）B（2）當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，水平方向二力平衡，則摩擦力與彈簧測力計(jì)的拉力相等。（3）C 分別讓長方體面積不同的側(cè)面與水平木板接觸，用測力計(jì)水平勻速拉動木塊，對比不同情況拉力的大小。14.（08 煙臺）（1）勻速拉動木塊（2 分）.（2）壓力一定，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)（2 分）。接觸面積一定時(shí)，滑動摩擦力與壓力的關(guān)系（2 分）.（4）利用圖甲（圖乙）的器材，將木塊分別側(cè)放和平放，勻速拉動木塊，比較彈簧測力計(jì)的示數(shù)（2 分）.15.（05 廣州）（1）猜想：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；與摩擦力的大小與物體的接觸面所受的壓力有關(guān)。（2）驗(yàn)證物體所受摩擦力大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)，所需器材是 a、c、d、e、f。（3）實(shí)驗(yàn)步驟及分析：把木板放在水平長木板上，用彈簧測力計(jì)拉著木塊在長木板上做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力大小等于木塊受到的摩擦力，記錄此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為 F1,從而測出木塊與長木板之間的摩擦力大小為 F1。把棉布、毛巾先后分別鋪在長木板上，重復(fù)步驟的操作，讀出這兩種情