中探究影響摩擦力大小的因素

1、探究影響摩擦力大小的因素典例1 （2011年中考·江蘇鹽城卷）小明用圖示裝置探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系下列操作正確的是（）a在木塊上加放砝碼 b保持接觸面粗糙程度不變c使木塊側(cè)放減小接觸面積 d沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊點(diǎn)評(píng)：注意本題的問(wèn)題是“在研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，屬于正確操作的步驟，要求學(xué)生必須掌握這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的全部步驟，理解每一個(gè)實(shí)際操作的物理意義典例2 （2011年中考·四川達(dá)州卷）在“探究滑動(dòng)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與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān) b與物體間的接觸面積大小有關(guān) c與物體間的接觸面

2、的粗糙程度有關(guān) d與壓力大小有關(guān)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一面較光滑一面較粗糙的長(zhǎng)木板、兩個(gè)帶鉤的長(zhǎng)方體木塊和一支彈簧測(cè)力計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)中要用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，是因?yàn)橛?知識(shí)可知，此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。（2）下表是小李同學(xué)設(shè)計(jì)并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格：實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓力長(zhǎng)木板表面木塊放置木塊運(yùn)動(dòng)快慢彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/n1一個(gè)木塊較光滑平放很慢2.22一個(gè)木塊較光滑平放慢2.23一個(gè)木塊較光滑平放較快2.2小李同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想 （填猜想序號(hào)）是 （填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。他在實(shí)驗(yàn)中采用的方法是 。（3）如果他要驗(yàn)證猜想b，他的操作步驟應(yīng)是：a ；b 。1、d2、解析：（

3、1）用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，此時(shí)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊拉力的大??；（2）三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一木塊，木塊的壓力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動(dòng)的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，故選a彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，說(shuō)明摩擦力大小和運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個(gè)因素有關(guān)，就要改變哪個(gè)因素，要驗(yàn)證猜想b，必須控制接觸面大小不同，其余因素壓力、接觸面的粗糙程度不變，由于是個(gè)長(zhǎng)方體木塊，接觸面的大小可以改變，所以分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈

4、簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)答案：（1）二力平衡 （2）a；錯(cuò)誤；控制變量法 （3）a.把木塊平放在長(zhǎng)木板上用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)f1；b.把木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板同一面上用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)f2（或a說(shuō)出操作方法b得出分析結(jié)論也可）點(diǎn)評(píng)：（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)源于課本上探究摩擦力大小與哪個(gè)因素有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)，在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸拓展，又增加了幾個(gè)因素；（2）本題也是控制變量法思想的應(yīng)用，明確變量和不變量是解題的關(guān)鍵。 探究影響摩擦力大小的因素針對(duì)練習(xí)1（2011年中考·山東青島卷

5、）以下幾個(gè)驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)，其中有錯(cuò)誤的是（ ）a冬天將玻璃片從室外拿到室內(nèi)，發(fā)現(xiàn)它上面有一層霧，說(shuō)明降低溫度可以使氣體液化b將滾擺從最高點(diǎn)放手后，發(fā)現(xiàn)它上下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化c用彈簧測(cè)力計(jì)沿著木板將物體勻速拉動(dòng)到某一高度，發(fā)現(xiàn)用長(zhǎng)木板比短木扳拉動(dòng)時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)小，說(shuō)明相同情況下斜面越長(zhǎng)越省力d在水平桌面上用彈簧測(cè)力計(jì)拉著小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)車輪朝下比車輪朝上拉動(dòng)時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)小，說(shuō)明相同條件下接觸面越光滑摩擦力越小2（2011年中考·江蘇鹽城卷）鋸子的鋸齒都“東倒西歪”，不在同一平面內(nèi)小明猜想這是為了減小鋸木頭時(shí)的阻力，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想以下設(shè)計(jì)方案最佳的是（ ）a用

6、同一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸硬木頭和軟木頭，比較用力情況b用同一把鋸子，分別在“東倒西歪”和撥正鋸齒時(shí)鋸?fù)挥材绢^，比較用力情況c用一把“東倒西歪”和另一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸?fù)挥材绢^，比較用力情況d用一把“東倒西歪”和另一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸?fù)卉浤绢^，比較用力情況 3（2011年中考·江蘇南京卷）如圖所示是“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向 拉動(dòng)木塊；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：（2）分析 (選填序號(hào))兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系；（3）在第一次實(shí)驗(yàn)中如果用0.5n的力水平拉動(dòng)木塊，則木塊受到的滑

7、動(dòng)摩擦力為 n（1）比較甲乙兩圖，可得出的結(jié)論是在粗糙程度相同時(shí)，                          。（2）圖乙丙中銅塊和木塊疊在一起的目的是使            相同。（3）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是 

8、60;      n。若圖甲銅塊以2v速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將       （填“變大”、“變小”或“不變”）。 4.（1）壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大    （2）壓力大小    （3）2    不變5（2011年中考·湖南湘潭卷）為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與速度大小的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度和 不變，測(cè)出物體在不同速度下的摩擦力大小。如圖所示，用力拉這長(zhǎng)木板向右滑動(dòng)，鋁

9、塊很快處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鋁快的拉力 鋁塊受到的摩擦力（填“大于”、“小于”、“等于”）。分別用不同的速度拉動(dòng)長(zhǎng)木板，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相同，這說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與速度大小 （填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”）6（2011年中考·安徽省卷）某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過(guò)輕繩繞過(guò)定滑輪，繩的另一端懸掛托盤(pán)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。回答下列問(wèn)題：（1）為了測(cè)量滑塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是。(填選項(xiàng)前的編號(hào))木板的質(zhì)量m1 滑塊的質(zhì)量m2 砝碼的質(zhì)量m3 托盤(pán)和

10、砝碼的總質(zhì)量m4（2）滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f。(用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示)（3）該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是：。（4）該實(shí)驗(yàn)存在一些不足之處，請(qǐng)你寫(xiě)出其中的一點(diǎn):。7（2011年中考·遼寧阜新卷）下圖是小宇“探究摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，鐵塊和木塊的大小、形狀完全相同，木塊表面比鐵塊表面粗糙。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小宇用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體在水平放置的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（1）甲圖中鐵塊受到的摩擦力是 n。（2）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是 。（3）乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起的目的是使 相同，比較乙、丙兩圖可得出摩擦力的大小與 有關(guān)。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小宇先在豎直方向上對(duì)彈簧測(cè)

11、力計(jì)調(diào)零，然后用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體在水平放置的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則測(cè)出的摩擦力 (填“大于”、“等于”或“小于”)實(shí)際摩擦力。8（2011年中考·黑龍江大慶卷）在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中（1）小紅的三次實(shí)驗(yàn)情況分別如圖中（a）（b）（c）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊在水平木板（或毛巾）上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù) 條件可知，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（2）小紅在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系”時(shí)，利用圖中（a）（b）兩組數(shù)據(jù)比較得出：“壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大”的結(jié)論你認(rèn)為對(duì)嗎? 你的理由是： 。（3）從圖中（a）（c）兩組數(shù)據(jù)比較，你能

12、得出的結(jié)論是： 。9（2011年中考·山東濰坊卷）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)們提出以下猜想：a與壓力大小有關(guān) b與接觸面的粗牲程度有關(guān)c與接觸面積大小有關(guān) d與運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，小剛組的同學(xué)利用如圖所示裝置及有關(guān)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示：序號(hào)實(shí)驗(yàn)條件測(cè)力計(jì)示數(shù)/n長(zhǎng)方體木塊的放置表面情況壓力/n1平放木板81.62平放木板122.43平放木板163.24側(cè)放木板163.25豎放木板163.26平放木板上鋪棉布82.47平放木板上鋪毛巾84.0（1）由序號(hào)為1、2、3的三次實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想_(填字母)；（2）要驗(yàn)證猜想b，應(yīng)選取序

13、號(hào)為_(kāi)的三次實(shí)驗(yàn)；（3）根據(jù)表中信息，能否驗(yàn)證猜想d? _ (填“能”或“不能”)10（2011年中考·內(nèi)蒙古包頭卷）在探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有：正方體木塊，讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)，粗糙程度均勻的長(zhǎng)木板等。（1）采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，很難讀數(shù)，其原因是 。（2）為解決上述問(wèn)題，小娟對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，用圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，解決了上述問(wèn)題，這是因?yàn)?。11.（2011年中考·福建龍巖卷）在圖探究滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩

14、擦力是一對(duì) 。木塊因木紋不同，側(cè)面比正面粗糙。小偉選擇四種不同的接觸面，通過(guò)在木塊上增減砝碼改變壓力，對(duì)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行了12次測(cè)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如下表：接觸面次數(shù)壓力/n摩擦力/n接觸面次數(shù)壓力/n摩擦力/n情況一木塊正面與木板面11.70.3情況三木塊正面與玻璃面7:1.70.423.70.883.71.335.71.295.71.8情況二木塊側(cè)面與木板面41.70.6情況四木塊側(cè)面與玻璃面101.70.453.71.5113.71.065.72.5125.71.6 （1）表中數(shù)據(jù)說(shuō)明：在接觸面情況相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越 。接觸面情況一、二中，壓力相同，木塊表面較光滑的摩擦力更

15、 ；接觸面情況二、四中，壓力相同，木塊在玻璃表面上受到的摩擦力更 。接觸面情況一、三中，壓力相同，木塊在玻璃表面上受到的摩擦力更 ；接觸面情況三、四中，當(dāng)壓力為1.7n時(shí)，兩種情況的摩擦力均為0.4n，但隨著壓力的增大，出現(xiàn)壓力相同，木塊表面較光滑的摩擦力更 。（2）請(qǐng)你合理猜想實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“木塊在較光滑表面上滑動(dòng)摩擦力反而更大”的原因：猜想依據(jù)：把兩塊表面干凈的鉛壓緊，能在下面吊一個(gè)重物，如圖（a）由此猜想：可能是 使摩擦力變大。猜想依據(jù)：取兩個(gè)小吸盤(pán)，按圖（b）對(duì)接，擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣后不容易拉開(kāi)由此猜想：可能是 使摩擦力變大。1.d 解析：選項(xiàng)abc均正確；選項(xiàng)d，說(shuō)明相同條件下滾動(dòng)摩擦

16、小于滑動(dòng)摩擦。本題答案為d。2.b 解析：要探究“東倒西歪”的鋸齒對(duì)鋸木頭時(shí)阻力的影響，應(yīng)采取控制變量法，只改變鋸齒的形狀，控制其它的可變因素相同，如同一把鋸子、同一塊硬木頭等；然后比較用力情況；分析比較四個(gè)選項(xiàng)可知：只有b選項(xiàng)是只改變鋸齒的形狀，控制其它的可變因素相同，來(lái)比較用力情況；符合題意5.壓力；等于；無(wú)關(guān)6.（1） （2）m4g （3）二力平衡（或滑塊勻速直線地運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于滑動(dòng)摩擦力（4）難以控制滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)（或砝碼的質(zhì)量不連續(xù)）解析：（1）滑塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明滑塊處在平衡狀態(tài)，滑塊在水平方向上受到的水平向左的滑動(dòng)摩擦力和水平向右的繩子的拉力是一對(duì)平衡力

17、，所以摩擦力的大小等于繩子拉力的大小，而繩子對(duì)滑塊的拉力等于托盤(pán)和砝碼的總重量m4g，所以為了測(cè)量滑塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m4，本題答案為d。（2）根據(jù)（1）的分析，滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f=m4g。（3）根據(jù)（1）的分析，該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是二力平衡。（4）該實(shí)驗(yàn)存在一些不足之處，比如難以控制滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)（或砝碼的質(zhì)量不連續(xù)）等。7.解析：（1）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物體在水平放置的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此鐵塊受到的拉力和摩擦力大小相等，拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2n，指針指在1n下面第3個(gè)小格上，示數(shù)為1n+0.2n×

18、3=1.6n，因此受到的摩擦力為1.6n。（2）甲、乙兩圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不同，可得到的結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；（3）乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起，控制了壓力大小相同，與長(zhǎng)木板的接觸面不同，粗糙程度不同，摩擦力大小不同，因此探究的是摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明先在豎直方向上對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零，然后彈簧測(cè)力計(jì)要在水平方向上使用就要調(diào)零，因?yàn)樵谪Q直方向上由于彈簧重力彈簧比在水平方向上要長(zhǎng)，若不調(diào)零指針指在零刻度線的上方，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果小于摩擦力答案：（1）1.6 （2）接觸面粗糙程度相同，壓力越大，摩擦力越大 （3）壓力、接觸面粗糙程度 （4）小于 8.（1）二力平衡 （2）不對(duì)；沒(méi)有保證接觸面的材料相同