人教版物理八年級下冊第八章 運動和力 探究影響滑動摩擦力大小的因素 實驗

第八章：運動和力探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗2023人教版八年下學期物理鞏固基礎專項講義第一部分：考點解讀探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗1.實驗原理：二力平衡2.實驗方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。3.實驗結論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究采用了控制變量法。4.轉換法應用：通過拉力的大小來反映摩擦力的大小5.由前兩結論可概括為：滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度，拉力大小等無關。第二部分：真題呈現(xiàn)1.如圖所示是小華探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗。1）本實驗中降擦力的測量是_____（選填“直接”或“問接”）測量的，必須在水平方向上勻速拉動木塊才能測出摩擦力的原因是（填物理原理）:________.2）比較甲和______兩圖，可得到的結論是__________________________，滑動摩擦力越大.3）交流評估時，某實驗小組提出:實驗過程中，彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定，可能的原因是_____A.木板的長度太長B.木板的粗糙程度不均勻C.彈簧測力計的分度值太大D.木塊與木板的接觸面積太大4）小華猜想:廊擦力的大小可能跟接觸面的面積有關。于是，她將木塊沿豎直方向盤取一半后，如圖丁所示，測得木塊所受摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话?，她由此得?碑擦力的大小隨按觸面積的減小而減小。你認為她的探究過程存在的問題是__________.5）若甲裝置中，木塊在運動過程中拉力突然變大，滑動降擦力將_____（選填“不變”、“變大“或”變小“）。2.在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗、用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。（1）實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面做運動，根據(jù)二力平衡知識，可知滑動摩擦力的大小_______（選填“大于”、“等于“或”小于“）拉力的大小;（2）比較2、3兩次實驗，得出結論:_______;（3）剛開始小英做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示，則木塊在第7s時的摩擦力等于_____N，它與木塊在第1s時的摩擦力f2大小關系是f1_____f2（選填“＞”、“＝”或“＜”）。3.為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”，小明設計了如圖所示的實驗。（1））實驗中運用了轉換法，為了保證轉換的正確性，實驗中采取的措施是__________________;（2）小明若先在豎直方向上對彈簧測力計調零，然后用彈簧測力計拉動物體在水平放置的長木板上運動，則測出的摩擦力_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）實際摩擦力。（3）實驗中小明多次測量的目的是_______________________________________。4.為了研究影響滑動摩擦力大小因素，小芳同學做了如圖所示的實驗。（1）實驗時用彈簧測力計拉動木塊，使木塊做_____運動。（2）比較甲乙兩圖中彈簧測力計的示數(shù)可知_____。（3）比較甲丙兩圖中彈簧測力計的示數(shù)可知_____。（4）為了研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的關系，小芳在圖甲實驗基礎上，把木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得剩下的半塊木塊在水平木板上滑動時摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话?，由此她得?當接觸面的粗糙程度一定時，接觸面積越小，滑動摩擦力越小。你認為她的結論正確嗎？_____，理由是_____。5.下面是明明探究“滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗。（1）如圖所示，將一個木塊放在長木板上，用彈簧測力計沿_____方向勻速拉動，根據(jù)_____條件可以測出木塊受到的滑動摩擦力為_____N。（2）如圖乙所示，在木塊上放一個重物，重復上面的操作，比較甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數(shù)可探究滑動摩擦力大小與_____的關系。（3）為了操作方便，明明對實驗進行了如圖丙所示的改進，將彈簧測力計固定，拉動木塊下鋪有毛巾的長木板，木塊相對地面保持靜止，這樣改進后_____（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動鋪有毛巾的長木板。比較甲、丙兩圖中彈簧測力計的示數(shù)可以得出:壓力相同時，_____滑動摩擦力越大。6.如圖所示是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗。器材有:木塊A一塊、砝碼一個、彈簧測力計一個、長木板一塊和棉布一塊。（1）實驗時，長木板應放在_____桌面上，用彈簧測力計沿平行于長木板的方向拉木塊A，使其在長木板上做_____運動，根據(jù)_____可知此時彈簧測力計示數(shù)的大小等于滑動摩擦力的大小:（2）甲實驗中，木塊A受到的摩擦力為_____N:（3）比較甲、乙實驗，可以探究滑動摩擦力的大小與_____有關;比較_____實驗可以探究滑動摩擦力的大小與按觸面的粗糙程度有關;（4）比較甲、丁實驗，發(fā)現(xiàn)甲實驗彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗彈簧測力計的示數(shù)，小明得出:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，你認為他的結論是_____（選填“正確”或“錯誤”）的:理由是_____:（5）在實驗過程中發(fā)現(xiàn)本實驗測量摩擦力的方法有不足之處（答出一條即可）:_____。7.小明按如下步驟完成探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗:a.如圖1中甲圖所示，將木塊A平放在長木板B上，緩緩地勻速拉動木塊A，保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，并記錄了其示數(shù)。b.如圖1中乙圖所示，將毛巾固定在長木板B上，木塊A平放在毛巾上，緩緩地勻速拉動木塊A，保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，并記錄了其示數(shù)。c.如圖1中丙圖所示，將木塊A平放在長木板B上，并在木塊A上放一砝碼，緩緩地勻速拉動木塊A，保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，并記錄了其示數(shù)。（1）由圖1中______兩圖可知:當接觸面粗糙程度一定時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）由圖1中甲、乙兩圖可知:當接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越_______（選填“大”或“小”）。（3）實驗后小組交流討論時發(fā)現(xiàn):在實驗中很難使木塊做勻速直線運動。于是小麗設計了如圖1中丁圖所示的實驗裝置，該裝置的優(yōu)點是_______長木板做勻速直線運動（選填“需要”或“不需要”）。實驗中小麗發(fā)現(xiàn):當F為3N時，木塊A相對于地面靜止且長木板B剛好做勻速直線運動，則長木板B受到地面的摩擦力大小為______N。（4）實驗拓展:如圖2所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)·t和v·t圖象分別如圖3圖4所示。則物體C在第4秒時受到的摩擦力大小為_______N。第三部分：自主練習1.紅紅用質量相等的木塊和小車進行了以下力學實驗．（1）紅紅在探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗中，每次她都應用彈簧測力計沿水平方向拉物體做_____________運動，測力計的示數(shù)分別如圖所示，分析A、B兩次實驗數(shù)據(jù)可知，_________（填“木塊”或“小車”）的表面更粗糙．根據(jù)A、C兩次實驗得出：接觸面粗糙程度一定時，壓力越___________，滑動摩擦力越大．（2）在C實驗中，若紅紅將拉力增加到3N（小車仍隨木塊一起運動），此時木塊受到地面的摩擦力為___________N，小車___________（填”不受”或“受”）摩擦力的作用．（3）如圖所示，紅紅又進行了D、E、F三次實驗，將小車在同一斜面同一高度由靜止釋放，分別在毛巾、棉布和木板三個表面水平運動，發(fā)現(xiàn)小車在木板表面運動得最遠，說明阻力越_________，速度減小得越慢．由此推論出：如果運動的物體不受力，它將_________．2.如圖所示是小南“探究滑動摩擦力與什么因素有關”的實驗過程：(1)該探究要用彈簧測力計拉著木塊在水平方向作勻速直線運動，根據(jù)__原理，可知此時摩擦力與拉力大小相等；(2)小南分析甲、乙，發(fā)現(xiàn)，說明滑動摩擦力的大小與__有關，分析甲、丙，發(fā)現(xiàn)，說明滑動摩擦力的大小與接觸面__有關；(3)小南在本次探究中運用的研究方法是__和轉換法；(4)小南在探究后反思：操作中不能保證勻速拉動物體，所以彈簧測力計的示數(shù)并不穩(wěn)定。經老師引導后，將實驗裝置改成如圖丁所示，當他拉出木板的過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)仍然不穩(wěn)定，你認為仍然不穩(wěn)定的原因可能是__（填序號：A．接觸面的粗糙程度不均勻；B．未能保證勻速抽出木板）。3.小亮在探究“滑動摩擦力的大小與那些因素有關”這一問題提出如下猜想：①滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力有關②滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關。為了驗證這一猜想，他找來了量程合適的彈簧測力計一個，長木板一塊，質量相同的長方體木塊和塑料塊各一塊。（1）為了準確測出物體與長木板之間摩擦力大小必須用彈簧測力計拉著物體，使它沿長木板___________滑動，原理是：_________；（2）為了驗證猜想①，他通過圖甲、乙所示的實驗，可以得出的結論是：在保持__________一定時，___________越大，滑動摩擦力越大。（3）為了驗證猜想②，他利用圖乙的器材再做一次實驗，就能驗證猜想②，他的做法是：_______重新做一次實驗。（4）實驗中他感到讀出彈簧測力計示數(shù)有一定困難，經過思考，小亮想按圖丙的裝置進行實驗，固定彈簧測力計，拉木塊下的長木板，實驗效果會顯著改變，請寫出這樣改進的好處：______________。4.已知滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，某實驗小組在探究“滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系”的實驗中，使用的實驗器材有彈簧測力計、木塊（有掛鉤）、長木板各一個，棉布和毛巾各一塊。（1）設計出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，表中要有必要的信息______；（2）實驗前，要對彈簧測力計進行調零。調零時，測力計的擺放方向應該是______方向。實驗中，要用測力計拉著物體做______運動；（3）實驗時，某同學調整了掛鉤的