沪科版八年级物理 专项综合全练（六） 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关

沪科版八年级物理 专项综合全练（六） 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关1. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，有同学认为滑动摩擦力大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外，还与接触面大小有关。(1) 为了探究这个问题，需要选择合适的木块，你认为他应该选择 。A.各面粗糙程度相同的正方体木块B.各面粗糙程度不相同的正方体木块C.各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块D.各面粗糙程度不同、长宽高各不相等的长方体木块(2) 在测量滑动摩擦力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在 （选填“水平”或“竖直”）方向凋零。实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计示数。(3) 该同学正确选择木块后，将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动木块，发现三次弹簧测力计的示数均相等，由此得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面大小 （选填“有关”或“无关”）。2. 小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，提出了以下猜想：猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明通过如图所示的实验验证猜想。验证猜想二和猜想三的实验数据如表。 次数12345接触面木板木板木板棉布毛巾压力/N1.01.52.01.01.0弹簧测力计示数/N0.40.60.80.50.6 回答下列问题：(1) 实验中，小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动，其目的是使滑动摩擦力的大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数。(2) 为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同。说明滑动摩擦力的大小与速度 。(3) 分析 次实验可验证猜想二，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小 。(4) 分析 1 、 4 、 5 次实验，小明得出：在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。老师提出小明的实验设计应加以改进，应控制在 相同的条件下粗糙程度不同。3. 如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有：木块 A 一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。(1) 四次实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，这样操作是为了测量 。(2) 比较甲、乙两次实验可探究滑动摩擦力大小与 的关系；比较 两次实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。(3) 比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的。4. 如图所示，小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块 A 、 B 放在水平木板上进行实验。(1) 用 A 做实验，水平向左拉动木板时，弹簧测力计的示数如图所示，则木板对 A 的摩擦力大小为 N。再用 A 、 B 叠放在一起做实验（A 在下、 B 在上），弹簧测力计的示数增大，说明在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。(2) 将 B 放在水平木板上进行实验，再与用 A 做的实验进行对比，目的是研究滑动摩擦力的大小与接触面的 （填“面积大小”或“粗糙程度”）的关系；用 A 、 B 分别做实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力大小 （填“相等”或“不相等”）。5. 同学们通过实验探究“影响动摩擦力大小的因素”(1) 小明的操作如图甲所示，他操作的错误是 ；纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2) 小高将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是 。(3) 小娟实验时，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，则测出的摩擦力 实际摩擦力（选填“大于”、“等于”或“小于”)。乙图中弹簧测力计的示数是 N。6. 冰壶比赛中，为减小冰壶与冰面间的摩擦，运动员需在冰壶运动路线上的某些区域刷冰，如图甲。(1) 为探究刷冰长度的影响因素，小明和同学用图乙装置寻找模拟刷冰区域的材料，他们将木块分别放在长木板、绸布、棉布上，用弹簧测力计水平拉木块做 运动，发现测力计示数关系是 F棉F木F绸。若用木板模拟未刷冰区域，则应选 模拟刷冰区域。(2) 他们用图丙装置，将长为 l 的所选材料 M 平铺在木板上，让木块从斜面上滑下，经过 M 后停在木板上的固定位置 P。木块运动到位置 P，所需 M 的长度 l 与哪些因素有关？大家提出以下猜想：猜想 1：与木块由静止滑下时的高度 h 有关；猜想 2：与 M 左端到斜面底端的距离 x 有关。i 验证猜想 1 时，保持 x 不变，将木块从不同高度由静止滑下，改变 l，使木块最终都停在位置 P，数据记录如下： 序号123456释放的高度h/m0.100.140.180.200.220.26M的长度l/m2.001.601.200.860.800.40 在图丁中描点作出 l 与 h 的关系图线；l 与 h 的定量关系是 l= 。ii 验证猜想 2 时，小明改变 x，将木块从不同高度由静止滑下，记录数据，得出结论。分析实验中存在的问题是 ；正确操作后，发现每次只将 M 前后移动时，木块都会经过 M 停在 P 位置。该现象可否定猜想 2 的依据是 ；若在上述正确操作中同时改变 x 和 l，则木块最终可能停在 （选填“P 点左侧”、“P 点右侧”或“P 点左侧或右侧”）。答案1. 【答案】(1) C(2) 水平；等于(3) 无关【解析】(1) 研究滑动摩擦力大小与接触面大小是否有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，只改变接触面大小，故选各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块。(2) 因为实验中弹簧测力计沿水平方向使用，因此在测量摩擦力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在水平方向凋零。实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示。(3) 实验中改变了接触面大小，发现三次弹簧测力计的示数均相等，由此得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面大小无关。2. 【答案】(1) 等于(2) 无关(3) 1 、 2 、 3；成正比(4) 接触面材料【解析】(1) 拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，木板受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。(2) 拉动木块以不同速度在木板上匀速运动时，测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度无关。(3) 分析 1 、 2 、 3 三次实验数据可验证猜想二在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的大小成正比，数量关系为 f=0.4F压。(4) 运用控制变量法，应在控制接触面材料相同的条件下改变粗糙程度。3. 【答案】(1) 滑动摩擦力大小(2) 压力大小；乙、丙(3) 错误【解析】(1) 实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力大小相等。(2) 比较甲、乙实验可知：两实验的接触面的粗糙程度不变，压力的大小不同、弹簧测力计的示数不同，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关。比较乙、丙两图可知：两实验的压力大小不变，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，所以可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。(3) 由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的。4. 【答案】(1) 1.4；压力(2) 粗糙程度；相等【解析】(1) 根据图示可知，弹簧测力计示数为 1.4N；当水平向左拉动木板时，物块 A 相对于地面处于静止状态，木板对 A 的摩擦力等于弹簧测力计的示数；用 A 、 B 叠放在一起做实验（A 在下、 B 在上）时，由于 A 与木板的接触面粗糙程度不变，压力增大，弹簧测力计的示数增大，说明在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。(2) 由于 A 、 B 的质量相等，则用 A 、 B 单独做实验时对水平木板的压力相等，而 A 、 B 表面粗糙程度不同，故将 B 放在水平木板上进行实验，再与用 A 做的实验进行对比，是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系；A 、 B 的质量相等，用 A 、 B 分别做实验时，地面受到的压力不变，且地面与木板的接触面粗糙程度不变，因此地面对水平木板的滑动摩擦力大小相等。5. 【答案】(1) 没有水平拉动测力计；匀速直线；变大(2) 没有保持压力不变(3) 小于；2.2 【解析】(1) 弹簧测力计没有水平拉动木块，即使木块做匀速直线运动，木块受到的拉力和滑动擦力也不相等，因为它们不在同一直线上。所以要使滑动擦力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计要水平拉动木块，使木块在水平面上匀速直线运动。在木块上再放一个砝码，则压力增大，接触面的粗糙程度不变，则木块受到的滑动摩擦力变大。(2) 木块沿竖直方向截去一半后，压力大小和接触面积都变为原来的一半，没有保持压力不变，故小华得出的结论是错误的。(3) 因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，致使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小。由图知，弹簧测力计的分度值是 0.2N，测力计的示数为 2.2N。6. 【答案】(1) 匀速直线；绸布(2) i 如图所示；3m10h ii 没有控制木块从同一高度滑下；l 不随 x 的变化而变化；P 点左侧或右侧【解析】(1) 为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力，应拉动木块在不同表面上做匀速直线运动；冰壶在刷冰区域受到的摩擦力比在未刷冰区域受到的摩擦力小，由 F棉F木F绸 知，若用木板模拟未刷冰区域，则应选择绸布模拟刷冰区域。(2) i 根据表中数据描出的是一条直线。根据直线方程 y=kx+b，在图线上任取两组数据代人方程，2.0=k0.1+b，1.6=k0.14+b，计算得，k=10，b=3，故 l 与 h 的定量关系为：l=3m10h。ii 在验证猜想 2 时，没有控制木块从斜面同一位置由静止滑下；正确操作后，每次只前后移动 M，木块都会经过 M 停在 P 位置，即 x 改变时，M 的长度 l 不变，木块就运动到位 P，l 与 x 无关，所以可以否定猜想 2；如果同时改变 x 和 l 的长度，当 x 减小，l 增大时，则木块停止在 P 点的右侧；当 x 增大，l 减小时，木块停止在 P 点的左侧。