山东省新泰市石莱镇初级中学学年八年级物理人教版《探究滑动摩擦力大小的影响因素》实验专项练习.docx

1、山东省新泰市石莱镇初级中学学年八年级物理人教版探究滑动摩擦力大小的影响因素实验专项练习探究滑动摩擦力大小的影响因素实验专项练习一、实验探究题1. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图1所示的实验，请你完成下列内容。（1）实验过程中，弹簧测力计_（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A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”）弹簧测力计的示数；（2）在甲、乙、丙三次实验中，滑动摩擦力最小的是_（选填“甲”、“乙”或“丙”）实验；（3）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与_是否有关；比较_（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两

2、次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；（4）比较甲、丁两次实验，小明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，由此得出结论：滑动摩擦力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；（5）实验结束后，小明又对实验装置进行了改进，如图2所示，实验后发现效果更好，实验中，小明_（选填“一定”、“不一定”或“一定不”）要匀速拉动长木板。2. 林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，如图所示。（1）实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木快上做_运动。（2）甲、乙两图所示的实验说明：接触面粗糙程度相同时，_，滑动摩擦力

3、越大。（3）甲、丙两图所示的实验说明：压力一定时，_，滑动摩擦力越大。（4）此实验用到的物理实验方法是_，在物理学中用到此实验方法的实验还有_（只需举出一例）。3. 小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，小红设计了如图所示的三次实验。（1）实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做_直线运动，根据_知识可知，此时摩擦力与拉力二力大小相等，否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力，摩擦力的方向向_。（2）在甲图示数实验中，弹簧测力计的示数为_N。（3）比较甲、乙两次实验，可以得出结论：_。（4）小红和小明都感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难，经过思考，小红提出把弹簧测力计右端固定，水平向左拉木板来

4、改进实验装置，实验效果会显著改善。请写出这样改进的好处_。4. 如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0t1时间内木块保持静止状态，木块运动后改变拉力，使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据进行处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：（1）当用F=5N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N；若用F=6N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N。（2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力F滑大小与接触面受到压力F压大小的关系，在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码，分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动。实

5、验测量数据如表：木块对水平面压力F压（N）1718192021水平拉力F（N）5.15.45.76.06.3根据表格数据，得出滑动摩擦力F滑大小与接触面受到压力F压大小的关系式为_。5. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。（1）实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力_拉力（填“大于”、“小于”或“等于”）；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做_运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与_有关。（2）但此实验的不

6、足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将_（填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是_A瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用B当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大C当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大。6. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图所示。（1）让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，目的是_。（2）实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长，表明它在该表面受到的阻力最_。（3）假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做_运动。（4）如图丙所示

7、，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车的_关系（选填序号）。重力势能与质量；重力势能与高度；动能与质量；动能与速度（5）如图2所示，用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动，此时测力计的示数为_N。（6）在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动，可探究木块的_关系（选填序号）。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度；滑动摩擦力的大小与压力大小；7. 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示。在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。（1）为测量滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量_，所需测量仪器是_。（2）把毛巾铺在木板上，发现需要装

8、入更多的沙子，滑块才会做匀速直线运动，说明_。（3）小明想用钩码替代沙桶，请你对此做出评价：_。8. 如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验，得出数据如下表所示：实验序号长木板表面木板放置方式拉动木块的个数弹簧测力计实数/N较粗糙平放11.5较粗糙平放23.0较光滑平放21.6较光滑竖放21.6（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据_的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。（2）由实验序号_可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。（3）由实验序号可得到

9、的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的_有关。（4）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中_（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。（5）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法：_。9. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因索”实验中，小致同学按如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中木板接触面相同，丙图为较相糙的木板表面。（1）实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力_拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；小致要知道滑动摩擦力的大

10、小，他应该使木块在水平木板上做_运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力大小与_有关。（2）此实验的难处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在甲装置中木块已经运动过中，速度突然变大，滑动摩擦力将_（选“变大”“变小”或“不变”）（3）实验后，小致在拔河比赛前为班级做了科学决策，使班级赢得比赛，他做出的科学决策是：组队时，应选质量_（选填“大”或“小”）的同学，同时在比赛时队员应穿底部_（填“光滑”或“粗糙”）的鞋。10. 如图1所示，小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、

11、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力f压关系的图象。（1）分析图象甲或乙可知，木块对木板的_越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图象可知，_（选填“甲”或“乙：）木板更粗糙。（2）小明在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图2所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块所受到的摩擦力的方向为_。这样改进后的装置的优点是_。11. 小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，提出了如下猜想：猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关猜想三：滑动摩擦力的大小

12、与接触面积有关为了验证猜想，准备了如下器材：弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。他利用上述器材进行了如下实验：将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板，记下弹簧测力计的示数。在木块上加砝码，如图2所示。匀速拉动长木板，记下弹簧测力计的示数。完成下列任务：（1）在图3中画出长木板被匀速拉动时（木块相对桌面静止），长木板在水平方向上的受力示意图。（2）通过实验步骤可验证猜想_。（3）要完成对“猜想三”的验证，需在实验步骤的基础上进一步实验，请你写出下一步的实验方案。12. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中： 如图甲所示，实验中为了测量滑动摩擦力大小，应用弹簧测力计

13、沿水平方向_拉动木块，测得的实验数据如下：序号接触面压力 滑动摩擦力 1 木块与木板 2 木块与木扳 3 木块与砂纸 分析_选填序号两次实验数据，可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系，它们的关系为：_；一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进：将轻质弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板。如图乙所示，实验时拉着长木板沿水平方向向右运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力大小，这种改进的好处是_写出一种即可。13. 探究影响滑动摩擦力大小的因数。（1）小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示。在乙图中，木块受到的滑动摩擦力大小等于_

14、N，方向_。比较_两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。比较甲、丙两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与_有关。（2）在操作过程中小明还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图丁所示，此过程中，木块处于_（平衡/不平衡）状态；弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力_（是/不是）一对平衡力，理由是：_；竖直方向上，木块受到的重力和木板对它的支持力_（是/不是）一对平衡力。14. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中，小黄同学提出了以下猜想：A、滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关B、滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有

15、关C、滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关小黄同学进行了如下图的甲、乙、丙三个实验探究过程：在实验中，小黄应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做_运动对比图中_两个探究过程，可以验证猜想C在甲探究过程中，小黄正确操作，拉动物体时，测力计示数是2N，此时摩擦力为_N，若拉力增大到3N时，摩擦力为_N实验探究中，小黄采用的实验探究方法是_A、类比法 B、科学推理法 C、控制变量法15. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：（1）为测量滑动摩擦力的大小，小明把木块放在水平长木板上，如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做_运动，此时木块受到摩擦力大小与拉力大小_。（2）添加砝码，继续实验，这

16、是为了探究_对滑动摩擦力大小的影响。小明正确操作，完成实验。（3）弹簧测力计是本实验中重要的测量器材，以下探究实验，在课本中也用到弹簧测力计的是_（填字母）。A探究定滑轮工作时的特点B探究压力的作用效果C探究阻力对物体运动的影响D探究动能大小与哪些因素有关。答案和解析1.【答案】必须 等于 甲 压力 乙、丙 错误 不一定【解析】解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）由图示四次实验可知，在实验丁中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小；（3）由图甲、乙所示实验可知

17、，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系；由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；（4）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；（5）由图戊所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动长木板。故答案为：（1）必须；等于；（2）甲；（3）压力；乙、丙；（4）错误；（5）不一定。（1）用弹簧测力计水平匀速拉动物块，物块做匀速直线运动

18、，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于测力计的示数；（2）掌握影响滑动摩擦力大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。并且压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论；（4）根据控制变量法的要求分析答题；（5）根据图示实验装置分析答题。本题考查了实验现象分析，知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题，熟练应用控制变量法是正确解题的关键。2.【答案】匀速直线 压力越大 接触面越粗糙 控制变量法 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验【解析】解：（1）当用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板上做匀速直线运动时，木块

19、处于平衡状态，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）对比甲、乙两图可知接触面的粗糙程度相同，但压力大小不同，结果测力计的示数不同，所以该实验说明：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）对比甲、丙两图其压力大小相等，但其接触面的粗糙程度不同，结果测力计的示数不同，所以该实验说明：压力一定时接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）通过以上分析可知，此实验主要用了控制变量法；在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中，压力的作用效果是采用控制变量法。故答案为：（1）匀速直线；（2）压力越大；（3）接触面越粗糙；（4）控制变量法；探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验。滑动摩擦力在物

20、体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于平衡力的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量；又因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法。把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在。3.【答案】匀速 二力平衡 左 2.4 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 实验中不必再控制物体做匀速直线运动；弹簧测力计处于静止状态，比较容易读数【解析】解：（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向右做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑

21、动摩擦力与拉力大小相等，摩擦力的方向与物体运动方向相反，所以摩擦力的方向向左；（2）由甲图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N；（3）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙的压力较大，而测力计的示数较大，说明受到的摩擦力较大，可得当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；（4）木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，物体不必做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，弹簧测力计处于静止状态，便于读数。故答案为：（1）匀速；二力平衡；左；（2）2.4；（3）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（4）实验中不必再控制物体做匀速直线运动；弹簧测力计处

22、于静止状态，比较容易读数。（1）木块只有在做匀速直线运动时，受到弹簧测力计的拉力才等于受到的摩擦力；（2）在进行测力计的读数时，注意测力计的分度值；（3）比较甲、乙两次实验中不变的量和改变的量，从而得出结论；（4）木块与弹簧测力计静止不动，不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，便于弹簧测力计读数。本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，考查了控制变量法的应用及测量摩擦力的方法。4.【答案】5 5.1 F滑=0.3F压【解析】解：（1）当用F=5牛的水平拉力拉静止的木块时，静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用；即拉力与静摩擦力是一对平衡力，其大小相等；故木块所受摩擦力大小为5N；木块在t

23、2后处于匀速直线运动状态，所受拉力F=5.1N，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力f=5.1N；当用F=6牛的水平拉力拉木块时，木块将做加速运动，而木块所受摩擦力大小不会变化，因为压力和粗糙程度都未变，故摩擦力大小仍为5.1N。（2）在研究摩擦力大小与所受压力关系时，拉动物体做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，因此f=F。从表格中数据可以看出，拉力与压力大小的比值不变，即摩擦力与所受压力的比值是0.3，所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是F滑=0.3F压。故答案为：（1）5；5.1；（2）F滑=0.3F压。（1）力的作用效果有两个：力可以改变物体的形状即使物体发生形变。力可以改

24、变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用；滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关。（2）认真分析表格中的数据，找出拉力与摩擦力的关系。此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系。主要考查了二力平衡条件的应用，会根据图象和物体的运动状态，分析物体的受力情况，再根据影响摩擦力的因素等知识进行解答。5.【答案】（1）等于；匀速直线；压力大小；（2）不变；（3）C【解析】【分析】本题是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验，主要考查了摩擦力的测量方法及控制变量法的应用，要正确测量滑动摩擦力的大小，需充分利用二力平衡条件

25、。（1）在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，是运用二力平衡的原理，将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力来进行测量的；滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响，在探究过程中应运用控制变量法；（2）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小以及运动速度无关；（3）瓶子静止悬在空中处于平衡状态，符合二力平衡条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线上。所以，瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。【解答】（1）实验开始，用较小的力拉木块，木块没动，处于平衡状态，此时摩擦力等于拉力；实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块，此时，摩擦力的大

26、小就等于弹簧测力计的示数；甲、乙接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力与压力大小有关；（2）由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使运动速度增大，滑动摩擦力也不变；（3）A、瓶子静止在空中，在竖直方向受到重力和摩擦力作用，瓶子没有掉下来是手对瓶子向上的摩擦力作用，故A错误；B、瓶子静止时，在竖直方向受到的摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力等于重力，手对瓶子的握力增大，则瓶子所受的摩擦力不变，故B错误；C、向瓶子里倒水，瓶子的重力增大，由于瓶子仍静止，重力与摩擦力仍是平衡力，所以瓶子所受的摩擦力增大，故C正确；故选C。故答案为：（1）等于；匀速直线；压力大小；（2）不

27、变；（3）C。6.【答案】使小车到达水平面时小车的初速度相同 小 匀速直线 0.8 【解析】解：（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的初速度相同；（2）木板表面最光滑，阻力就最小，小车运动的距离就最远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；（3）由上述实验可推理得：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动。（4）同一小车从不同高度由静止滑下，通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少，从而可判断小车具有能量的大小，所以可以探究小车重力势能与高度的关系，由于从不同高度滑下，到达水平面时的初速度不同，所以还可探究动能与速度的关系。故选。（5）由图

28、2所示弹簧测力计可知，其分度值是0.2N，其示数为0.8N，（6）在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动，木块的压力一定，改变了接触面的粗糙程度，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，故正确。故答案为：（1）使小车到达水平面时小车的初速度相同；（2）小；匀速直线；（4）；（5）0.8；（6）。（1）要探究阻力对物体运动的影响，实验中应控制小车的初速度相同，为了使小车到达水平面具有相同的初速度，应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下；（2）接触面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远；（3）根据牛顿第一定律，如果运动的物体没有受到力的作用

29、，将做匀速直线运动；运用了科学推理的方法。（4）根据控制变量法分析。（5）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；（6）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，控制接触面粗糙程度一定；探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度关系时，控制压力大小不变。本题是探究阻力对物体运动的影响实验，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容，解此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。7.【答案】沙和桶的重力；弹簧测力计；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；缺点是很难使滑块做匀速直线运动，摩擦力可能无法测量；优点是拉力便于直接得出【解析】解：（1）在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。此时摩擦力与拉力是一对平衡力，而拉力又等于沙和桶的总重力。因此为测量滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量沙和桶的重力，所需测量仪器是弹簧测力计。（2）把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才会做匀速直线运动，说明需要的拉力更大，摩擦力更大，故可得出结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）用钩码替代