实验专题探究影响滑动摩擦力的因素.docx

1、实验专题探究影响滑动摩擦力的因素实验专题：探究影响滑动摩擦力的因素考点概览探究影响滑动摩擦力的因素实验是初中物理中一个重要的实验，也是各省市每年中考中高频考点。通过实验，可以对摩擦力的理解更加充分，对突破摩擦力这个难点有着重要重作用。本专题就较全面的介绍一下在考试中呈现的考点，并对其分析，突破难点。知识点解析1、实验装置图:2、实验原理：二力平衡。3、实验方法:（1）控制变量法：研究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小（如甲、乙两次实验）；研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度（如甲、丙两次实验）。（2）转换

2、法：通过弹簧测力计示数的大小来反映滑动摩擦力的大小。4、实验注意事项：实验中要缓慢匀速拉动木块，因为只有匀速拉动时，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。5、实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关。当接触面的粗糙程度不变时，接触面上的压力越大，滑动摩擦力就越大；当接触面上的压力不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。6、交流与反思：（1）实验中，实验中，很难保持物体做匀速直线运动，可以将装置做如下改进：如图，将弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板，这样不需要匀速拉动长木板，便于准确地读出弹簧测力计的示数，更为准确地测出摩擦力的大小。（2）将长方体木块平放、侧放或立

3、放可以研究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系，得出的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。在甲图实验的基础上，将木块沿竖直方向切下一半，不能探究滑动摩擦力大小于接触面面积的关系，因为切去一半，接触面积减小一半，同时压力也减小一半，即没有控制压力不变。（3）改变拉动测力计的速度大小，可以探究滑动摩擦力的大小与运动速度的关系，得出的结论是：滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关。（4）另外，实验还会考查表格的设计、根据数据画图、对物体进行受力分析、摩擦力大小的变化等内容。一、中考题型分析探究影响滑动摩擦力的实验是在中考中较为常见的力学实验之一，通过实验方案设计、数据分析和处理、实验结论等方面考

4、查。题型多以实验为主为主，分值在46分。二、典例精析典例一：（2019北京）某同学为了测出木块A在水平桌面上运动的过程中所受滑动摩擦力的大小，采用了如图所示的实验装置。（1）他用弹簧测力计水平拉动木块A，应使木块A沿水平桌面做 直线运动。（2）请你画出（1）中木块A的受力示意图，并分析说明这种运动状态下，弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据。典例二：（2019河南）在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当

5、铝块沿水平方向做_运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，则F1=_N。（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在_相同时，_越大，滑动摩擦力越大。（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：_。（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力_（选填“大于”、“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。1、（2019德州）如图所示，木块下面是一长木板，小明将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重，在木板运

6、动的过程中，木块A所受摩擦力的方向是 ，拉动速度变大，弹簧测力计示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。2、（2019吉林）在测量滑动摩擦力的实验中，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。弹簧测力计的示数是_N；如果在木块上再放一个钩码，则木块在木板上运动时受到的滑动摩擦力将_。3、（2019福建）如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。（1）图甲中，将木板固定，水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_大小相等；图乙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_大小相等。（都选填“一定”或“不一定）（2）图丙中，水平拉动木板

7、，待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_N。若增大拉力，当A的示数为4.8 N时,B的示数为_N。4、（2019天水）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做_运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小_（选填“大于”“等于”或“小于”）拉力的大小。（2）比较1、2两次实验，得出结论：_。

8、（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为_ N。5、（2019辽阳）红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做_运动，测力计的示数分别如图所示，分析 A、 B两次实验数据可知，_（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越_，滑动摩擦力越大。（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为_N，小车_（填”

9、不受”或“受”）摩擦力的作用。6、（2019雅安）针对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”这一问题，某物理兴趣小组的同学利用 如图所示装置进行了探究，实验步骤和数据记录如下表：实验步骤台式测力计示数F/N金属盒重力G/N弹簧测力计示数f/N把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数4.84.81.9将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤的实验3.24.81.2氢气球仍系在金属盒上，往金属盒加入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，再重复步骤步骤的实验4.86.41.9（1）此实验是根据二力平衡原理_（选填“间接地”或“直接地”）测出摩擦力大小；（2）实验

10、步骤使用氢气球是为了改变 （选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”）；（3）根据实验步骤、的数据 （选填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关；（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，应选择 两组数据进行分析；（5）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下说法中不是其优点的是 （选填字母序号）。A不需要匀速拉动白纸B测力计位置和示数较稳定C拉动白纸时所用拉力较小，能省力7、（2019朝阳）在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中，小明选取了如下实验器材：长木板、木块、砝码、棉布、毛巾、弹簧测力计。(1)在此实验中，运用的研究方法是_。(2)开始拉

11、木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，木块所受的摩擦力_(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)匀速直线拉动木块，弹簧测力计的示数如图甲所示，为_N。(4)在木块上放上一个砝码，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是_。(5)根据所提供的实验器材还可探究下列哪个实验_A探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系B探究二力平衡的条件8（2019大连）已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中，使用的实验器材有弹簧测力计，木块(有挂钩)、长木板各一个，重为1N的钩码若干。（1）在长木板上用

12、弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是_A弹簧测力计示数是否稳定B木块是否做匀速直线运动（2）该实验小组改变压力大小进行了多次实验，记录的实验信息和数据如表：试验次数123456接触面粗糙程度压力F/N234567弹测力计示数F/N0.40.60.81.01.21.4滑动摩擦力f/N0.40.60.81.01.21.4根据表中的数据在图甲的方格纸上画出滑动摩擦力f与压力F的关系。(3)分析图象得出的探究结论是 。(4)该实验小组又选取了毛巾和棉布，在原有实验器材的基础上继续探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”实验中，某同学将毛巾平铺在

13、长木板上，如图乙所示，在毛巾上用弹簧测力计水平拉木块时，发现木块下方的部分毛巾随木块一起由静止开始加速运动，便停止实验其他同学帮助他固定毛巾不动后，重新开始实验完成实验后，小组同学分析出部分毛巾随木块一起加速运动的原因是_。经讨论后发现还有其他的改进方法也可以解决毛巾随木块一起运动的问题，请写出你的改进方法_。二、典例精析典例一：（2019北京）某同学为了测出木块A在水平桌面上运动的过程中所受滑动摩擦力的大小，采用了如图所示的实验装置。（1）他用弹簧测力计水平拉动木块A，应使木块A沿水平桌面做 直线运动。（2）请你画出（1）中木块A的受力示意图，并分析说明这种运动状态下，弹簧测力计的示数能表示

14、木块A所受滑动摩擦力大小的依据。【答案】（1）匀速；（2）图见解析； 由于木块A做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，所以fF，则弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小。【解析】（1）木块A在水平方向上受弹簧测力计向右的拉力，还受桌面对它水平向左的摩擦力，只有当物体A 沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的拉力才等于摩擦力的大小，所以木块A沿水平桌面做匀速直线运动。（2）木块A沿水平桌面做匀速直线运动，木块A在水平方向上受拉力F和滑动摩擦力f，在竖直方向上受重力G和支持力F支，受力示意图如下图所示：由于木块A做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和滑动摩擦力为一对平衡

15、力，所以fF，则弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。典例二：（2019河南）在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做_运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，则F1=_N。（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在_相同时，_越大，滑动摩擦力越大。（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方

16、案：_。（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力_（选填“大于”、“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。【答案】（1）匀速直线； 1.6；（2）接触面粗糙程度；压力；（3）将木块与铝块互换位置，重复实验，比较两次弹簧测力计的示数；（4）等于。【解析】（1）铝块水平方向做匀速直线运动，它在水平方向上受到平衡力的作用，铝块受向右的拉力和向左的摩擦力，二力大小相等，即滑动摩擦力大小等于测力计的示数；测力计的分度值为0.2N，示数为F1=1.6N，所以木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。（2）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙图中接触面间的压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，所

17、以等车的结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需控制压力相同，接触面的粗糙程度不同，所以设计方案为：将乙图中铝块和木块的位置互换，铝块叠放在木块上，然后放在水平木板上，竖直向上拉测力计，使它们沿水平方向做匀速直线运动，记下测力计示数F3，分析比较F3与F2的大小，得出结论。（4）由图丙可知，铝块在木板上运动时，压力也不变，接触面的粗糙程度不变，所以铝块所受的滑动摩擦力不变，等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。1、（2019德州）如图所示，木块下面是一长木板，小明将弹簧测

18、力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重，在木板运动的过程中，木块A所受摩擦力的方向是 ，拉动速度变大，弹簧测力计示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】水平向左；不变。【解析】摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反，因为木板水平向左运动，所以，木块相对木板来说是水平向右滑动了，因此它受到的摩擦力的方向水平向左；滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关，因此拉动速度变大，弹簧测力计的示数不会变化。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。2、（2019吉林）在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计水

19、平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。弹簧测力计的示数是_N；如果在木块上再放一个钩码，则木块在木板上运动时受到的滑动摩擦力将_。【答案】2 变大 【解析】由图可知，指针指在“刻度线2”处，所以示数为2N，由二力平衡条件可知，木块做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力f=F=2N；若在木块上再放一个钩码，物体间的压力变大，则木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。3、（2019福建）如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。（1）图甲中，将木板固定，水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_大小相等；图乙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后,木块受到的滑

20、动摩擦力与其受到的水平拉力_大小相等。（都选填“一定”或“不一定）（2）图丙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0 N,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小为_N。若增大拉力，当A的示数为4.8 N时,B的示数为_N。【答案】（1）不一定；一定 （2）2.5；2.5【解析】（1）甲图中在刚开始拉动物块时，受力不一定平衡，只有物块匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小；乙图中当测力计示数稳定时木块受力平衡，无论加速、减速还是匀速拉动木板，木块和木板之间的摩擦力大小不变，始终等于测力计示数。（2）根据二力平衡，摩擦力的大小等于测力计示数，所以待测力

21、计示数稳定后,测力计B的示数为2.5 N,木块受到的滑动摩擦力大小也为2.5N；滑动摩擦力的大小和压力大小及接触面的粗糙程度有关， 当增大拉力拉动木板时，摩擦力的影响因素不变，即摩擦力大小不变，仍为2.5N。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。4、（2019天水）在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做_运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小_（选填“

22、大于”“等于”或“小于”）拉力的大小。（2）比较1、2两次实验，得出结论：_。（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为_ N。【答案】（1）匀速直线 等于；（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 （3） 3 【解析】（1）木块在水平面上受到拉力和摩擦力的共同作用，当物块做匀速直线运动时，二力平衡，此时拉力的大小等于摩擦力的大小。（2）1、2两次实验接触面粗糙程度相同，第2次实验物块对木板的压力较大，摩擦力较大，因此可得结论：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；（3）由图

23、丙可知26s时物块做匀速直线运动，此时二力平衡，滑动摩擦力的大小等于此时的拉力，由乙图可知，26s时物体受到的拉力拉力大小为3N，所以滑动摩擦力为3N；木块在第7s时，虽然做减速运动，但压力不变，接触面粗糙程度不变，因此受到的滑动摩擦力不变，大小仍为3N。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。5、（2019辽阳）红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做_运动，测力计的示数分别如图所示，分析 A、 B两次实验数据可知，_（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一

24、定时，压力越_，滑动摩擦力越大。（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为_N，小车_（填”不受”或“受”）摩擦力的作用。【答案】（1）匀速直线 小车 （2）大 2.8 受【解析】（1）实验中，应拉着木块在水平方向做匀速直线运动，这样木块受到的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力，所以从弹簧测力计上读出拉力大小，即为木块受到的滑动摩擦力大小；因木块和小车的质量相等，所以它们对水平木板的压力相同，由A、 B两次实验测力计的拉力分别是1.4N、1.7N，摩擦力也分别是1.4N、1.7N，小车受到的摩擦力大，在压力相同时，摩擦力大的接触面粗糙程度大，所以小

25、车的表面比木块表面更粗糙。A、C两次实验中，接触面粗糙程度不变，将小车放到木块上后增大了压力，所测得的滑动摩擦力也变大了，说明：接触面粗糙程度一定时，压力越越大，滑动摩擦力越大。（2）C图中木块受到的摩擦力为2.8N，当将拉力增加到3N时，木块与木板的粗糙程度不变，压力大小也不变，所以木块受到的滑动摩擦力大小也不变，仍为2.8N；木块和小车看为一个整体，此时它们受到的拉力为3N，摩擦力为2.8N，拉力大于摩擦力，它们做加速运动，受力不平衡，所以小车要受到木块的摩擦力作用。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。6、（2019雅安）针对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”这一问题，某物理兴

26、趣小组的同学利用 如图所示装置进行了探究，实验步骤和数据记录如下表：实验步骤台式测力计示数F/N金属盒重力G/N弹簧测力计示数f/N把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数4.84.81.9将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤的实验3.24.81.2氢气球仍系在金属盒上，往金属盒加入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，再重复步骤步骤的实验4.86.41.9（1）此实验是根据二力平衡原理_（选填“间接地”或“直接地”）测出摩擦力大小；（2）实验步骤使用氢气球是为了改变 （选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”）；（3）根据实验步骤、的数据 （选填“能”或“不

27、能”）说明摩擦力大小与压力有关；（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，应选择 两组数据进行分析；（5）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下说法中不是其优点的是 （选填字母序号）。A不需要匀速拉动白纸B测力计位置和示数较稳定C拉动白纸时所用拉力较小，能省力【答案】（1）间接地 （2）金属盒对纸的压力 （3）不能 （4） （5）C 【解析】（1）在实验中拉动白纸运动时，金属盒相对地面处于静止状态，根据二力平衡条件，金属盒受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，所测力计示数与摩擦力的大小相等，此实验是根据二力平衡原理间接地测出摩擦力大小的；（2）实验步骤使

28、用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变，所以用氢气球是为了改变金属盒对纸的压力；（3）实验步骤、的数据，物体的重力和压力都不相同，没有控制重力不变，根据实验步骤、的数据不能说明摩擦力大小与压力有关；（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，要控制压力大小相同，而重力不同。两组数据中，由于步骤使用氢气球，氢气球向上拉金属盒，压力相同时，步骤中物体的重力大于步骤中物体的重力，所以选择；（5）金属盒相对地面处于静止状态，受到的测力计拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，不需要匀速拉动白纸，A说法是其优点；测力计位置和示数较稳定，B说法是其优点；拉动白纸时要

29、克服白纸对其施加的摩擦力的作用，不存在省力的问题，C说法不是其优点。故选C。【考点】探究影响滑动摩擦力的实验。7、（2019朝阳）在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中，小明选取了如下实验器材：长木板、木块、砝码、棉布、毛巾、弹簧测力计。(1)在此实验中，运用的研究方法是_。(2)开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，木块所受的摩擦力_(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)匀速直线拉动木块，弹簧测力计的示数如图甲所示，为_N。(4)在木块上放上一个砝码，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是_。(5)根据所提供的实验器材还可探究下列哪

30、个实验_A探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系B探究二力平衡的条件【答案】（1）控制变量法 （2）变大 （3）2 （4）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 （5）A 【解析】（1）滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，要探究“滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关，应控制接触面的粗糙程度和接触面积大小相同，只改变压力大小，要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关”时，应控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，即应用了控制变量法；（2）物体处于静止状态时，受到的是平衡力的作用，即摩擦力等于拉力，所以，当拉力逐渐增大时，摩擦力也增大；（3）由图知道，弹簧测力计的分度值为0.5N，示数为2N；（4）在木块上放上一个砝码，压力增大，弹簧测力计的示数增大，摩擦力也增大，所以可以得出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）实验中提供的器材有长木板、棉布、毛巾三种不同接触面材料，所以，还可以完成