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在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹...

在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等.

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 (1)在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数.请分析其原因是什么?

    (2)为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的.

    (3)用如图乙所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题?

 

(1)很难保持木块做匀速直线运动.   (2)当拉动长木板时,木块处于静止状态,根据二力平衔的条件,弹簧测力计的示数 等于摩擦力的大小.     (3)因为无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,都容易读数. 【解析】(1)由于在拖动正方体木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,才导致了弹簧测力计的示数不稳定;故原因为:很难保持木块做匀速直线运动. (2)当拉动长木板运动的过程中,正方体木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小. (3)原因是:因为无论长木板是否做匀速直线运动,正方体木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小.所以容易读数. 思路分析:此实验的思路是利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小,因此是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态是实验是否合理的关键. 试题
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考点分析:
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在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学作出了以下猜想:

    A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;

    B:滑动摩擦力的大小可能与接触面的压力大小有关;

    C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.

    为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:

    步骤1:把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲所示);

    步骤2:在长方体木块上放上砝码(如图乙所示),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;

    步骤3:在水平长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙所示),比较“步骤3”与“步骤1”中的弹簧测力计读数的大小.

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(1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数.为什么?

(2)“步骤2”的设计目的,是为了检验上述猜想(A、B、C)中的哪一个?

(3)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5 N,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小是                        (    )

    A.大于0.5 N    B.大于零但小于0.5 N    C.等于0.5 N    D.等于零

(4)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤.

 

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当你用肥皂水洗手时,会感到比不用肥皂水时摩擦阻力小些.如果在做相对运动的物体的接触面上涂润滑剂,则摩擦力比不涂润滑剂时有什么变化呢?

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 (1)用如图所示的实验器材进行探究,主要步骤是:

A.用弹簧测力计沿水平方向______拉动木块,使它沿长木板滑动,记下弹簧测力计的读数F1

B.在长木板上涂上润滑剂后,重复上述实验,记下弹簧测力计的读数F2

(2)若F1>F2,则说明了做相对运动的物体的接触面涂上润滑剂后,摩擦力会_______(填“增大”“减小”或“不变”).请你举出一个在生活、生产中应用这一结论的实例:____________________.

 

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如图所示,一铁块放在水平地面上,请画出当条形磁铁靠近铁块时,铁块所受摩擦力的示意图.(图中已标出摩擦力的作用点)

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请你试一试:用手、桌面及肥皂水探究影响滑动摩擦力大小的因素.

 (1)用手按在桌面上,第一次用一定的压力使手滑动.第二次加大手对桌面的压力,使手在桌面上滑动.比较前后两次手掌的感觉有何不同?

 (2)用湿手按在桌面上.先用一定的压力使手滑动,然后再用肥皂水沾湿你的手,仍然用同样大的压力使手滑动.比较前后两次手掌的感觉有何不同?

 

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为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验.以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定).

    第一次:把木块水平放在长木板上,用弹簧测力计水平拖拉木块,使木块做匀速直线运动,如图甲所示,读出弹簧测力计的示数,并记入下表中;

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第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块,如图乙所示,记下相应的示数;

第三次:把两块相同的木块叠放在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,如图丙所示,记下相应的示数.

实验次数

木块对木板的压力/N

弹簧测力计的示数/N

滑动摩擦力/N

20

4.0

 

20

4.0

 

 

8.0

 

    (1)请你帮助小明填全表格内的数据;

    (2)比较_______两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积无关;

    (3)比较一、三两次实验数据,可以初步得出的结论是:_________________________.

 

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