中考物理二轮复习能力提升训练4-摩擦力探究实验（有答案）.doc

2021年 中考物理二轮复习能力提升训练4-摩擦力探究实验1、如图所示，大伟在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度。F1F2F3AAA甲(木板表面)乙(木板表面)丙(毛巾表面)0.20.40.60.81.00.51.02.51.52.00Ff/NFN/N/A3.0丁（1）观察三个实验，比较甲图和_图所示实验，说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明在_相同时，接触面越_，摩擦力越大。（3）大伟在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力Ff与作用在物体表面的压力FN的关系图线如丁图所示。由丁图可知：当FN=1N时，弹簧秤对物体的拉力大小为_N。2、同学们通过实验探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。（1）小明的操作如甲图所示，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，测得术块所受的滑动的摩擦力变为原来一半。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 。 3、如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计示数F1F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度 ，滑动摩擦力越大。（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。请回答下列问题：为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 （填编号）。A 木板的质量m1 B 木块的质量m2 C 砝码的质量m3 D 托盘和砝码的总质量m4木块的滑动摩擦力表达式为f= （用已知和测量的物理量符号表示）小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力的变小。因此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的研究过程存在的问题是 。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后， ，进行实验。4、在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：（1）将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动A物体，使其做 运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）小东的实验如图所示。通过实验能得到的结论是 。小明在铺有粗糙毛巾的长木板上也做了同样的实验，记录实验数据在图丙中描点作出图线。对比分析两人图线你的发现是： 。（3）实验前，小东练习使用弹簧测力计测量物体的重力，老师强调：“只有当物体静止或做匀速直线运动时才能读数”，请你解释其中的原因 。5、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6、小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。木板A甲F=2N毛巾AB丙F=4N毛巾A乙F=3N（1）小刚猜想：摩擦力的大小可能与有关。（2）于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B，以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时，应使弹簧测力计水平拉动纸盒A。（3）小刚通过比较两图的弹簧测力计示数，可以验证他的猜想。丙图中，物块B受到的摩擦力为N。（4）当小刚将丙图中平放的物块B拿起时，发现A中的沙子被压出一个坑，这说明力可以。若将B竖直立在沙面上，则沙子被压的坑会（选说“深”或“浅”）一些。由此可知：压力一定时，压力作用的效果越明显。7、如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图，长木板固定不动。（1）甲乙两图中当弹簧测力计拉着木块沿水平方向做运动时，测力计的读数才等于滑动摩擦力。（2）此实验的研究方法是。（3）比较甲乙两图，能否得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关？为什么？。（4）丙图中木块匀速运动时测力计的读数是N，滑动摩擦力为N。（不计滑轮、绳子的重量及轮与轴间的摩擦）（5）若某次实验时木块做加速运动，则所测得滑动摩擦力（填“偏大”或“偏小”）。8、如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置。长方体小木块正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同，长木板一面为较光滑的木板面，另一面是粗糙的布面。选择不同的接触面，改变木块对木板的压力，依次实验，将每次测量结果填入下表。实验序号木块与木板的接触面压力/N弹簧测力计的示数/N1木块正面与木板面2.00.62木块正面与木板面4.01.23木块正面与木板面6.01.84木块侧面与木板面2.00.65木块侧面与布面2.01.06木块正面与布面2.0（1）拉着长木板水平向左运动，当弹簧测力计的示数稳定时，弹簧测力计的拉力 （选填“等于”或“不等于”）小木块受到的滑动摩擦力。该装置 （选填“需要”或“不需要”）控制木板匀速运动。（2）使用弹簧测力计前要观察量程和分度值，以及指针是否指在 。（3）由实验1、4可知，滑动摩擦力的大小与接触面的面积 （选填“有关”或“无关”），则实验6空格中的数据应该是 N。（4）由实验4、5可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 。（5）由实验1、2、3可知，其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成 比，这里主要采用的硏究方法是 （选填“控制变量法”或“理想实验法”）。9、摩擦是我们生活和生产中常见的一种物理现象。小明为了探究影响滑动摩擦力大小的因素，做了如图所示实验。（1）实验中，用弹簧测力计拉着长方体木块在水平面上做_运动，确保弹簧测力计的拉力大小和摩擦力大小相等。（2）下表是该实验记录的数据，请分析数据回答下列问题：实验次数接触面压力弹簧测力计示数1木块木板4N0.5 N2木块木板6 N0.75 N3木块毛巾4 N0.80 N分析第1、2次实验数据说明：_。分析第1、3次实验数据说明：_。（3）另有同学猜想滑动摩擦力的大小与接触面积有关，请你用上面器材帮他设计一个实验方案。简述实验方案：_.10、在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：甲 乙（1）如图甲所示，用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。（2）为探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”，在甲实验的基础上，下一步应进行的操作是，然后用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数。（3）为探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”，实验室提供的器材有：a表面平整的长木板；b天平；c带钩的长方体木块；d带钩的正方体木块；e弹簧测力计。应选用以上器材中的进行实验探究。（填器材前面的字母代号）（4）在山东省第一届物理创新实验大赛上，莱芜一同学对该实验进行了改进，其实验方法如图乙所示，请你说明这种改进的好处是。11、如图1所示，小明和小丽在“探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、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（图2） （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A所示的装置，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为测量滑块受到的滑动摩擦力的 大小，应测量_ 把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说明_ ；小桶落地后，滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力f2与桶落地前受到的摩擦力f1的关系是f2 _ f1（选填“”、“=”或“”）小明想用钩码代替沙桶，请你对此作出评价：_ （3）小丽设计了另一种方案，装置如图B所示将弹簧测力计固定，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_ 12、如图是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是 ；（2）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是为了使 相同；（3）若物体做减速直线运动，弹簧测力计读数 （填“大于”“等于”或“小于”）摩擦力；（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉卷物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力 （填“大于”“等于”或“小于”）实际摩擦力；（5）图丁是对实验进行的改进方案，请简单评价方案改进后的优点： 。13、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P/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 。14、小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验a.如甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A.保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。b.如图乙所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。c.如图丙所示， 将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。(1)该实验主要采用的探究方法是 。(2)由 两图可知: 当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。(3)由甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时，接触面越租糙滑动摩擦力越 (选填 “大”或“小").(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。实验中小丽发现:当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N.(5)实验拓展:如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_ N.答案1、（1）乙 （2）压力 粗糙 （3）0.2 2、 （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。3、 匀速直线、压力、越大、D、 m4g、没有控制压力一定、把截去的部分叠在剩下部分的上面4、（1）匀速直线；（2）在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）因物体悬挂时，受到重力和弹簧的拉力作用，只有当物体静止或匀速直线运动时，弹簧的拉力与物体的重力才是一对平衡力，大小相等，而物体对弹簧的拉力F与弹簧对物体的拉力F是一对相互作用力，大小相等，所以物体对弹簧的拉力F即为弹簧测力计的示数，等于物体的重力。5、必须 等于 甲 压力 乙、丙 错误 不一定 6、 （1）接触面的粗糙程度（2）匀速（3） 甲乙 0（4）改变物体的形状 深 受力面积越小7、 （1）匀速直线 （2）控制变量法（4） 不能，因为没有控制压力相同（4）2.4 2.4 （5）偏大8、 （1）等于；不需要；（2） 零刻度线处；（3） 无关；1.0；（4）大；（5）正；控制变量法。9、（1）匀速直线（或匀速）（2）在接触面一样时，压力越大（小），摩擦力越大（小） 在压力一样时，接触面越粗糙（光滑），摩擦力越大（小）。 （3）在不改变压力大小与接触面粗糙程度的情况下，换用木块面积不同的面重做上述实验，再比较摩擦力的大小。10、（1）等于 （2）在木块上放一砝码 （3）a、c、e （4）弹簧测力计示数稳定，便于读数11、 压力；甲；小桶和适量沙子的总重；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大=；方便得出拉力的大小无法连续改变拉力的大小，也很难做到使滑块做匀速直线运动；水平向左；不需要小车做匀速直线运动，便于实验操作；另一方面，由于测力计静止便于读数12、（1）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（2）压力；（3）小于；（4）小于；（5）测力计静止，方便读数（或木板不用做匀速直线运动）。13、（1）B；（2）如上所示；（3）在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力成正比；（4）木块给毛巾向右的摩擦力大于木板给毛巾向左的摩擦力；固定弹簧测力计不动，拉动毛巾向反方向运动，使测力计与木块相对于地面静止14、 （1）控制变量法； （2）甲丙；（3）大；（4）不需要；3； （5）4。