滬科版八年級物理 專項(xiàng)綜合全練（六） 探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān) 1. 在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)認(rèn)為滑動摩擦力大小除了跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)外，還與接觸面大小有關(guān)。 (1) 為了探究這個問題，需要選擇合適的木塊，你認(rèn)為他應(yīng)該選擇 。 A.各面粗糙程度相同的正方體木塊 B.各面粗糙程度不相同的正方體木塊 C.各面粗糙程度相同、長寬高各不相等的長方體木塊 D.各面粗糙程度不同、長寬高各不相等的長方體木塊 (2) 在測量滑動摩擦力前，除了觀察彈簧測力計(jì)的量程和分度值外，還應(yīng)將彈簧測力計(jì)在 （選填“水平”或“豎直”）方向凋零。實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，此時，滑動摩擦力的大小 （選填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計(jì)示數(shù)。 (3) 該同學(xué)正確選擇木塊后，將木塊分別平放、豎放、側(cè)放在同一水平面上，沿水平方向勻速拉動木塊，發(fā)現(xiàn)三次彈簧測力計(jì)的示數(shù)均相等，由此得到的結(jié)論是：滑動摩擦力的大小與接觸面大小 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。 2. 小明在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提出了以下猜想： 猜想一：滑動摩擦力的大小與物體運(yùn)動的速度有關(guān)； 猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關(guān)； 猜想三：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。 小明通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。驗(yàn)證猜想二和猜想三的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。 次數(shù)12345接觸面木板木板木板棉布毛巾壓力/N1.01.52.01.01.0彈簧測力計(jì)示數(shù)/N0.40.60.80.50.6 回答下列問題： (1) 實(shí)驗(yàn)中，小明用彈簧測力計(jì)水平拉著木塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動，其目的是使滑動摩擦力的大小 （選填“大于”、“小于”或“等于”）彈簧測力計(jì)的示數(shù)。 (2) 為驗(yàn)證猜想一，小明用彈簧測力計(jì)水平拉著木塊沿水平方向以不同的速度在木板上做勻速直線運(yùn)動時，彈簧測力計(jì)示數(shù)相同。說明滑動摩擦力的大小與速度 。 (3) 分析 次實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證猜想二，在接觸面不變的條件下，滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小 。 (4) 分析 1 、 4 、 5 次實(shí)驗(yàn)，小明得出：在壓力相同的條件下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。老師提出小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)加以改進(jìn)，應(yīng)控制在 相同的條件下粗糙程度不同。 3. 如圖所示是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。器材有：木塊 A 一塊、砝碼一個、彈簧測力計(jì)一個、長木板一塊和棉布一塊。 (1) 四次實(shí)驗(yàn)中，每次用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動，這樣操作是為了測量 。 (2) 比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可探究滑動摩擦力大小與 的關(guān)系；比較 兩次實(shí)驗(yàn)可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)。 (3) 比較甲、丁實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)大于丁實(shí)驗(yàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，小明得出滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)，你認(rèn)為他的結(jié)論是 （選填“正確”或“錯誤”）的。 4. 如圖所示，小麗在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，用質(zhì)量相等、表面粗糙程度不同的兩個物塊 A 、 B 放在水平木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1) 用 A 做實(shí)驗(yàn)，水平向左拉動木板時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則木板對 A 的摩擦力大小為 N。再用 A 、 B 疊放在一起做實(shí)驗(yàn)（A 在下、 B 在上），彈簧測力計(jì)的示數(shù)增大，說明在接觸面的粗糙程度相同時， 越大，滑動摩擦力越大。 (2) 將 B 放在水平木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再與用 A 做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，目的是研究滑動摩擦力的大小與接觸面的 （填“面積大小”或“粗糙程度”）的關(guān)系；用 A 、 B 分別做實(shí)驗(yàn)時，地面對水平木板的滑動摩擦力大小 （填“相等”或“不相等”）。 5. 同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)探究“影響動摩擦力大小的因素” (1) 小明的操作如圖甲所示，他操作的錯誤是 ；糾正錯誤后，應(yīng)拉動彈簧測力計(jì)使木塊做 運(yùn)動。若在木塊上再放一個砝碼，則木塊運(yùn)動時受到的滑動摩擦力將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。 (2) 小高將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话?。他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題是 。 (3) 小娟實(shí)驗(yàn)時，先在豎直方向上對彈簧測力計(jì)調(diào)零，然后用彈簧測力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，則測出的摩擦力 實(shí)際摩擦力（選填“大于”、“等于”或“小于”)。乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)是 N。 6. 冰壺比賽中，為減小冰壺與冰面間的摩擦，運(yùn)動員需在冰壺運(yùn)動路線上的某些區(qū)域刷冰，如圖甲。 (1) 為探究刷冰長度的影響因素，小明和同學(xué)用圖乙裝置尋找模擬刷冰區(qū)域的材料，他們將木塊分別放在長木板、綢布、棉布上，用彈簧測力計(jì)水平拉木塊做 運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)示數(shù)關(guān)系是 F棉>F木>F綢。若用木板模擬未刷冰區(qū)域，則應(yīng)選 模擬刷冰區(qū)域。 (2) 他們用圖丙裝置，將長為 l 的所選材料 M 平鋪在木板上，讓木塊從斜面上滑下，經(jīng)過 M 后停在木板上的固定位置 P。木塊運(yùn)動到位置 P，所需 M 的長度 l 與哪些因素有關(guān)？大家提出以下猜想： 猜想 1：與木塊由靜止滑下時的高度 h 有關(guān)； 猜想 2：與 M 左端到斜面底端的距離 x 有關(guān)。 i 驗(yàn)證猜想 1 時，保持 x 不變，將木塊從不同高度由靜止滑下，改變 l，使木塊最終都停在位置 P，數(shù)據(jù)記錄如下： 序號123456釋放的高度h/m0.100.140.180.200.220.26M的長度l/m2.001.601.200.860.800.40 在圖丁中描點(diǎn)作出 l 與 h 的關(guān)系圖線；l 與 h 的定量關(guān)系是 l= 。 ii 驗(yàn)證猜想 2 時，小明改變 x，將木塊從不同高度由靜止滑下，記錄數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。分析實(shí)驗(yàn)中存在的問題是 ；正確操作后，發(fā)現(xiàn)每次只將 M 前后移動時，木塊都會經(jīng)過 M 停在 P 位置。該現(xiàn)象可否定猜想 2 的依據(jù)是 ；若在上述正確操作中同時改變 x 和 l，則木塊最終可能停在 （選填“P 點(diǎn)左側(cè)”、“P 點(diǎn)右側(cè)”或“P 點(diǎn)左側(cè)或右側(cè)”）。 答案 1. 【答案】 (1) C (2) 水平；等于 (3) 無關(guān) 【解析】 (1) 研究滑動摩擦力大小與接觸面大小是否有關(guān)，要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，只改變接觸面大小，故選各面粗糙程度相同、長寬高各不相等的長方體木塊。 (2) 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)沿水平方向使用，因此在測量摩擦力前，除了觀察彈簧測力計(jì)的量程和分度值外，還應(yīng)將彈簧測力計(jì)在水平方向凋零。實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，此時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)示。 (3) 實(shí)驗(yàn)中改變了接觸面大小，發(fā)現(xiàn)三次彈簧測力計(jì)的示數(shù)均相等，由此得到的結(jié)論是：滑動摩擦力的大小與接觸面大小無關(guān)。 2. 【答案】 (1) 等于 (2) 無關(guān) (3) 1 、 2 、 3；成正比 (4) 接觸面材料 【解析】 (1) 拉動木塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動時，木板受到的滑動摩擦力等于彈簧測力計(jì)的拉力。 (2) 拉動木塊以不同速度在木板上勻速運(yùn)動時，測力計(jì)示數(shù)相同，說明滑動摩擦力的大小與速度無關(guān)。 (3) 分析 1 、 2 、 3 三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可驗(yàn)證猜想二在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面所受壓力的大小成正比，數(shù)量關(guān)系為 f=0.4F壓。 (4) 運(yùn)用控制變量法，應(yīng)在控制接觸面材料相同的條件下改變粗糙程度。 3. 【答案】 (1) 滑動摩擦力大小 (2) 壓力大??；乙、丙 (3) 錯誤 【解析】 (1) 實(shí)驗(yàn)時為了測出滑動摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動，此時滑動摩擦力與拉力大小相等。 (2) 比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知：兩實(shí)驗(yàn)的接觸面的粗糙程度不變，壓力的大小不同、彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，可以探究滑動摩擦力的大小與壓力的大小是否有關(guān)。比較乙、丙兩圖可知：兩實(shí)驗(yàn)的壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，所以可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)。 (3) 由圖甲、丁所示實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，由于沒有控制物體間的壓力相同，他的結(jié)論是錯誤的。 4. 【答案】 (1) 1.4；壓力 (2) 粗糙程度；相等 【解析】 (1) 根據(jù)圖示可知，彈簧測力計(jì)示數(shù)為 1.4?N；當(dāng)水平向左拉動木板時，物塊 A 相對于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板對 A 的摩擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；用 A 、 B 疊放在一起做實(shí)驗(yàn)（A 在下、 B 在上）時，由于 A 與木板的接觸面粗糙程度不變，壓力增大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)增大，說明在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。 (2) 由于 A 、 B 的質(zhì)量相等，則用 A 、 B 單獨(dú)做實(shí)驗(yàn)時對水平木板的壓力相等，而 A 、 B 表面粗糙程度不同，故將 B 放在水平木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再與用 A 做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，是為了研究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系；A 、 B 的質(zhì)量相等，用 A 、 B 分別做實(shí)驗(yàn)時，地面受到的壓力不變，且地面與木板的接觸面粗糙程度不變，因此地面對水平木板的滑動摩擦力大小相等。 5. 【答案】 (1) 沒有水平拉動測力計(jì)；勻速直線；變大 (2) 沒有保持壓力不變 (3) 小于；2.2 【解析】 (1) 彈簧測力計(jì)沒有水平拉動木塊，即使木塊做勻速直線運(yùn)動，木塊受到的拉力和滑動擦力也不相等，因?yàn)樗鼈儾辉谕恢本€上。所以要使滑動擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)，彈簧測力計(jì)要水平拉動木塊，使木塊在水平面上勻速直線運(yùn)動。在木塊上再放一個砝碼，則壓力增大，接觸面的粗糙程度不變，則木塊受到的滑動摩擦力變大。 (2) 木塊沿豎直方向截去一半后，壓力大小和接觸面積都變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑳]有保持壓力不變，故小華得出的結(jié)論是錯誤的。 (3) 因?yàn)閺椈勺陨碇亓Φ淖饔茫援?dāng)在豎直方向上對彈簧測力計(jì)調(diào)零后，再在水平方向上測拉力的大小，指針的位置會有一定的回縮，致使所測出的摩擦力小于實(shí)際摩擦力的大小。由圖知，彈簧測力計(jì)的分度值是 0.2?N，測力計(jì)的示數(shù)為 2.2?N。 6. 【答案】 (1) 勻速直線；綢布 (2) i 如圖所示；3?m?10?h ii 沒有控制木塊從同一高度滑下；l 不隨 x 的變化而變化；P 點(diǎn)左側(cè)或右側(cè) 【解析】 (1) 為了使彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于滑動摩擦力，應(yīng)拉動木塊在不同表面上做勻速直線運(yùn)動；冰壺在刷冰區(qū)域受到的摩擦力比在未刷冰區(qū)域受到的摩擦力小，由 F棉>F木>F綢 知，若用木板模擬未刷冰區(qū)域，則應(yīng)選擇綢布模擬刷冰區(qū)域。 (2) i 根據(jù)表中數(shù)據(jù)描出的是一條直線。根據(jù)直線方程 y=kx+b，在圖線上任取兩組數(shù)據(jù)代人方程，2.0=k×0.1+b，1.6=k×0.14+b，計(jì)算得，k=?10，b=3，故 l 與 h 的定量關(guān)系為：l=3?m?10?h。 ii 在驗(yàn)證猜想 2 時，沒有控制木塊從斜面同一位置由靜止滑下；正確操作后，每次只前后移動 M，木塊都會經(jīng)過 M 停在 P 位置，即 x 改變時，M 的長度 l 不變，木塊就運(yùn)動到位 P，l 與 x 無關(guān)，所以可以否定猜想 2；如果同時改變 x 和 l 的長度，當(dāng) x 減小，l 增大時，則木塊停止在 P 點(diǎn)的右側(cè)；當(dāng) x 增大，l 減小時，木塊停止在 P 點(diǎn)的左側(cè)。