【題目】某興趣小組在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗時,提出了以下幾種猜想:A.與壓力的大小有關(guān)B.與接觸面積的大小有關(guān).C.與接觸面的粗糙程度有關(guān).

為了驗證以上猜想是否正確,該小組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如表所示.

序號

實驗條件

摩擦力/N

木塊的位置

表面情況

壓力/N

1

平放

木板表面

4

0.8

2

平放

木板表面

6

1.2

3

平放

木板表面

8

1.6

4

側(cè)放

木板表面

8

1.6

5

豎放

木板表面

8

1.6

6

平放

木板上鋪棉布

4

1.2

7

平放

木板上鋪毛巾

4

2.0

(1)本實驗中滑動摩擦力的大小是由彈簧測力計的示數(shù)得出的,要使水平拉力的大小與滑動摩擦力的大小相等,木塊必須做 運動.

(2)由序號1、2、3的實驗,可得結(jié)論 ;要驗證猜想C,應(yīng)選擇序號是 的三組實驗.

(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷,圖乙中圖線 (填“a”或“b”)表示滑動摩擦力f的大小與接觸面積S的關(guān)系.

(4)在某次研究摩擦力的實驗中,小明仍按圖甲將木塊置于水平桌面上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊,木塊的運動狀態(tài)和彈簧測力計的示數(shù)如表所示.由表可知,在第一次試驗中,木塊受到的摩擦力的大小為 N;在這五次試驗中,木塊受到的摩擦力大小應(yīng)該有 次是相同的.

試驗次數(shù)

木塊運動狀態(tài)

彈簧測力計示數(shù)F/N

1

靜止

0.5

2

靜止

0.6

3

加速

0.8

4

勻速

0.7

5

減速

0

【答案】(1)勻速直線;(2)摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關(guān);1、6、7;(3)b;(4)0.5;3.

【解析】

試題分析:(1)掌握二力平衡條件,在實驗中,只有拉動木塊做勻速直線運動,其受到的拉力和摩擦力才相互平衡,大小相等.

(2)分析1、2、3實驗數(shù)據(jù)中的相同點和不同點,比較摩擦力的大小變化是由哪個因素引起的,便可得出結(jié)論.

要驗證猜想C,必須使接觸面的粗糙程度不同,其它條件相同.

(3)綜合分析實驗表格中的數(shù)據(jù),分析比較壓力或接觸面的粗糙程度發(fā)生變化時,摩擦力是否發(fā)生變化;當(dāng)接觸面積的大小發(fā)生變化時,摩擦力大小是否發(fā)生變化,從而得出結(jié)論.注意控制變量法在此實驗中的應(yīng)用.

(4)二力平衡的條件:大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在同一個物體上;滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),跟接觸面積,運動速度無關(guān).

解:(1)要使水平拉力大小與滑動摩擦力的大小相等,木塊必須保持勻速直線運動,此時拉力和摩擦力是一對平衡力.

(2)由序號1,2,3的實驗,接觸面積和接觸面的粗糙程度不變,壓力大小不斷增大,摩擦力也不斷增大,可以得出摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關(guān),可以驗證猜想A.

根據(jù)猜想,要驗證猜想C,必須使壓力大小和接觸面面積相同,而接觸面的粗糙程度不同.所以應(yīng)選擇1、6、7.

(3)由表格中數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)其它條件不變,只改變壓力或接觸面的粗糙程度時,摩擦力大小發(fā)生變化;而其它條件不變,只改變接觸面積的大小時,摩擦力的大小不變.因此可以看出滑動摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),與接觸面積的大小無關(guān),故圖線b表示摩擦力f與接觸面積的關(guān)系.

(4)第一次和第二次實驗,木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)但是有運動趨勢,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,兩個力是平衡力,大小相等,第一次的靜摩擦力是0.5N,第二次的靜摩擦力是0.6N;第3、4、5次實驗中,壓力相同,接觸面的粗糙程度相同,滑動摩擦力相同,都是0.7N.滑動摩擦力跟接觸面積、運動速度無關(guān).

故答案為:(1)勻速直線;(2)摩擦力大小與接觸面所受的正壓力有關(guān);1、6、7;(3)b;(4)0.5;3.

練習(xí)冊系列答案
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a.用已調(diào)節(jié)平衡的天平測出空燒杯的質(zhì)量m1

b.向燒杯內(nèi)倒入適量食用油,測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m2,

c.把燒杯內(nèi)的食用油全部倒入量筒內(nèi),讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V.

d.測得的食用油密度的表達式是:ρ=

(2)為了研究實驗中食用油殘留對測量結(jié)果的具體影響,老師做了如下實驗:在各種規(guī)格的燒杯中倒入適量的食用油,放置一會兒,將全部的油沿杯口倒出,得到如下數(shù)據(jù):

燒杯規(guī)格

500ml

250ml

100ml

50ml

空杯質(zhì)量/g

146

100

46

34.5

杯和剩余油的質(zhì)量/g

151

103

48.5

35.8

若小明實驗使用的是100ml的燒杯,則小明測量質(zhì)量的數(shù)據(jù)需要 (選填“加”或“減”) g,否則其測得的密度值 (選填“偏大”或“偏小”).

(3)為了減小實驗誤差,請你寫出改進后的測食用油密度的方案:

a.用已調(diào)節(jié)平衡的天平測出 ;

b.把燒杯內(nèi)的食用油適量倒入量筒內(nèi),讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V;

C.

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C.由圖乙知,M、N肯定都是非晶體

D.由圖乙知,M肯定是晶體,N肯定是非晶體

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