為探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關,長沙市某中學的小剛和小明兩個同學分別設計了如圖甲和圖乙所示的實驗.按圖甲實驗時,小剛用手通過彈簧測力計勻速拉動木塊A,讀出彈簧鍘力計的示數(shù)即可測出木塊和木板之問的滑動摩擦力:小明將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住木塊B,木塊B下面是長木板.實驗時小明拖動長術(shù)扳,然后讀出彈簧測力計的示數(shù),即可測出木塊B和木板之間的摩擦力.

(1)請你畫出木塊A所受滑動摩擦力的示意圖.
(2)你認為誰的實驗設計更好,為什么?

解:(1)在水平方向上木塊受到向右的拉力和向左的摩擦力,因為木塊做勻速直線運動,所以木塊收到的這兩個力是一對平衡力,滿足大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.摩擦力的方向與拉力方向相反,如下圖;
(2)小剛的做法中必須要求木塊A勻速運動,此時滑動摩擦力才與彈簧測力計的拉力是一對平衡力,在此過程中,從操作上很難使木塊A保持勻速直線運動,而小明的做法中,使木板滑動,木塊B相對地面靜止,無論木板運動速度如何,木塊B均受平衡力作用,操作方便,易于控制,所以小明的做法較好.
故答案為:(1)如下圖所示;

(2)小明同學的設計更好,因為按甲圖實驗時,很難控制木塊勻速運動而乙圖中的木板不需要做勻速運動.
分析:(1)木塊A做勻速直線運動,所受拉力和摩擦力是一對平衡力;
(2)圖甲在拉動木塊時,很難讓木塊保持勻速直線運動狀態(tài),會導致了彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定;圖乙當拉動長木板運動的過程中,木塊保持靜止狀態(tài),根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大。
點評:本題考查了摩擦力的測量及實驗方法的評估,對于實驗類試題一定要從實驗的操作、過程、方法考慮解題,是今后中考實驗的重點和熱點,體現(xiàn)了新課標中注重實驗探究過程的要求.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?大慶)在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中,某同學利用如圖所示器材和步驟a、b、c、d進行了實驗探究.請通過觀察和比較回答下列問題:

(1)為探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度之間的關系,可利用步驟
a
a
和步驟
c
c
,得出的結(jié)論是
壓力一定時,接觸面越粗糙,摩擦力越大
壓力一定時,接觸面越粗糙,摩擦力越大

(2)為探究滑動摩擦力的大小與壓力大小之間的關系,可利用步驟
c
c
和步驟
d
d
,得出的結(jié)論是
接觸面粗糙程度一定時,壓力越大,摩擦力越大
接觸面粗糙程度一定時,壓力越大,摩擦力越大

(3)為探究滑動摩擦力的大小與接觸面積大小之間的關系,可利用步驟
a
a
和步驟
b
b
,得出的結(jié)論是
摩擦力的大小與接觸面積的大小無關
摩擦力的大小與接觸面積的大小無關

(4)本實驗采用的實驗方法
控制變量法、轉(zhuǎn)換法
控制變量法、轉(zhuǎn)換法

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南京)如圖所示為“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗.
(1)三次實驗中用彈簧測力計水平勻速拉動木塊A,分別讀出彈簧測力計的示數(shù)F1、F2和F3.其中最大的是
F3
F3

(2)比較甲、乙兩次實驗,得出的結(jié)論是:在壓力相同時,
接觸面粗糙程度越大
接觸面粗糙程度越大
,滑動摩擦力越大.
(3)在丙圖中,彈簧測力計示數(shù)F3為1.6N,若彈簧測力計示數(shù)增大到2N,此時的木塊A所受滑動摩擦力為
1.6
1.6
N.

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科目:初中物理 來源: 題型:

為探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關,小明設計了如圖甲所示的實驗.
(1)利用彈簧測力計測摩擦力的實驗原理是:
二力平衡
二力平衡

(2)在探究滑動摩擦力的大小是否與物體間的接觸面積有關時,小明先后用大、小木塊按照圖甲所示的方法進行對比實驗.小明做法的錯誤之處是:
大小木塊對地面壓力不相等
大小木塊對地面壓力不相等

(3)在研究此問題時,小紅設計的實驗如圖乙所示,彈簧測力計一端固定,另一端勾住長方形木塊,木塊下面是一長木塊,實驗時拉動長木板,然后讀出彈簧測力計的示數(shù),即可測出木塊和木板間的摩擦力.小明看了小紅的實驗后,認為小紅設計的實驗優(yōu)于自己設計的實驗.對此,請你分析小紅做法的優(yōu)點是:
滑動摩擦力與速度無關,不管木板抽出速度如何變化,木塊與木板間的摩擦力不變,彈簧測力計指針不會發(fā)生抖動,便于正確讀出摩擦力
滑動摩擦力與速度無關,不管木板抽出速度如何變化,木塊與木板間的摩擦力不變,彈簧測力計指針不會發(fā)生抖動,便于正確讀出摩擦力

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示為“探究滑動摩擦力的影響因素”的實驗裝置.木塊A重10N,每個砝碼重5N.實驗時彈簧測力計拉木塊,使木塊在水平桌面上做
勻速直線
勻速直線
運動.在木塊上逐漸添加砝碼,得到各次的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗次序 壓力/N 彈簧測力計的拉力/N 滑動摩擦力/N
1 10 2.0
2.0
2.0
2 15 3.0
3.0
3.0
3 20 4.0
4.0
4.0
(1)根據(jù)題中信息,填寫表格中滑動摩擦力的大。
(2)本次探究的是滑動摩擦力的大小與
壓力
壓力
的關系,實驗時應控制
接觸面的粗糙程度
接觸面的粗糙程度
不變.
(3)分析實驗數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:在
接觸面的粗糙程度
接觸面的粗糙程度
不變時,
壓力
壓力
越大,滑動摩擦力越大.

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科目:初中物理 來源:2013年初中畢業(yè)升學考試(江蘇南京卷)物理(帶解析) 題型:實驗題

如圖所示為“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗。

(1)三次實驗中用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,分別讀出彈簧測力計的示數(shù)為F1、F2和F3,其中最大的是_______。
(2)比較甲、乙兩次實驗,得出的結(jié)論是:在壓力相同時,______________,滑動摩擦力越大。
(3)在丙圖中,彈簧測力計示數(shù)F3為1.6N,若彈簧測力計示數(shù)增大到2N,此時的木塊A所受滑動摩擦力為_______N。

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