人教版物理八年级下册第八章 运动和力 探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验

第八章：运动和力探究影响滑动摩擦力大小的因素实验2023人教版八年下学期物理巩固基础专项讲义第一部分：考点解读探究影响滑动摩擦力大小的因素实验1.实验原理：二力平衡2.实验方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。3.实验结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。4.转换法应用：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小5.由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。第二部分：真题呈现1.如图所示是小华探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。1）本实验中降擦力的测量是_____（选填“直接”或“问接”）测量的，必须在水平方向上匀速拉动木块才能测出摩擦力的原因是（填物理原理）:________.2）比较甲和______两图，可得到的结论是__________________________，滑动摩擦力越大.3）交流评估时，某实验小组提出:实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是_____A.木板的长度太长B.木板的粗糙程度不均匀C.弹簧测力计的分度值太大D.木块与木板的接触面积太大4）小华猜想:廊擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，她将木块沿竖直方向盘取一半后，如图丁所示，测得木块所受摩擦力变为原来的一半，她由此得出:碑擦力的大小随按触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是__________.5）若甲装置中，木块在运动过程中拉力突然变大，滑动降擦力将_____（选填“不变”、“变大“或”变小“）。2.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验、用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小_______（选填“大于”、“等于“或”小于“）拉力的大小;（2）比较2、3两次实验，得出结论:_______;（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力等于_____N，它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1_____f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。3.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。（1））实验中运用了转换法，为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是__________________;（2）小明若先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上运动，则测出的摩擦力_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际摩擦力。（3）实验中小明多次测量的目的是_______________________________________。4.为了研究影响滑动摩擦力大小因素，小芳同学做了如图所示的实验。（1）实验时用弹簧测力计拉动木块，使木块做_____运动。（2）比较甲乙两图中弹簧测力计的示数可知_____。（3）比较甲丙两图中弹簧测力计的示数可知_____。（4）为了研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，小芳在图甲实验基础上，把木块沿竖直方向锯掉一半，测得剩下的半块木块在水平木板上滑动时摩擦力的大小也变为原来的一半，由此她得出:当接触面的粗糙程度一定时，接触面积越小，滑动摩擦力越小。你认为她的结论正确吗？_____，理由是_____。5.下面是明明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。（1）如图所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿_____方向匀速拉动，根据_____条件可以测出木块受到的滑动摩擦力为_____N。（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与_____的关系。（3）为了操作方便，明明对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下铺有毛巾的长木板，木块相对地面保持静止，这样改进后_____（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动铺有毛巾的长木板。比较甲、丙两图中弹簧测力计的示数可以得出:压力相同时，_____滑动摩擦力越大。6.如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。（1）实验时，长木板应放在_____桌面上，用弹簧测力计沿平行于长木板的方向拉木块A，使其在长木板上做_____运动，根据_____可知此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小:（2）甲实验中，木块A受到的摩擦力为_____N:（3）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力的大小与_____有关;比较_____实验可以探究滑动摩擦力的大小与按触面的粗糙程度有关;（4）比较甲、丁实验，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，小明得出:滑动摩擦力的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:理由是_____:（5）在实验过程中发现本实验测量摩擦力的方法有不足之处（答出一条即可）:_____。7.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.如图1中甲图所示，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1中乙图所示，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1中丙图所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一砝码，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）由图1中______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。（2）由图1中甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越_______（选填“大”或“小”）。（3）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1中丁图所示的实验装置，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。（4）实验拓展:如图2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图象分别如图3图4所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_______N。第三部分：自主练习1.红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验．（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做_____________运动，测力计的示数分别如图所示，分析A、B两次实验数据可知，_________（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙．根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越___________，滑动摩擦力越大．（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为___________N，小车___________（填”不受”或“受”）摩擦力的作用．（3）如图所示，红红又进行了D、E、F三次实验，将小车在同一斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动，发现小车在木板表面运动得最远，说明阻力越_________，速度减小得越慢．由此推论出：如果运动的物体不受力，它将_________．2.如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程：(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向作匀速直线运动，根据__原理，可知此时摩擦力与拉力大小相等；(2)小南分析甲、乙，发现，说明滑动摩擦力的大小与__有关，分析甲、丙，发现，说明滑动摩擦力的大小与接触面__有关；(3)小南在本次探究中运用的研究方法是__和转换法；(4)小南在探究后反思：操作中不能保证匀速拉动物体，所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后，将实验装置改成如图丁所示，当他拉出木板的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，你认为仍然不稳定的原因可能是__（填序号：A．接触面的粗糙程度不均匀；B．未能保证匀速抽出木板）。3.小亮在探究“滑动摩擦力的大小与那些因素有关”这一问题提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了验证这一猜想，他找来了量程合适的弹簧测力计一个，长木板一块，质量相同的长方体木块和塑料块各一块。（1）为了准确测出物体与长木板之间摩擦力大小必须用弹簧测力计拉着物体，使它沿长木板___________滑动，原理是：_________；（2）为了验证猜想①，他通过图甲、乙所示的实验，可以得出的结论是：在保持__________一定时，___________越大，滑动摩擦力越大。（3）为了验证猜想②，他利用图乙的器材再做一次实验，就能验证猜想②，他的做法是：_______重新做一次实验。（4）实验中他感到读出弹簧测力计示数有一定困难，经过思考，小亮想按图丙的装置进行实验，固定弹簧测力计，拉木块下的长木板，实验效果会显著改变，请写出这样改进的好处：______________。4.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“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”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，棉布和毛巾各一块。（1）设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息______；（2）实验前，要对弹簧测力计进行调零。调零时，测力计的摆放方向应该是______方向。实验中，要用测力计拉着物体做______运动；（3）实验时，某同学调整了挂钩的