在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿______方向拉着物块A做______运动,这样做是根据______的知识
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在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿______方向拉着物块A做______运动,这样做是根据______的知识测出滑动摩擦力的大小. (2)观察三个实验,比较甲图和______图所示实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关. (3)比较甲图和丙图所示实验,说明在______相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大. (4)小明在进行乙图实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图线如图2所示可知:f=______F压.当木块与砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为______N,若此时弹簧测力计的读数增大为2N,则木块将做______运动. |
答案
(1)当物体在两个力的作用下保持静止或做匀速直线运动时,这两个力二力平衡,大小相等,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,木块在水平方向受到滑动摩擦力和拉力的作用,若木块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力等于测力计的拉力,这里运用了二力平衡的知识; (2)要研究摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系,必须控制接触面的粗糙程度不变,改变压力,所以应选择甲图和乙图; (3)甲图和丙图所示实验,压力大小相等,丙图接触面比较粗糙,弹簧测力计示数较大,即滑动摩擦力较大,说明:在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大; (4)由摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图线可知,摩擦力f与作用在物体表面的压力F压成正比: 当作用在物体表面的压力为2N时,摩擦力为0.5N,作用在物体表面的压力为4N时,摩擦力为1N,所以摩擦力f与压力F压的关系是:f=0.25F压; 当木块与砝码的总重力为6N时,即作用在物体表面的压力为6N时,由图象可知,摩擦力为1.5N; 若弹簧测力计的拉力为2.5N时,木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变,即受到的滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,拉力大于摩擦力,则木块将不再做匀速直线运动,而做加速运动. 故答案为:(1)水平;匀速直线;二力平衡;(2)乙;(3)压力;粗糙;(4)0.25;1.5;加速(直线). |
举一反三
为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验.以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定).
第一次:把木块水平放在长木板上,用弹簧测力计水平拖拉木块,使木块做匀速直线运动(如图甲),读出弹簧测力计的示数,并记入下表中: 第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如图乙),记下相应的示数; 第三次:把两块相同的木块叠放在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图丙),记下相应的示数.
实验次数 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N | 1 | 20 | 4.0 | 4.0 | 2 | 20 | 4.0 | 4.0 | 3 | 40 | 8.0 | 8.0 | 在做完研究滑动摩擦力的大小实验后,小刚同学认为滑动摩擦力还可能与物体运动速度有关,请你利用身边的物品或实验器材帮他设计一个简单实验研究:滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关;要求: (1)写出选用的物品或实验器材; (2)简述实验步骤; (3)简单进行实验现象分析. | 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验.
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,是因为由二力平衡知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数. (2)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:在压力相同时,______,滑动摩擦力越大.在实验中采用的方法是______. (3)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.为了进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”,某同学在A物体上添加砝码并均匀摆放,改变的是物体对桌面的压力,重复上述实验步骤进行多次实验,并将实验数据记录在表中.
实验次数 | 压力F/N | 测力计示数/N | l | 2.3 | 1.8 | 2 | 3.3 | 2.6 | 3 | 4.3 | 3.4 | 4 | 5.3 | 4.2 | 小明用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关. (1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作______运动.这样做的目的是根据______知识,物块与桌面之间的摩擦力大小与拉力相等. (2)实验时,小明记录的部分数据如下表所示.
序号 | 木板表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N | 1 | 木板 | 6 | 1.2 | 2 | 木板 | 8 | 1.6 | 3 | 木板 | 10 | 2.0 | 4 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 | 5 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 | 为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学做了如图所示的实验.
(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,应使木块在弹簧测力计拉力的作用下做______运动. (2)甲、乙两图所示的实验说明了:______滑动摩擦力越大. (3)甲、丙两图所示的实验说明了:______滑动摩擦力越大. (4)上述实验表明:滑动摩擦力的大小与______有关. (5)上述实验采用了______的研究方法.在下列几个探究事例中,运用同样的研究方法的是______(填序号) A、引入“光线”来表示光的传播路径和方向 B、研究平面镜成像时,将一支未点燃的蜡烛放在像的位置 C、研究力的作用效果时,用大小,方向都相同的力在不同的位置推门. |
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