在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关.请你利用已有的器材设计一个实验,说明小军的认识是不正确的.①
题型:平谷区二模难度:来源:
在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关.请你利用已有的器材设计一个实验,说明小军的认识是不正确的. ①实验器材:一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线若干、还需补充的是______. ②实验步骤: ③实验结论: |
答案
(1)实验中研究摩擦力的大小与速度的关系,因此需要测量摩擦力,需要弹簧测力计; (2)采用控制变量法的思想设计实验步骤,控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变物体运动的速度,观察弹簧测力计示数的大小; (3)如果弹簧测力计的示数不变化,说明小军的认识是不正确的,摩擦力的大小与物体运动的速度无关. 故答案为: (1)弹簧测力计; (2)主要步骤: ①调节弹簧测力计使指针指零刻线; ②将系好细绳的木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计拉动木块,使木块在长木板上做匀速直线运动,在表格中记录弹簧测力计的示数; ③改变拉动木块的速度,重复步骤②,共作出3次; (3)弹簧测力计示数不变,说明小龙的认识是错误的. |
举一反三
下表是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验记录数据.
实验次数 | 实验条件 | 测力计示数(N) | | 压力情况 | 接触面情况 | | 1 | 一个木块 | 木块与毛巾 | 1.0 | 2 | 一个木块 | 木块与桌面 | 0.4 | 3 | 一个木块 | 木块与玻璃板 | 0.2 | 4 | 一个木块和一个砝码 | 木块与桌面 | 0.7 | 小李和小王同学通过实验研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关.他们用弹簧测力计、一块长木板、及若干块大小和形状都相同的长方体金属块和木块做实验.金属块和木块的长、宽、高分别为10厘米、3厘米和2厘米,它们各自各个面的光滑程度均相同,但金属块表面较光滑,木块表面较粗糙,每块金属块和木块的重力分别为3牛和0.4牛.实验时,他们用不同的放置方法把金属块(或木块)放在长木板上,并用弹簧秤拉动它在长木板上沿水平方向作匀速直线运动,实验过程及记录数据如表一,表二和表三所示. 表一 金属块放在长木板上
次数 | 放置方法 | 接触面积(厘米2) | 压力(牛) | 弹簧秤示数(牛) | 1 | 三块叠加平放 | 30 | 9 | 2.7 | 2 | 二块叠加平放 | 30 | 6 | 1.8 | 3 | 一块平放 | 30 | 3 | 0.9 | 某同学做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验.他先用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平放置的平滑木板上做匀速直线运动,并在木板上逐次加砝码,得到如表一所示的实验数据.然后他将一条毛巾铺在木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在粗糙的毛巾表面上做匀速直线运动,并重复上述实验过程,得到如表二所示的实验数据.
次数 | 接触面 | 压力 | 测力计的读数 | | 次数 | 接触面 | 压力 | 测力计的读数 | 1 | 木板面 | 1.5N | 0.2N | 4 | 毛巾面 | 1.5N | 0.5N | 2 | 木板面 | 3N | 0.4N | 5 | 毛巾面 | 3N | 1N | 3 | 木板面 | 4.5N | 0.6N | 6 | 毛巾面 | 4.5N | 1.5N | 表一 | 表二 | 晓伟手边有两块体积大小不同的正方体M1和M2.M1和M2的材料相同、表面粗糙程度也相同.晓伟用弹簧测力计沿水平方向先后拉着M1、M2在水平放置的长木板上做匀速直线运动时,测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次的拉力.于是得出“接触面的粗糙程度一定时,接触面积越大,滑动摩擦力越大”的结论.从上述实验过程看,晓伟的实验结论是不可靠的.请你利用上述器材,重新设计实验. | 下表是某实验小组的同学做“研究滑动摩擦力的大小因素跟哪些因素有关”的实验记录. 实验序号 | 接触面材料 | 压力(N) | 滑动摩擦力(N) | 1 | 木块与木板 | 4 | 0.8 | 2 | 木块与木板 | 6 | 1.2 | 3 | 木块与毛巾 | 6 | 2.5 |
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