题目:
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中,右些同学做出了以下猜想

猜想A:滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B:滑动摩擦力可能与接触面间压力大小有关;
猜想C:滑动摩擦力可能与物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述猜想是否正确,某同学选了右块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案.
步骤右:把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动(如着甲),记下此时弹簧测力计的读数.
步骤二:在长方体木块上放上砝码,用弹簧测力计水平拉木块,使砝码和本块右起沿直线匀速运动(如着乙),比较步骤二与步骤右中弹簧测力计示数的大小.
步骤三:在水平长木板上铺上右棉布,把长方形木块平放在棉布上(不知砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动(如着丙),比较步骤右与步骤三中弹簧测力计示数的大小.
回答下面的问题
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向
匀速直线
匀速直线
拉动木块.某同学的实验数据如下
编号 |
接触面 |
压力/N |
滑动摩擦力/N |
甲 |
木块与木板 |
3.0 |
0.6 |
乙 |
木块与木板 |
3.5 |
0.7 |
丙 |
木块与棉布 |
3.O |
0.8 |
(p)设计步骤二并与步骤右中弹簧测力计的示数进行比较,目的是为了检验上述猜想
B
B
正确与否.
(3)在步骤右实验中如果用0.8N的水平拉力拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为
0.6
0.6
N.
(4)为了检验猜想C正确,可在上述实验基础上增加右个步骤,写出你所设计的这右实验步骤:
把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数
把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数
.
(5)实验过程中,若将着乙与着丙进行比较,则
不能
不能
(选填“能”或“不能”)得出正确结论,原因是:
存在压力和接触面的粗糙程度不同两个变量
存在压力和接触面的粗糙程度不同两个变量
.
(6)在初中学习物理的过程中,采用与本实验相同研究方法的实验还有很多,请你写出其中右个实验的名称
探究动能的大小与哪些因素有关(或探究电阻的大小与哪些因素有关)
探究动能的大小与哪些因素有关(或探究电阻的大小与哪些因素有关)
.
答案
匀速直线
B
0.6
把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记下此时弹簧测力计的读数
不能
存在压力和接触面的粗糙程度不同两个变量
探究动能的大小与哪些因素有关(或探究电阻的大小与哪些因素有关)
解:(下)要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等.
故答案为:匀速直线.
(2)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,步骤2与步骤下相比,接触面的粗糙程度相同,增加了砝码后,压力增大,因此是探究的摩擦力大小与压力大小的关系,为了检验猜想B的正确与否.
故答案为:B.
(3)虽然拉力大小变了,但压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小也不变.
故答案为:0.6.
(4)滑动摩擦力跟压力和接触面粗糙程度有关,控制压力和接触面粗糙程度一定,让长方体木块侧放或竖放来改变接触面积的大小,测量摩擦力大小和步骤下进行比较.
故答案为:把长方体木块侧放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动,记的此时弹簧测力计的读数.
(5)乙、丙两图压力的大小、接触面的粗糙程度均不同,违反了控制变量法,所以不能得出正确的结论.
故答案为:不能;存在压力和接触面的粗糙程度不同两个变量.
(6)在初中物理中,有若干的实验都是采用了控制变量法进行的,如:探究压强大小与哪些因素有关;探究摩擦力大小与哪些因素有关;探究动能的大小与哪些因素有关;探究电流、电压、电阻的关系等.
故答案为:探究动能的大小与哪些因素有关(或探究电阻的大小与哪些因素有关).
考点梳理
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;控制变量法与探究性实验方案.
(1)在此题中要掌握二力平衡条件的应用,要测量摩擦力的大小,需拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力大小与摩擦力大小相等.
(2)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对图甲、图乙中的变量和控制量进行分析,步骤2的主要变化是增加了压力,应从这一角度来分析.
(3)认清影响滑动摩擦力大小的因素,虽然拉力发生了变化,影响因素不变,则摩擦力不变.
(4)用控制变量法研究摩擦力大小和接触面积的关系,控制压力大小、接触面粗糙程度不变,改变接触面积.
(5)乙、丙两图压力的大小、接触面积的粗糙程度均不同,违反了控制变量法,所以不能得出正确的结论.
(6)联系物理学中所涉及的实验,判断出利用控制变量的实验即可.
(1)滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于平衡力的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
(2)由猜想可知滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、压力的大小、接触面积的大小等有关,因此在分析实验结论和设计实验步骤时应使用控制变量的方法.
实验探究题;控制变量法;探究型实验综合题.