中考物理必考实验精解精练专题 实验10探究影响滑动摩擦力的因素（含解析）.docx

1、实验10探究影响滑动摩擦力的因素考点聚焦探究课题：探究影响滑动摩擦力的因素实验装置实验方法控制变量法，等效替代法实验原理二力平衡探究过程1用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；2.在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力；3.换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力；4.记录数据；记录表格实验结论（1） 压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（2）在接触面粗糙程度一定的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大满分归纳考点方向器材作用1. 弹簧测力计的作用是:测量滑块的滑动

2、摩擦力注意事项1.实验中弹簧测力计示数不稳定的可能原因：接触面的粗糙程度不均匀；没有保持水平匀速直线拉动物块2.测量摩擦力大小是依据：二力平衡的知识来进行的3.摩擦力大小测量具体操作：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4.为何水平匀速来动滑块，为使滑动摩擦力等于拉力5.实验中出现误差的原因：用手拉动弹簧测力计，很难控制匀速直线运动6.实验需要多次测量，得出多组数据的目的是：避免实验偶然性，得出普遍规律实验改进固定弹簧测力计不变，改拉长木板，因为这样能使弹簧测力计示数稳定，便于读数。经典例题1（2019河南）在探究“影响滑动摩擦力

3、大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，则F1N。（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在相同时，越大，滑动摩擦力越大。（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：。（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力（选填“大于”、“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。【答案】（1）匀速直线； 1.6；

4、（2）接触面粗糙程度；压力；（3）将木块与铝块互换位置，重复实验，比较两次弹簧测力计的示数；（4）等于【解析】（1）竖直向上拉测力计，通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时，铝块在水平方向上受到平衡力的作用，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数，摩擦力的大小。测力计的示数如图甲所示，图中测力计分度值为0.2N，示数为F11.6N，即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。（2）分析比较甲、乙两次可知，接触面粗糙程度相同，乙图中接触面间的压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）要探究滑动摩擦力大小与接触

5、面粗糙程度的关系，需控制压力相同，接触面的粗糙程度不同，故可设计方案：将铝块叠放在木块上，然后放在水平木板上，竖直向上拉测力计，使它们沿水平方向做匀速直线运动，记下测力计示数F3，分析比较F3与F2的大小，得出结论。（4）由图丙可知，铝块在木板上运动时，压力也不变，接触面的粗糙程度不变，则所受的滑动摩擦力不变，故图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。【分析】（1）根据二力平衡知识可知，只有物体在水平面上做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力；弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置进行读数；（2）比较甲、乙两次实验，相同的量和不同的量，进而得出结论，注意下结论时

6、控制变量；（3）要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需控制压力相同，使接触面的粗糙程度不同，进行设计方案即可；（4）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关。【点评】本题探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，考查了实验操作、仪器的读数、实验结论的归纳与实验方案的设计等，属于力学重要实验之一，平时学习时多总结实验命题点有助于快速解题。突破联系2（2019济南）在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，图甲所示是一些同学根据日常生活经验所作的猜想与假设，图乙是实验用到的弹簧测力计。（1）图乙所示的弹簧测力计的测量范围（量程）是N。（2）请你写出一个支持小刚猜想的日常

7、生活事例：。（3）小刚为了验证自已的猜想，用如图丙所示的装置进行实验，还要在木块下面的水平长木板上分别铺上棉布、毛巾等进行实验，这是为了改变。（4）小刚和部分同学通过实验收集到了表中的实验数据。实验序号接触面面积压力/N摩擦力/N1木块与木板40.82木块与木板51.03木块与木板61.24木块与棉布62.05木块与毛巾62.5其中，小刚通过他的上述实验收集到的是序号为、的三组数。（5）通过对这三组数据的分析，小刚得到的实验结论是：。【答案】（1）0；5；（2）穿着鞋底有深花纹的运动鞋不容易滑倒；（3）接触面的粗糙程度；（4）3、4、5；（5）压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大【解析

8、】（1）图乙所示的弹簧测力计的测量范围（量程）是05N；（2）小刚猜想滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，生活事例：穿着鞋底有深花纹的运动鞋不容易滑倒；（3）研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，要控制压力大小相同，只改变接触面的粗糙程度，小刚为了验猜想，用如图丙所示的装置进行实验，还要在木块下面的水平长木板上分别铺上棉布、毛巾等进行实验，这是为了改变接触面的粗糙程度；（4）研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，要控制压力大小相同，故小刚通过他的上述实验收集到的是序号为3、4、5的三组数；（5）比较通过对这三组数据的分析，小刚得到的实验结论是：压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力

9、越大。3（2019辽阳）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甲所示，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）如图乙所示，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，

10、发现小车在木板表面运动的最远，说明阻力越，速度减小的越慢。由此推论出：如果运动的物体不受力，它将。【答案】（1）匀速直线；小车；大；（2）2.8；受；（3）小；做匀速直线运动【解析】（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匀速运动，使拉力与物体所受摩擦力二力平衡；测力计的示数分别如图甲所示，分析A、B两次实验数据可知，压力相同，B的拉力大，即滑动摩擦力大，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，压力越大，滑动摩擦力越大。（2）如果突然将拉力增加到3N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故则此时木块受到桌面的摩擦力大

11、小不变，为2.8N，因拉力大于滑动摩擦力，故木块必做加速运动，小车仍随木块一起运动，所以受摩擦力作用。（3）摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大；反之接触面越光滑，则摩擦力越小。当摩擦力越小时，小车运动的距离越远；推理：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。4（2019通辽）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）此实验是根据原理测出摩擦力大小的。（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为3N，他认为这时摩擦力的大小为3N，他

12、操作中的错误是。（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是。（4）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，会发现（选填“甲”或“乙”）图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时，压力作用效果与有关。【答案】（1）二力平衡；（2）变大；没有使物体做匀速直线运动；（3）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）乙；压力【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小；（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块受到的平衡力，木块所受的摩擦力变大；木块被

13、拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为3N，他认为这时摩擦力的大小为3N，此时测力计示数大于滑动摩擦力，他操作中的错误是没有使物体做匀速直线运动；（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是：压力相同，丙中接触面粗糙，滑动摩擦力大，故压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）在图甲、图乙实验中，乙中压力大，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，会发现乙图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时，压力作用效果与压力有关。5（2019黑龙江）某班级同学为了帮助体委解决参加学校拔河比赛的组队问题，做了如图1所示的“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验：分析总结

14、：实验现象表明在拔河比赛中可以通过接触面的粗糙程度和来增大人与地面的摩擦力，使班级赢得比赛。科学决策：组队时在班级选体重的同学参加比赛，同时在比赛时穿图2中的（填“甲”、“乙”或“丙”）种鞋。【答案】增大；压力；大；甲【解析】（实验现象说明，滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大；所以在拔河比赛中可以通过增大接触面的粗糙程度和压力来增大人与地面的摩擦力，使班级贏得比赛；根据生活经验可知，压力越大，摩擦力越大，所以组队时，在班上选体重大的同学参加比赛鞋；底越粗糙摩擦力越大，所以拔河时脚要穿鞋底花纹大的鞋，故选甲。6（2019天水）在“探究影响滑动摩擦力大小的

15、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1、2两次实验，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象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为N。【答案】（1）匀速直线；等于；（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦

16、力越大；（3）3【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；（2）由1、2两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）有图丙知：26s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N；68s物体做减速运动，但由于压力的接触面的粗糙

17、程度不变，滑动摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N。7（2019福建）如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。（1）如图甲中，将木板固定水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力大小相等；图乙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后，木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力大小相等。（选填“一定”或“不一定“）（2）如图丙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后，测力计A的示数为4.0N，测力计B的示数为2.5N，木块受到的滑动摩擦力大小为N若增大拉力，当A的示数为4.8N时，B的示数为N。【答案】（1）不一定；一定；（2）2.5；2.5【解析】（1）摩擦力的大小是通过读取弹簧

18、测力计的拉力得出的，这是依据了二力平衡的原理，因此，图甲要保持物体做匀速直线运动才行。图甲在拉动木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，会导致弹簧测力计的示数不稳定；图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计，一个拉木板，同是做相对运动，但可以看出，图乙当拉动长木板运动的过程中，无论长木板是否做匀速直线运动，木块始终处于静止状态，根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数一定等于摩擦力的大小。（2）如图丙所示，弹簧测力计B的示数为2.5N，根据二力平衡，则木块受到的摩擦力大小为2.5N若拉力增大到4.8N，木板将做加速运动，因压力和接触面粗糙程度不变，故木块受到的摩擦力将不变，还是2.5N；8（201

19、9达州）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上放一钩码，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）该实验主要采用的探究方法是。（2）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。（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定

20、时，接触面越粗糙滑动摩擦力越（选填“大”或“小”）。（4）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。（5）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，Ft和vt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。【答案】（1）控制变量法；（2）甲丙；（3）大；（4）不需要；1.8；（5）4【解析】（1）该实验主要采

21、用的探究方法是控制变量法。（2）因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小；由图1中甲丙两图可知：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。（3）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大；（4）如图1中丁图所示的实验装置，A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动；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，根据三力平衡，fAB+f3N，长木板B受到地面的摩擦力大小为：f3N1.2N1

22、.8N；（5）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，Ft和vt图象分别如图3图4所示，由图4知，69秒物体做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到摩擦力大小不变，故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。9（2020重庆模拟）如图所示是小君“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验过程图：（1）该实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做运动，根据二力平衡原理，可知此时摩擦力与拉力大小相等。（2）分析图甲和乙，发现弹簧测力计示数F甲F乙，说明。（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计示数F甲F丙，说明。（4）

23、小君在本次实验中运用的研究方法是转换法和。（5）小霞发现小君在上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如下图所示。比较小霞的新实验装置相比小君装置的优点是。【答案】（1）匀速直线；（2）接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）控制变量法；（5）拉动木板时不需要匀速拉动并且弹簧测力计示数稳定便于读数【解析】（1）弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动时受到平衡力的作用，在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等；（2）分析图甲和乙可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的

24、示数不同，压力越大，拉力越大，即摩擦力越大，这说明在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面粗糙，丙弹簧测力计的示数大，即摩擦力大，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）实验时，用弹簧测力计拉木块使它在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。通过拉力的大小得知摩擦力的大小，用到了转换法；由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以这个实验中还用到另一个方法是控制变量法；（5）木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优

25、点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数，大小等于滑动摩擦力，由于压力、接触面粗糙程度不变，故示数稳定。10（2020广东模拟）如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置。长方体小木块正面和侧面的面积不同而粗糙程度相同，长木板一面为较光滑的木板面，另一面是粗糙的布面。选择不同的接触面，改变木块对木板的压力，依次实验，将每次测量结果填入下表。实验序号木块与木板的接触面压力/N弹簧测力计的示数/N1木块正面与木板面2.00.62木块正面与木板面4.01.23木块正面与木板面6.01.84木块侧面与木板面2.00.65木块侧面与布面2.01.06木块

26、正面与布面2.0（1）拉着长木板水平向左运动，当弹簧测力计的示数稳定时，弹簧测力计的拉力（选填“等于”或“不等于”）小木块受到的滑动摩擦力。该装置（选填“需要”或“不需要”）控制木板匀速运动。（2）使用弹簧测力计前要观察量程和分度值，以及指针是否指在。（3）由实验1、4可知，滑动摩擦力的大小与接触面的面积（选填“有关”或“无关”），则实验6空格中的数据应该是N。（4）由实验4、5可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越。（5）由实验1、2、3可知，其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成比，这里主要采用的硏究方法是（选填“控制变量法”或“理想实验法”）。【答案】（1）等于；不需要；

27、（2）零刻度线处；（3）无关；1.0；（4）大；（5）正；控制变量法【解析】（1）拉着长木板水平向左运动，当弹簧测力计的示数稳定时，弹簧测力计的拉力等于小木块受到的滑动摩擦力；木块稳定时相对地面处于静止状态，在水平方向上木块受到的测力计的拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，而与木板的运动状态无关，故此过程不需要匀速拉动；（2）测力计使用前要观察量程、分度值，以及指针是否指在零刻度线处。（3）由实验1、4可知，压力和接触面粗糙程度相同，而接触面积大小不同，滑动摩擦力相同，故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；根据实验5中的数据，由这个结论可知，实验6空格中的数据应该是1.0N。（4

28、）由实验4、5可知压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（5）由实验1、2、3可知，在接触面粗糙程度相同时，压力增大为原来的几倍，滑动摩擦力增大为原来的几倍，即滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，这里主要采用的硏究方法是控制变量法（控制了接触面的粗糙程度相同）。11（2020泉州模拟）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示。（1）实验中，必须水平拉着木块做运动，目的是使弹簧测力计示数（大于/等于/小于）滑动摩擦力的大小。（2）由甲、乙两次实验可得：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越。（3）由两次实验可得：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）在甲实验

29、中，当木板的运动速度变大时，滑动摩擦力的大小（变大/变小/不变）。（5）小明在图甲实验中将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受摩擦力变为原来的一半，他由此得出“滑动摩擦力大小与物体间接触面积大小有关”的结论，你认为他的结论（可靠/不可靠），原因是。【答案】（1）匀速直线；等于；（2）大；（3）甲、丙；（4）不变；（5）不可靠；没有控制压力相同【解析】（1）实验中，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）图甲和图乙，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可得出：在接触面粗糙程度相等时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）要得出“在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”这个结论，必须控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，由图可知，甲、丙实验符合要求；（4）当木板的运动速度变大时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力大小也不变；（5）将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。这一过程中，接触面积改变的同时，压力也发生了改变，不符合控制变量法的要求，故得出的结论不可靠。