/實驗12探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗：探究滑動摩擦力大小的影響因素【實驗目的】探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關【實驗設計】用彈簧測力計拉動木塊在水平長木板上做勻速直線運動，測出木塊受的摩擦力，再改變木塊對長木板的壓力和接觸面的粗糙程度進行多次實驗，找到滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系。【實驗原理】二力平衡【實驗器材】彈簧測力計、木塊、木板、毛巾、砝碼等。【進行實驗與收集證據】（1）如圖甲所示，將木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數即木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中；（2）如圖乙所示，在木塊上加一個砝碼，再測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格；（3）如圖丙所示，在長木板上鋪上毛巾，再將木塊放在毛巾上，然后測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中。實驗序號實驗條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力較光滑2等于木塊和砝碼的總重力較光滑3等于木塊的重力較粗糙【分析論證】實驗序號實驗條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力較光滑0.92等于木塊和砝碼的總重力較光滑1.63等于木塊的重力較粗糙2.1（1）由甲、乙兩次實驗可知，接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）由甲、丙兩次實驗可知，壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【實驗結論】接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【交流與討論】（1）實驗中的探究方法：控制變量法和轉換法。控制變量法：①探究滑動滑動摩擦力的大小與壓力的關系：控制接觸面的粗糙程度不變，改變物塊對接觸面的壓力。②探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系：控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度。轉換法：通過讀取彈簧測力計的示數來間接測量滑動摩擦力的大小。（2）實驗中要水平勻速拉動木塊，做勻速直線運動，才能保證滑動摩擦力的大小等于拉力大小。【實驗評估】實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計，所以會導致彈簧測力計的示數不穩定。因此，將實驗方案改進如下：木塊位于長木板上，用彈簧測力計拉住一端，彈簧測力計的另一端固定。改進后，水平向右拉動長木板，當木塊保持靜止時，木塊處于平衡狀態，此時無論長木板是否做勻速直線運動，都可以保證拉力的大小始終等于滑動摩擦力的大小。實驗拓展1：探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關系【實驗步驟】（1）把木塊平放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F1。（2）把木塊側放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F2。【分析論證】實驗序號接觸面材料壓力大小受力面積大小摩擦力大小1長木板相同大0.8N2長木板相同小0.8N【實驗結論】在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，摩擦力的大小與接觸面積的大小無關。實驗拓展2：探究滑動摩擦力大小與物體運動速度的關系【實驗步驟】（1）把木塊與砝碼放在木板上面，以比較小的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F1。（2）②保持壓力、粗糙程度都相同，以比較大的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F2。【分析論證】實驗次數接觸面材料壓力大小運動速度摩擦力大小1長木板相同0.1m/s0.7N2長木板相同0.2m/s0.7N【實驗結論】在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，摩擦力的大小與運動速度的大小無關。《探究滑動摩擦力大小的影響因素》常考問題：（1）實驗原理：在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其做勻速運動，根據二力平衡的知識可知，木塊所有的歡動摩擦力就等于彈簧測力計的示數。（2）用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊的目的是：使木塊受到的摩擦力等于彈簧測力計的示數。（3）木板必修水平放置，且彈簧測力計必須沿水平方向拉動，木塊必須做勻速直線運動的原因：只有做勻速直線運動，木塊所受的拉力和摩擦力才是一對平衡力，此時彈簧測力計測得的拉力等于木塊受到的摩擦力。（4）實驗結論：①比較甲、乙兩組實驗，是為了研究滑動摩擦力的大小與壓力的關系：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大。②比較甲、丙兩組實驗，是為了研究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力就越大。（5）實驗主要采用的探究方法：控制變量法。①探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系：保持接觸面的粗糙程度不變，只改變壓力的大小，觀察彈簧測力計的示數變化。②探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系：保持壓力不變，只改變接觸面的粗糙程度，觀察彈簧測力計的示數變化。（6）實驗方案的改進：向右拉動長木板時，物塊受到的滑動摩擦力方向向右。這樣改進的優點是：彈簧測力計示數穩定，便于讀數。（7）在長木板上鋪上毛巾的目的：改變接觸面的粗糙程度。（8）滑動摩擦力大小與物體的運動速度、物體的接觸面積均無關。探究與這些因素是否有關時，注意要保持壓力和接觸面粗糙程度相同。【典例1】在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，小明按照如圖所示的甲、乙、丙三種情況進行實驗，其中A為木塊，B為重物，甲、乙兩圖中的接觸面較光滑且粗糙程度相同，丙圖中接觸面較粗糙．(1)圖甲中，將木塊放在水平木板上，當木塊做運動時，木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的示數；(2)比較甲、兩圖的實驗，可以得出滑動摩擦力的大小與壓力大小有關；(3)對比甲、丙兩圖的實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與的關系；(4)小明將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速直線運動，發現彈簧測力計的計數為圖甲中示數的一半，便得出“滑動摩擦力的大小與接觸面的面積有關”的結論．你認為小明的結論是（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：；(5)為了使彈簧測力計示數穩定，小明對實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，該裝置（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動長木板，他用水平拉力F拉動長木板，待彈簧測力計示數穩定后，木塊C受到水平向（填“左”或“右”）的摩擦力，若此時增大拉力F，彈簧測力計的示數。（選填“變大”、“變小”和“不變”）【典例2】如圖是探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗情景。(1)用彈簧測力計拉動木塊在水平長木板上做運動，根據原理，可知木塊受到的摩擦力大小等于彈簧測力計的示數；(2)通過分析比較甲、乙兩次實驗，可知滑動摩擦力的大小與有關；(3)實驗中，在長木板上鋪上毛巾的目的是：以下事例中，應用此方法來增大摩擦力的是；（填字母）A．冰壺運動中運動員刷冰B．給門軸上的合頁上加潤滑油C．自行車剎車時用力捏閘D．體操運動員在手上涂防滑粉(4)將甲圖中的木塊從中間豎直切開，然后疊放在一起，繼續實驗，如圖丁所示。分析甲、丁兩次實驗數據，說明滑動摩擦力的大小與無關；(5)該小組在實驗中發現較難保持木塊勻速運動，導致彈簧測力計示數不穩定，于是他們改進實驗，如圖戊所示，固定彈簧測力計，拉動長木板進行實驗，此時彈簧測力計（選填“A”或“B”）的示數是測量滑動摩擦力大小的。他們嘗試快速拉動長木板和緩慢拉動長木板，發現兩次實驗中，彈簧測力計的示數（選填“快速拉動時大”、“緩慢拉動時大”或“一樣大”）。【訓練1】如圖所示，是小軍同學探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情境。(1)實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做運動，此時木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；(2)比較甲圖和乙圖實驗現象，可以得到的結論是：；(3)小紅同學想再通過比較乙圖和丙圖實驗現象得出相關實驗結論，你認為可以嗎？并說明理由：。【訓練2】在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，利用長木板、毛巾、木塊、砝碼及彈簧測力計進行實驗。圖甲、乙、丙是三次測量滑動摩擦力時規范操作的情景。(1)實驗中，為了測量滑動摩擦力的大小，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動，其目的是使拉力（選填“大于”、“小于”或“等于”）滑動摩擦力；圖甲中，木塊與木板表面間滑動摩擦力的大小為N；(2)比較甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數大小，可得出的結論是滑動摩擦力大小與有關；比較兩圖中彈簧測力計的示數大小，可得出的結論是滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關；(3)由此實驗結果說明，如果要取得拔河比賽的勝利，組隊時應選體重較（選填“大”或“小”）的同學參加比賽，同時在比賽中選用圖丁中（選填“a”、“b”或“c”）類型的鞋子；(4)若圖丙中的拉力為6N，木塊加速運動，則此時木塊與毛巾表面間滑動摩擦力的大小為N。【訓練3】如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗裝置。(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下，木板和毛巾保持不動，物塊在彈簧測力計水平拉力作用下做勻速直線運動。則物塊所受滑動摩擦力的大小（填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數。(2)比較實驗是為了研究滑動摩擦力大小與壓力的關系。(3)小莉同學對實驗裝置進行改進，如圖丁所示，用力拉動長木板向左運動，物塊保持靜止時彈簧測力計的示數（填“大于”“等于”或“小于”）物塊所受滑動摩擦力的大小。改進后的實驗中小萌同學（填“需要”或“不需要”）勻速拉動長木板。【訓練4】如圖所示，小明用長方體木塊（六個面的接觸面粗糙程度相同）探究影響滑動摩擦力大小的因素。(1)實驗前彈簧測力計指針未指在“0”刻度線上，則接下來進行的操作是；(2)如圖甲實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著木塊做運動，根據知識可知，木塊與長木板間的滑動摩擦力的大小彈簧測力計對木塊的拉力大小。如果將水平拉力增大到3N，木塊受到的滑動摩擦力大小為；(3)小明通過乙、丙兩實驗可得到結論：；(4)小明還想探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，他將圖甲的木塊沿豎直方向切掉一半，重復圖甲所示的實驗，測得木塊受到的滑動摩擦力變小，由此得出“在接觸面粗糙程度相同的情況下，受力面積越小，滑動摩擦力越小”的結論。你認為他探究過程中存在的問題是，請簡要說明你的改進建議是：。【訓練5】在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，裝置如圖所示，鋁塊和木塊的外形相同，一端帶有定滑輪的長木板固定不動，鋁塊通過細線與彈簧測力計相連。（忽略滑輪的摩擦）(1)圖甲中，將鋁塊放在水平木板上，豎直向上拉測力計，當鋁塊沿水平方向做運動時，鋁塊所受滑動摩擦力大小等于測力計的示數F1，則F1=N。(2)比較甲、乙兩次實驗，可以得出：在相同時，越大，滑動摩擦力越大。(3)圖乙實驗完成后，利用原有器材，還可進一步探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，請你簡要說明實驗方案：。(4)請你判斷：圖丙中，鋁塊水平運動時所受滑動摩擦力（選填“大于”“等于”或“小于”）圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力。【拓展設問】小南同學將實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，將木塊放在水平長木板上，將水平放置的彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，實驗時拉著長木板向右運動，彈簧測力計的示數如圖所示，則此時木塊所受的滑動摩擦力大小為N。這樣改進的好處是（寫出其中一條即可）。【訓練61】【問題】在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，一些同學根據日常生活經驗作出了下列猜想：猜想一：可能與接觸面的粗糙程度有關；猜想二：可能與接觸面積大小有關；猜想三：可能與接觸面之間的壓力大小有關；猜想四：可能與物體運動速度大小有關。【證據】圖1所示的是同學們做實驗時的情景。要測出木塊與木板之間滑動摩擦力的大小，可用彈簧測力計拉著木塊沿水平木板做運動。這樣做的目的是使。【解釋】（1）比較圖1中甲、乙兩次實驗，可得到結論：當接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力。（2）比較圖1丙和圖1兩次實驗，可得到結論：在保持壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力。【交流】（1）為了方便測量拉力，小明將實驗裝置改成圖2甲實驗所示的裝置，通過增減砝碼來改變拉力大小；而小華用圖2乙實驗裝置，通過改變沙子的重力來改變拉力的大小。請你判斷誰的設計更合理。答：的設計更合理。（2）小英同學認為要探究滑動摩擦力大小與受力面積大小的關系時，只需要將圖1乙實驗中的物體切去一部分后再拉，如圖2丙實驗所示。這種操作小明認為不合理，這是因為實驗過程中。【訓練7】小明在做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗時，利用一套器材依次完成如圖所示的實驗，其中圖甲、圖乙中長木板正面朝上，圖丙中長木板反面朝上，長木板的反面比正面粗糙。(1)小明提出如下猜想：①滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關；②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。如果小明要驗證猜想①，他應該選擇兩圖所示的實驗來操作；如果小明要驗證猜想②，他應該選擇兩圖所示的實驗來操作。(2)實驗中，小明用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等，這是利用了的知識。(3)小明分別對猜想①、②進行了實驗驗證。圖甲、圖丙實驗中彈簧測力計的示數分別為0.8N、1.2N，在圖乙實驗中，彈簧測力計的示數如圖丁所示，示數為N。小明多次實驗后得出結論：接觸面所受的壓力越大，滑動摩擦力越大；接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【拓展設問】(4)許多情況下摩擦是有用的，人們常常設法增大它。請寫出一個通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實例：。(5)小明改變放在木塊上的砝碼質量，多次實驗得到摩擦力f與作用在木板表面的壓力F的關系圖像，如圖戊所示。由圖可知，當木塊與砝碼對木板表面的壓力為2N時，滑動摩擦力的大小為N。分析圖像得出結論：當接觸面的粗糙程度一定時，滑動摩擦力與壓力成比。(6)實驗后，小明和同學們對實驗中存在的問題進行了交流，改進了實驗方案，設計了如圖己所示的實驗裝置。將彈簧測力計固定不動，木塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，不拉木塊，改為拉動長木板，使長木板與木塊相對運動，再次驗證了猜想①、②并得出相同結論。針對實驗改進，同學們提出了以下觀點，其中錯誤的是___________（填字母）。A．改進后，拉動長木板時不必保持勻速運動，更易于操作B．改進后，彈簧測力計示數較穩定，容易讀出正確的數值C．改進后，木塊穩定時受到的滑動摩擦力小于彈簧測力計對木塊的拉力【訓練8】小雨利用如圖所示裝置探究“影響滑動摩擦力大小因素”。(1)實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在木板上做運動，甲圖中滑動摩擦力的大小為N；(2)比較圖甲、乙兩次實驗，可以得出結論：；(3)小雨在某次實驗過程中拉力隨時間變化的圖象如左圖所示，木塊的速度隨時間變化的圖象如右圖所示，要準確地測量出滑動摩擦力大小，她應在時間段讀取彈簧測力計的數值，進一步可以知道木塊在第7s時的摩擦力為N。(4)葉子姐姐認為實驗可以這樣改進：把彈簧測力計的拉環端固定，并使彈簧測力計保持水平，在沿水平方向拉動長木板，如圖丁。你認為葉子姐姐這樣做的好處是：。（寫出一點即可）(5)應用：如圖所示是小龍同學在家用搓衣板洗衣物的情景。①請你用所學的物理知識解釋搓衣板的搓面設計成波浪形凹槽的道理。②生活中還有哪些地方也用到這個知識，請舉一個例子。【訓練9】小軍完成了“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。(1)如圖①所示，在探究滑動摩擦力的實驗中，用彈簧測力計拉著木塊在水平長木板上做滑動，這時彈簧測力計所示的拉力為N；(2)如圖②所示，比較圖甲和圖可知，當接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越；(3)如圖②所示，比較圖乙和圖丙可知，當壓力時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越；(4)如圖②所示，這種探究方法叫法。【訓練10】如圖所示，探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”。(1)如圖甲、乙、丙，小明用彈簧測力計沿水平方向拉動同一木塊，使其做運動，圖甲中木塊受到的滑動摩擦力大小等于N，方向是。(2)比較甲、丙兩圖可知：當相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。(3)圖甲中物體運動的速度大小為v1，圖乙中物體運動的速度大小為v2，實驗過程中，關于v1和v2的大小，下列說法正確的是___________。A．v1一定大于v2B．v1一定小于v2C．v1一定等于v2D．v1可以大于、等于或小于v2(4)如圖丁所示，小明用彈簧測力計拉動此木塊，使其在木板上沿水平方向做勻速直線運動，與甲圖相比，此時丁圖中木塊受到的滑動摩擦力會。（選填“變大”、“變小”或“不變”）1．（2024·山東濰坊）某同學在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，提出了如下猜想：猜想a：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關猜想b：滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關猜想c：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關為了驗證猜想，該同學利用彈簧測力計、兩個完全相同的木塊、木板、玻璃板、細線等器材進行了如圖甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用彈簧測力計沿水平方向以相同的速度勻速向右拉動木塊，第1次彈簧測力計的示數為0.3N，第2次彈簧測力計的示數為0.6N，第3次和第4次彈簧測力計的示數均為1.2N。(1)比較第2次和第3次操作，可驗證猜想是否正確；比較第3次和第4次操作，可驗證猜想是否正確（均填“a”“b”或“c”）。(2)該同學查閱資料發現，物體受到的滑動摩擦力大小與接觸面壓力大小的比值反映了接觸面的粗糙程度，稱為動摩擦因數，則木塊與玻璃板間的動摩擦因數跟木塊與木板間的動摩擦因數之比為。(3)小明對實驗裝置進行了改進，如圖乙所示，木板放在水平桌面上，木塊疊放在木板上，細線一端連接木塊，另一端連接固定的拉力傳感器。向右拉動木板，水平細線的拉力大小通過拉力傳感器的示數顯示。①實驗過程中，（填“需要”或“不需要”）勻速拉動木板；②小明認為拉力傳感器的示數反映的是木板與桌面間的滑動摩擦力大小，你認為是否正確，并說明理由：。2．（2024·山東德州）實驗項目小組利用彈簧測力計等器材完成以下實驗：實驗名稱裝置圖問題討論探究影響滑動摩擦力大小的因素（1）比較甲、乙兩圖可得：在接觸而粗糙程度相同時，壓力，滑動摩擦力越大。（2）通過比較兩圖可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。（3）如圖丁所示的實驗裝置（選填“需要”或“不需要”）長木板做勻速直線運動。探究浮力的大小跟哪些因素有關（4）物塊的重力為N。（5）比較A、B、C，可知：浮力大小與有關。（6）物塊的密度為kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）3．（2024·北京）在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，某同學在水平桌面上完成了如圖所示的實驗。(1)該同學用彈簧測力計水平拉動木塊。應使木塊沿水平桌面做直線運動，才能用彈簧測力計的示數表示木塊所受滑動摩擦力的大小；(2)甲、乙所示的兩次實驗探究的問題是：滑動摩擦力大小與是否有關。4．（2024·山東聊城）小慧同學猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：接觸面所受的壓力、接觸面的粗糙程度等。她使用接觸面越來越粗糙的木板1、2、3分別進行實驗，實驗數據見下表。編號接觸面壓力F/N滑動摩擦力F1/N①木板141.16②木板161.73③木板182.31④木板241.22⑤木板261.84⑥木板282.45⑦木板382.61(1)根據①②③組實驗數據可以研究滑動摩擦力與接觸面的關系。(2)根據③⑥⑦組實驗數據可以研究滑動摩擦力與接觸面的關系。(3)實驗結論是。(4)實驗時如果增大拉動物體的速度，物體所受的滑動摩擦力將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。(5)請舉出一個生活中增大摩擦力的例子：。5．（2024·黑龍江牡丹江）冰壺是北方孩子喜愛的冰雪項目之一、如圖甲所示，小丹在體育課上進行冰壺訓練時，老師發給她兩只鞋套，一只是橡膠底面，另一只是塑料底面。為探究其中的奧秘，她找來器材“探究滑動摩擦力大小與材料的關系”。（1）如圖乙所示，將一個物塊的塑料表面和橡膠表面分別平放在長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動物塊，讀出彈簧測力計的示數，記入表格。在長木板上分別鋪上絲綢和棉布，重復上述步驟，如圖丙、丁所示。實驗次數水平面材料物塊不同表面彈簧測力計示數F/N1木板塑料表面0.22木板橡膠表面2.03絲綢塑料表面0.34絲綢橡膠表面2.55棉布塑料表面0.56棉布橡膠表面3.0（2）通過比較兩次數據，可以發現：在水平面材料相同時，物塊表面與之接觸時的滑動摩擦力大。（3）通過比較三次數據，可以發現：物塊同一表面，在不同材料的水平面上滑動時，摩擦力大小（選填“相同”或“不同”）。（4）小丹進行冰壺訓練，需要滑行時，穿底面鞋套的腳著地，另一只腳不與地面接觸。需要停下時，穿底面鞋套的腳接觸地面進行控制。6．（2024·黑龍江大慶）如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗裝置。（1）如圖甲、乙、丙所示三種情況下，木板和毛巾保持不動，物塊在彈簧測力計拉力作用下均做勻速直線運動。則物塊所受滑動摩擦力的大小（填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數；（2）比較甲、乙實驗，是為了研究滑動摩擦力大小與的關系；比較乙、丙實驗是為了研究滑動摩擦力大小與的關系（均選填“壓力”或“接觸面的粗糙程度”）；（3）小萌同學對實驗裝置進行改進，如圖丁所示，用力拉動長木板向左運動，物塊保持靜止時彈簧測力計的示數（填“大于”“等于”或“小于”）物塊所受滑動摩擦力的大小。改進后的實驗中小萌同學（填“需要”或“不需要”）勻速拉動長木板。7．（2024·吉林長春）在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中。實驗器材如下：帶有合頁的長木板、帶圓形凹槽的木塊、小球、彈簧測力計。（1）如圖甲所示，將木塊放在水平放置的長木板上，用彈簧測力計沿方向拉動木塊做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數，則滑動摩擦力為；（2）將小球放在木塊的凹槽內，重復（1）的操作，彈簧測力計的示數比（1）中的大。說明當接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與有關；（3）請在圖甲中畫出木塊所受摩擦力的示意圖；（4）利用上述實驗器材還可以探究物體的動能跟運動速度的關系，如圖乙所示。①進行實驗時，為改變小球在水平面上開始運動的速度，應使小球從同一斜面上的高度由靜止滾下；②小球在同一斜面上的位置越高，滾下時木塊被撞得越遠，實驗表明，質量相同的小球，運動的速度越大，動能；③請根據上述結論，對駕駛員提出一條關于交通安全方面的建議：。8．（2024·山東棗莊）小華在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”實驗時，所用實驗器材及裝置如下圖所示。（1）小華用力推箱子在水平面上運動時，發現箱子越重，推起來越費力，由此猜想滑動摩擦力的大小可能跟有關；水平面越粗糙，推起來越費力，由此猜想滑動摩擦力的大小可能跟因素有關；（2）在實驗中，小華用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等；（3）小華按要求進行實驗，彈簧測力計的示數如圖甲、乙、丙所示。小華多次實驗后得出結論：在壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力；在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力。在實驗中，小華用到的主要研究方法是轉換法和法；（4）聯想到“雨天路滑”，小華猜想：除了接觸面材料，接觸面上有水也可能影響滑動摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次實驗，發現多次測出的摩擦力都比沒注水時要（選填“大”“小”或“相等”）。通過討論和查閱資料知道：在木塊和桌面之間形成一層水膜充當了潤滑劑。9．（2024·四川內江）某實驗小組的同學在“探究滑動摩擦力大小”的實驗中。（1）如圖甲，用彈簧測力計沿水平方向拉著長方體木塊在長木板上做（選填“勻速”或“變速”）直線運動，木塊所受滑動摩擦力的大小等于拉力F的大小；（2）在圖甲實驗中發現，很難保持木塊在（1）小題中的運動，且彈簧測力計的示數不穩定。于是同學們對實驗裝置進行了改進，如圖乙所示，將彈簧測力計水平固定，通過拉力F′拉動長木板進行實驗，測量數據記錄如表所示：實驗次數木塊放置情況彈簧測力計示數/N1平放1.22側放1.23豎放1.2（3）根據實驗數據可以得出：木塊所受的滑動摩擦力大小應為N，滑動摩擦力的大小與接觸面的面積（選填“有關”或“無關”）。圖乙與圖甲相比，圖乙裝置的優點之一是彈簧測力計的示數更（選填“穩定”或“不穩定”）。10．（2024·內蒙古赤峰）為解決班級拔河比賽如何選隊員的問題，物理老師引導學生做了“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗，他們選擇了長木板、棉布、毛巾、木塊、相同的鉤碼若干、彈簧測力計，進行了實驗。（1）如圖所示，將木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動，根據知識可知，木塊受到滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。（2）下表是其中一組同學多次實驗獲得的實驗數據。實驗次數實驗條件彈簧測力計示數F/N1木塊長木板0.72木塊上放1個鉤碼長木板0.93木塊上放2個鉤碼長木板1.14木塊上放1個鉤碼鋪有棉布的長木板1.25木塊上放1個鉤碼鋪有毛巾的長木板1.6①分析表中三次實驗數據，可以得出在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大。據此結論，選隊員時應選體重（填“大”或“小”）的同學。②分析表中2、4、5三次實驗數據，可以得出，滑動摩擦力越大。（3）該組同學又探究了不同材質的鞋底對拔河比賽的影響。設計方案如下：選用外形、體積完全相同的實心橡膠塊和塑料塊（如圖），用彈簧測力計拉著橡膠塊在水平長木板上做勻速直線運動，測出它與該長木板間的滑動摩擦力；用同樣的方法測塑料塊與長木板之間的滑動摩擦力；重復上述實驗三次；比較實驗數據得出結論。請指出此設計方案存在的問題；在不改變器材的情況下提出改進方案。11．（2024·廣西）在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗中，先后把木塊放在長木板上，水平向右拉動木塊，當木塊勻速運動時，讀出彈簧測力計的示數。（1）如圖甲，彈簧測力計示數為2N，根據知識，木塊受到的滑動摩擦力為N；（2）比較甲和乙實驗，可得出滑動摩擦力的大小與接觸面所受的有關；（3）比較甲和丙實驗，可得壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越；（4）許多運動鞋的鞋底刻有各式各樣的花紋，是應用步驟（3）的結論來（選填“增大”或“減小”）鞋底與地面的摩擦。12．（2024·四川成都）小成同學探究“滑動摩擦力大小與什么有關”，實驗器材如下：長木板（上下表面粗糙程度不同）、長方體木塊（每個面粗糙程度都相同，長寬高不等）、彈簧測力計。（1）實驗過程中，將木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向緩緩勻速拉動木塊（如圖），目的是為了讓彈簧測力計示數與木塊所受滑動摩擦力大小。（2）小成在實驗探究時利用下表收集數據，你認為她探究的是滑動摩擦力大小與的關系。長木板不同表面彈簧測力計示數/N一個木塊兩個木塊重量光滑表面粗糙表面（3）小成利用同一個木塊探究了滑動摩擦力大小與接觸面積是否有關，她改變接觸面積的操作是。（4）小成發現勻速拉動木塊時，不好控制且不方便讀數，于是愛思考的她利用木塊靜止時二力平衡的特點，設計了改進方案（如下表所示），你認為應該采用哪個方案？答：。方案一：用繩子將木塊連接到墻上后，通過彈簧測力計拉動下面的長木板方案二：用繩子將木塊連接到墻上后，通過彈簧測力計拉動底部加了輪子的長木板方案三：通過彈簧測力計將木塊連接到墻上后，直接拉動下面的長木板

實驗12探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗：探究滑動摩擦力大小的影響因素【實驗目的】探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關【實驗設計】用彈簧測力計拉動木塊在水平長木板上做勻速直線運動，測出木塊受的摩擦力，再改變木塊對長木板的壓力和接觸面的粗糙程度進行多次實驗，找到滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系。【實驗原理】二力平衡【實驗器材】彈簧測力計、木塊、木板、毛巾、砝碼等。【進行實驗與收集證據】（1）如圖甲所示，將木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數即木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中；（2）如圖乙所示，在木塊上加一個砝碼，再測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格；（3）如圖丙所示，在長木板上鋪上毛巾，再將木塊放在毛巾上，然后測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中。實驗序號實驗條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力較光滑2等于木塊和砝碼的總重力較光滑3等于木塊的重力較粗糙【分析論證】實驗序號實驗條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力較光滑0.92等于木塊和砝碼的總重力較光滑1.63等于木塊的重力較粗糙2.1（1）由甲、乙兩次實驗可知，接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）由甲、丙兩次實驗可知，壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【實驗結論】接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【交流與討論】（1）實驗中的探究方法：控制變量法和轉換法。控制變量法：①探究滑動滑動摩擦力的大小與壓力的關系：控制接觸面的粗糙程度不變，改變物塊對接觸面的壓力。②探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系：控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度。轉換法：通過讀取彈簧測力計的示數來間接測量滑動摩擦力的大小。（2）實驗中要水平勻速拉動木塊，做勻速直線運動，才能保證滑動摩擦力的大小等于拉力大小。【實驗評估】實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計，所以會導致彈簧測力計的示數不穩定。因此，將實驗方案改進如下：木塊位于長木板上，用彈簧測力計拉住一端，彈簧測力計的另一端固定。改進后，水平向右拉動長木板，當木塊保持靜止時，木塊處于平衡狀態，此時無論長木板是否做勻速直線運動，都可以保證拉力的大小始終等于滑動摩擦力的大小。實驗拓展1：探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關系【實驗步驟】（1）把木塊平放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F1。（2）把木塊側放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F2。【分析論證】實驗序號接觸面材料壓力大小受力面積大小摩擦力大小1長木板相同大0.8N2長木板相同小0.8N【實驗結論】在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，摩擦力的大小與接觸面積的大小無關。實驗拓展2：探究滑動摩擦力大小與物體運動速度的關系【實驗步驟】（1）把木塊與砝碼放在木板上面，以比較小的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F1。（2）②保持壓力、粗糙程度都相同，以比較大的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F2。【分析論證】實驗次數接觸面材料壓力大小運動速度摩擦力大小1長木板相同0.1m/s0.7N2長木板相同0.2m/s0.7N【實驗結論】在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，摩擦力的大小與運動速度的大小無關。《探究滑動摩擦力大小的影響因素》常考問題：（1）實驗原理：在水平桌面上，用彈簧測力計水平向右拉動木塊，使其做勻速運動，根據二力平衡的知識可知，木塊所有的歡動摩擦力就等于彈簧測力計的示數。（2）用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊的目的是：使木塊受到的摩擦力等于彈簧測力計的示數。（3）木板必修水平放置，且彈簧測力計必須沿水平方向拉動，木塊必須做勻速直線運動的原因：只有做勻速直線運動，木塊所受的拉力和摩擦力才是一對平衡力，此時彈簧測力計測得的拉力等于木塊受到的摩擦力。（4）實驗結論：①比較甲、乙兩組實驗，是為了研究滑動摩擦力的大小與壓力的關系：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大。②比較甲、丙兩組實驗，是為了研究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力就越大。（5）實驗主要采用的探究方法：控制變量法。①探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系：保持接觸面的粗糙程度不變，只改變壓力的大小，觀察彈簧測力計的示數變化。②探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系：保持壓力不變，只改變接觸面的粗糙程度，觀察彈簧測力計的示數變化。（6）實驗方案的改進：向右拉動長木板時，物塊受到的滑動摩擦力方向向右。這樣改進的優點是：彈簧測力計示數穩定，便于讀數。（7）在長木板上鋪上毛巾的目的：改變接觸面的粗糙程度。（8）滑動摩擦力大小與物體的運動速度、物體的接觸面積均無關。探究與這些因素是否有關時，注意要保持壓力和接觸面粗糙程度相同。【典例1】在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，小明按照如圖所示的甲、乙、丙三種情況進行實驗，其中A為木塊，B為重物，甲、乙兩圖中的接觸面較光滑且粗糙程度相同，丙圖中接觸面較粗糙．(1)圖甲中，將木塊放在水平木板上，當木塊做運動時，木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的示數；(2)比較甲、兩圖的實驗，可以得出滑動摩擦力的大小與壓力大小有關；(3)對比甲、丙兩圖的實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與的關系；(4)小明將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速直線運動，發現彈簧測力計的計數為圖甲中示數的一半，便得出“滑動摩擦力的大小與接觸面的面積有關”的結論．你認為小明的結論是（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：；(5)為了使彈簧測力計示數穩定，小明對實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，該裝置（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動長木板，他用水平拉力F拉動長木板，待彈簧測力計示數穩定后，木塊C受到水平向（填“左”或“右”）的摩擦力，若此時增大拉力F，彈簧測力計的示數。（選填“變大”、“變小”和“不變”）【答案】(1)勻速直線(2)乙(3)接觸面粗糙程度(4)錯誤沒有控制壓力大小相同(5)不需要右不變【解析】（1）將木塊放在水平木板上，當用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動時，木塊處于平衡狀態，拉力和摩擦力是平衡力，根據二力平衡可知，木塊所受的摩擦力等于彈簧測力計的示數。（2）研究滑動摩擦力的大小與壓力大小有關，要控制接觸面的粗糙程度相同，只改變壓力大小，乙中彈簧測力計示數大于甲中的示數，故比較甲、乙兩圖的實驗可知，滑動摩擦力的大小與壓力大小有關。（3）比較甲、丙兩圖的實驗可知，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計的示數不同，即受到的摩擦力不同，故可得出：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。（4）[1][2]在探究滑動摩擦力的大小與接觸面積大小的關系，他們應控制接觸面的粗糙程度和壓力大小不變，改變接觸面積大小；實驗中將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來一半。由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小是錯誤的，因為接觸面積減小一半的同時壓力也減小一半，存在兩個變量，沒有控制壓力相同。（5）[1][2][3]由圖可知，木塊相對于長木板向左運動，因此受到摩擦力的方向與相對運動方向相反，因此受到的摩擦力水平向右。若此時增大拉力F，速度發生變化，但是木塊對長木板的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此木塊受到的摩擦力不變，所以彈簧測力計的示數不變，即該裝置不需要勻速拉動木板。【典例2】如圖是探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗情景。(1)用彈簧測力計拉動木塊在水平長木板上做運動，根據原理，可知木塊受到的摩擦力大小等于彈簧測力計的示數；(2)通過分析比較甲、乙兩次實驗，可知滑動摩擦力的大小與有關；(3)實驗中，在長木板上鋪上毛巾的目的是：以下事例中，應用此方法來增大摩擦力的是；（填字母）A．冰壺運動中運動員刷冰B．給門軸上的合頁上加潤滑油C．自行車剎車時用力捏閘D．體操運動員在手上涂防滑粉(4)將甲圖中的木塊從中間豎直切開，然后疊放在一起，繼續實驗，如圖丁所示。分析甲、丁兩次實驗數據，說明滑動摩擦力的大小與無關；(5)該小組在實驗中發現較難保持木塊勻速運動，導致彈簧測力計示數不穩定，于是他們改進實驗，如圖戊所示，固定彈簧測力計，拉動長木板進行實驗，此時彈簧測力計（選填“A”或“B”）的示數是測量滑動摩擦力大小的。他們嘗試快速拉動長木板和緩慢拉動長木板，發現兩次實驗中，彈簧測力計的示數（選填“快速拉動時大”、“緩慢拉動時大”或“一樣大”）。【答案】(1)勻速直線二力平衡(2)壓力(3)改變接觸面的粗糙程度D(4)接觸面積(5)A一樣大【解析】（1）[1][2]實驗中運用二力平衡的知識，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動，此時木塊受到的滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等。（2）甲、乙兩次實驗中，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，且壓力越大，滑動摩擦力越大，因此可知，滑動摩擦力的大小與壓力有關。（3）[1][2]在長木板上鋪上毛巾是為了改變接觸面的粗糙程度；A．冰壺運動中運動員刷冰，是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力，故A不符合題意；B．給門軸上的合頁上加潤滑油，是通過使接觸面分離來減小摩擦力，故B不符合題意；C．自行車剎車時用力捏閘，是通過增大壓力來增大摩擦力，故C不符合題意；D．體操運動員在手上涂防滑粉，是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故D符合題意。故選D。（4）甲、丁兩次實驗中，壓力的大小和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積不同，兩次彈簧測力計的示數不變，滑動摩擦力不變，說明滑動摩擦力的大小與接觸面積無關。（5）[1][2]拉動長木板進行實驗時，木塊相對地面處于靜止狀態，受到測力計A的拉力與受到長木板施加的滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，方向相反，他們嘗試快速拉動長木板和緩慢拉動長木板，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，故滑動摩擦力大小不變，兩次實驗彈簧測力計的示數一樣大。【訓練1】如圖所示，是小軍同學探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情境。(1)實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做運動，此時木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；(2)比較甲圖和乙圖實驗現象，可以得到的結論是：；(3)小紅同學想再通過比較乙圖和丙圖實驗現象得出相關實驗結論，你認為可以嗎？并說明理由：。【答案】(1)勻速直線(2)當接觸面粗糙程度相同時，接觸面所受壓力越大，滑動摩擦力越大(3)不可以，因為乙圖和丙圖實驗中，接觸面的粗糙程度不同，接觸面所受壓力也不同，不符合控制變量的實驗條件【解析】（1）在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中，彈簧測力計拉木塊在水平木板上做勻速直線運動，根據二力平衡可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。（2）對比甲、乙兩圖，可知接觸面所受壓力不同，接觸面粗糙程度相同，由圖可知，甲中彈簧測力計的示數為2N，乙中彈簧測力計的示數為3N，可知，接觸面越粗糙程度一定時，接觸面所受壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）不可以，因為乙圖和丙圖實驗中，接觸面的粗糙程度不同，接觸面所受壓力也不同，不符合控制變量的實驗條件【訓練2】在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，利用長木板、毛巾、木塊、砝碼及彈簧測力計進行實驗。圖甲、乙、丙是三次測量滑動摩擦力時規范操作的情景。(1)實驗中，為了測量滑動摩擦力的大小，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動，其目的是使拉力（選填“大于”、“小于”或“等于”）滑動摩擦力；圖甲中，木塊與木板表面間滑動摩擦力的大小為N；(2)比較甲、乙兩圖中彈簧測力計的示數大小，可得出的結論是滑動摩擦力大小與有關；比較兩圖中彈簧測力計的示數大小，可得出的結論是滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關；(3)由此實驗結果說明，如果要取得拔河比賽的勝利，組隊時應選體重較（選填“大”或“小”）的同學參加比賽，同時在比賽中選用圖丁中（選填“a”、“b”或“c”）類型的鞋子；(4)若圖丙中的拉力為6N，木塊加速運動，則此時木塊與毛巾表面間滑動摩擦力的大小為N。【答案】(1)等于3.6(2)壓力大小甲、丙(3)大a(4)5.6【解析】（1）[1]實驗中，為了測量滑動摩擦力的大小，應拉動木塊使其做勻速直線運動，根據二力平衡條件可知，此時受到的滑動摩擦力等于拉力大小。[2]圖甲中彈簧測力計分度值為0.2N，彈簧測力計示數為3.6N，根據二力平衡可知木塊與木板表面間滑動摩擦力大小為3.6N。（2）[1]比較甲、乙兩圖，接觸面粗糙程度相同，壓力越大，測力計示數越大，滑動摩擦力越大，所以結論是滑動摩擦力大小與壓力大小有關。[2]研究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系要控制壓力大小相同，所以比較甲、丙兩圖中彈簧測力計示數，結論是滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關。（3）[1]根據影響滑動摩擦力大小的因素，壓力越大，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大，故要取得拔河比賽的勝利，組隊時應選體重大的。[2]壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大，a鞋子花紋較深，接觸面比較粗糙，摩擦力較大；b鞋子花紋較淺，接觸面粗糙程度較小，摩擦力較小；c旱冰鞋變滑動為滾動可減小摩擦力，所以在比賽中選用圖丁中a類型的鞋子。（4）若圖丙中的拉力為6N，木塊加速運動，但壓力和接觸面的粗糙程度不變，木塊與木板表面間滑動摩擦力不變，仍為5.6N。【訓練3】如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗裝置。(1)如圖甲、乙、丙所示三種情況下，木板和毛巾保持不動，物塊在彈簧測力計水平拉力作用下做勻速直線運動。則物塊所受滑動摩擦力的大小（填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數。(2)比較實驗是為了研究滑動摩擦力大小與壓力的關系。(3)小莉同學對實驗裝置進行改進，如圖丁所示，用力拉動長木板向左運動，物塊保持靜止時彈簧測力計的示數（填“大于”“等于”或“小于”）物塊所受滑動摩擦力的大小。改進后的實驗中小萌同學（填“需要”或“不需要”）勻速拉動長木板。【答案】(1)等于(2)甲、乙(3)等于不需要【解析】（1）如圖甲、乙、丙所示三種情況下，木板和毛巾保持不動，物塊在彈簧測力計拉力作用下均做勻速直線運動，物塊在水平方向上受到平衡力的作用，則物塊所受滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。（2）甲、乙實驗中，壓力不同，接觸面粗糙程度相同，通過比較甲、乙實驗，可以研究滑動摩擦力大小與壓力的關系。（3）[1][2]如圖丁所示，物塊相對地面處于靜止狀態，受到測力計的拉力與受到長木板施加的滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，方向相反，故用力拉動長木板向左運動，物塊保持靜止時彈簧測力計的示數等于物塊所受滑動摩擦力的大少。改進后的實驗中小萌同學不需要勻速拉動長木板。【訓練4】如圖所示，小明用長方體木塊（六個面的接觸面粗糙程度相同）探究影響滑動摩擦力大小的因素。(1)實驗前彈簧測力計指針未指在“0”刻度線上，則接下來進行的操作是；(2)如圖甲實驗過程中，彈簧測力計必須沿水平方向拉著木塊做運動，根據知識可知，木塊與長木板間的滑動摩擦力的大小彈簧測力計對木塊的拉力大小。如果將水平拉力增大到3N，木塊受到的滑動摩擦力大小為；(3)小明通過乙、丙兩實驗可得到結論：；(4)小明還想探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，他將圖甲的木塊沿豎直方向切掉一半，重復圖甲所示的實驗，測得木塊受到的滑動摩擦力變小，由此得出“在接觸面粗糙程度相同的情況下，受力面積越小，滑動摩擦力越小”的結論。你認為他探究過程中存在的問題是，請簡要說明你的改進建議是：。【答案】(1)見解析(2)勻速直線二力平衡等于1.2(3)見解析(4)沒有控制壓力不變見解析【解析】（1）實驗前，為了便于讀數，觀察彈簧測力計的量程和分度值，檢查彈簧測力計的指針是否指在零刻度線上，不在零刻度必須調零。（2）[1][2][3]實驗過程中，應該用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊在接觸面上做勻速直線運動，此時拉力和摩擦力是平衡力，根據二力平衡知識可知，木塊所受的滑動摩擦力大小等于拉力的大小。[4]圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N，讀數為1.2N，木塊與長木板間的滑動摩擦力的大小是1.2N。如果將水平拉力增大到3N，壓力和接觸面的粗糙程度不變，木塊受到的滑動摩擦力大小不變，仍為1.2N。（3）選擇乙、丙兩圖進行實驗，壓力大小不變，改變的是接觸面的粗糙程度，探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系，圖丙接觸面比較粗糙，彈簧測力計的示數較大，摩擦力較大，可以得到壓力一定時，接觸面的粗糙程度越大，滑動摩擦力越大。（4）[1][2]探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系，必須控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，而他將圖甲的木塊沿豎直方向切掉一半，重復圖甲所示的實驗，改變了壓力，不能得出“在接觸面粗糙程度相同的情況下，受力面積越小，滑動摩擦力越小”的結論。改進的方法是將切去的一半疊放在另一半上繼續實驗。【訓練5】在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，裝置如圖所示，鋁塊和木塊的外形相同，一端帶有定滑輪的長木板固定不動，鋁塊通過細線與彈簧測力計相連。（忽略滑輪的摩擦）(1)圖甲中，將鋁塊放在水平木板上，豎直向上拉測力計，當鋁塊沿水平方向做運動時，鋁塊所受滑動摩擦力大小等于測力計的示數F1，則F1=N。(2)比較甲、乙兩次實驗，可以得出：在相同時，越大，滑動摩擦力越大。(3)圖乙實驗完成后，利用原有器材，還可進一步探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，請你簡要說明實驗方案：。(4)請你判斷：圖丙中，鋁塊水平運動時所受滑動摩擦力（選填“大于”“等于”或“小于”）圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力。【拓展設問】小南同學將實驗裝置進行了改進，如圖丁所示，將木塊放在水平長木板上，將水平放置的彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，實驗時拉著長木板向右運動，彈簧測力計的示數如圖所示，則此時木塊所受的滑動摩擦力大小為N。這樣改進的好處是（寫出其中一條即可）。【答案】(1)勻速直線1.6(2)接觸面粗糙程度壓力(3)將木塊與鋁塊互換位置，重復實驗，比較兩次彈簧測力計的示數(4)等于2.8不需要控制長木板做勻速直線運動，方便實驗操作【解析】（1）[1][2]豎直向上拉彈簧測力計，通過定滑輪使鋁塊沿水平方向做勻速直線運動時，鋁塊在水平方向上受到平衡力的作用，鋁塊所受滑動摩擦力大小等于測力計的示數；測力計的示數如圖甲所示，圖甲中測力計的分度值為0.2N，示數為，即木塊受到的滑動摩擦力大小為1.6N。（2）[1][2]分析比較甲、乙兩次可知，接觸面粗糙程度相同，乙圖中接觸面間的壓力大，測力計示數大，滑動摩擦力大，故可以得出滑動摩擦力大小與壓力大小有關，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）要探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，需控制壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，故可設計方案：將鋁塊疊放在木塊上，然后放在水平木板上，豎直向上拉測力計，使它們沿水平方向做勻速直線運動，記下測力計示數F3，分析比較與的大小，得出結論。（4）[1]圖丙可知，鋁塊在木板上運動時，壓力也不變，接觸面的粗糙程度不變，則所受的滑動摩擦力不變，故圖丙中鋁塊水平運動時所受滑動摩擦力等于圖甲中鋁塊所受滑動摩擦力。[2]圖甲中測力計的分度值為0.2N，示數為，即木塊受到的滑動摩擦力大小為2.8N。[3]這樣改進的好處是不需要控制長木板做勻速直線運動，方便實驗操作。【訓練61】【問題】在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，一些同學根據日常生活經驗作出了下列猜想：猜想一：可能與接觸面的粗糙程度有關；猜想二：可能與接觸面積大小有關；猜想三：可能與接觸面之間的壓力大小有關；猜想四：可能與物體運動速度大小有關。【證據】圖1所示的是同學們做實驗時的情景。要測出木塊與木板之間滑動摩擦力的大小，可用彈簧測力計拉著木塊沿水平木板做運動。這樣做的目的是使。【解釋】（1）比較圖1中甲、乙兩次實驗，可得到結論：當接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力。（2）比較圖1丙和圖1兩次實驗，可得到結論：在保持壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力。【交流】（1）為了方便測量拉力，小明將實驗裝置改成圖2甲實驗所示的裝置，通過增減砝碼來改變拉力大小；而小華用圖2乙實驗裝置，通過改變沙子的重力來改變拉力的大小。請你判斷誰的設計更合理。答：的設計更合理。（2）小英同學認為要探究滑動摩擦力大小與受力面積大小的關系時，只需要將圖1乙實驗中的物體切去一部分后再拉，如圖2丙實驗所示。這種操作小明認為不合理，這是因為實驗過程中。【答案】勻速直線摩擦力大小等于拉力大小越大乙越大小華沒有控制壓力大小相同【解析】[1][2]在實驗中，用彈簧測力計拉著木塊時，應水平地拉動，使它在水平面上做勻速直線運動，根據二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。（1）[3]由圖1中甲、乙兩次實驗可知，接觸面粗糙程度相同，接觸面上受到的壓力不同，甲圖中接觸面受到的壓力更大，測力計示數也更大，即滑動摩擦力更大，所以可得到結論：當接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）[4]要探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系，需控制接觸面的壓力相同，改變接觸面粗糙程度，故比較圖1丙和圖1乙兩次實驗。[5]由圖1測力計的分度值為0.2N，由圖乙可知，測力計示數為5.4N，即滑動摩擦力為5.4N；圖丙測力計示數為3.4N，即滑動摩擦力為3.4N，可見圖乙摩擦力大于圖丙摩擦力。圖乙和圖丙中，接觸面所受的的壓力相同，乙圖比甲圖更粗糙，摩擦力更大，所以可得到結論：在保持壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（3）[6]要測木塊勻速直線運動時受到的拉力，需使托盤與盤中物體的總重力等于滑動摩擦力，因為最小砝碼質量肯定比一粒沙子的質量大，用沙子更準確，所以小華的設計更合理。[7]要探究滑動摩擦力大小與受力面積大小的關系時，需保持壓力不變、接觸面粗糙程度不變，只改變受力面積的大小。將圖1乙實驗中的物體切去一部分后再拉，受力面積減小了，同時壓力也減小了，所以這種操作認為不合理，是因為實驗過程中沒有控制壓力大小相同。【訓練7】小明在做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗時，利用一套器材依次完成如圖所示的實驗，其中圖甲、圖乙中長木板正面朝上，圖丙中長木板反面朝上，長木板的反面比正面粗糙。(1)小明提出如下猜想：①滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關；②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。如果小明要驗證猜想①，他應該選擇兩圖所示的實驗來操作；如果小明要驗證猜想②，他應該選擇兩圖所示的實驗來操作。(2)實驗中，小明用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等，這是利用了的知識。(3)小明分別對猜想①、②進行了實驗驗證。圖甲、圖丙實驗中彈簧測力計的示數分別為0.8N、1.2N，在圖乙實驗中，彈簧測力計的示數如圖丁所示，示數為N。小明多次實驗后得出結論：接觸面所受的壓力越大，滑動摩擦力越大；接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。【拓展設問】(4)許多情況下摩擦是有用的，人們常常設法增大它。請寫出一個通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實例：。(5)小明改變放在木塊上的砝碼質量，多次實驗得到摩擦力f與作用在木板表面的壓力F的關系圖像，如圖戊所示。由圖可知，當木塊與砝碼對木板表面的壓力為2N時，滑動摩擦力的大小為N。分析圖像得出結論：當接觸面的粗糙程度一定時，滑動摩擦力與壓力成比。(6)實驗后，小明和同學們對實驗中存在的問題進行了交流，改進了實驗方案，設計了如圖己所示的實驗裝置。將彈簧測力計固定不動，木塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，不拉木塊，改為拉動長木板，使長木板與木塊相對運動，再次驗證了猜想①、②并得出相同結論。針對實驗改進，同學們提出了以下觀點，其中錯誤的是___________（填字母）。A．改進后，拉動長木板時不必保持勻速運動，更易于操作B．改進后，彈簧測力計示數較穩定，容易讀出正確的數值C．改進后，木塊穩定時受到的滑動摩擦力小于彈簧測力計對木塊的拉力【答案】(1)甲、乙乙、丙(2)二力平衡(3)1.0(4)鞋底的花紋(5)0.8正(6)C【解析】（1）[1]如果小明要驗證猜想①滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關，他應該控制接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面所受的壓力，則應選擇甲乙兩圖所示的實驗來操作。[2]如果小明要驗證猜想②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，他應該控制接觸面所受的壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，則選擇乙丙兩圖所示的實驗來操作。（2）實驗中，小明用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，由二力平衡得，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等。（3）由圖丁得，測力計的分度值為0.1N，示數為1.0N。（4）鞋底設計花紋是壓力不變時，通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的。（5）[1]由圖戊可知，當木塊與砝碼對木板表面的壓力為2N時，滑動摩擦力的大小為0.8N。[2]由分析圖像得：當接觸面的粗糙程度一定時，滑動摩擦力與壓力的比值一定，說明當接觸面的粗糙程度一定時，滑動摩擦力與壓力成正比。（6）A．改進后，木板被拉動的過程中，木塊始終相對地面靜止，木塊始終受力平衡，拉動長木板時不必保持勻速運動，更易于操作，故A正確，不符合題意；B．改進后，木塊始終相對地面靜止，木塊受到的滑動摩擦力不變，木塊受到的拉力不變，則此時彈簧測力計示數穩定，容易讀出正確的數值，故B正確，不符合題意；C．改進后，木塊穩定時，木塊處于平衡狀態，木塊受到的滑動摩擦力等于彈簧測力計對木塊的拉力，故C錯誤，符合題意。故選C。【訓練8】小雨利用如圖所示裝置探究“影響滑動摩擦力大小因素”。(1)實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在木板上做運動，甲圖中滑動摩擦力的大小為N；(2)比較圖甲、乙兩次實驗，可以得出結論：；(3)小雨在某次實驗過程中拉力隨時間變化的圖象如左圖所示，木塊的速度隨時間變化的圖象如右圖所示，要準確地測量出滑動摩擦力大小，她應在時間段讀取彈簧測力計的數值，進一步可以知道木塊在第7s時的摩擦力為N。(4)葉子姐姐認為實驗可以這樣改進：把彈簧測力計的拉環端固定，并使彈簧測力計保持水平，在沿水平方向拉動長木板，如圖丁。你認為葉子姐姐這樣做的好處是：。（寫出一點即可）(5)應用：如圖所示是小龍同學在家用搓衣板洗衣物的情景。①請你用所學的物理知識解釋搓衣板的搓面設計成波浪形凹槽的道理。②生活中還有哪些地方也用到這個知識，請舉一個例子。【答案】(1)勻速直線1.2(2)在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大(3)2-6s3(4)不需要木板做勻速直線運動，便于操作(5)在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力鞋底的花紋【解析】（1）[1]實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在木板上做勻速直線運動，此時木塊處于平衡狀態，水平方向上拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等。[2]甲圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為1.2N，所以滑動摩擦力大小為1.2N。（2）甲、乙兩次實驗，接觸面粗糙程度相同，乙中木塊上加了砝碼，壓力更大，彈簧測力計示數更大，即滑動摩擦力更大。可以得出結論：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）[1]要準確測量出滑動摩擦力大小，應在木塊做勻速直線運動時讀取彈簧測力計的數值，由圖丙可知，2-6s時間段木塊做勻速直線運動。[2]木塊在第7s時做減速運動，但由于壓力和接觸面粗糙程度不變，所以摩擦力大小不變，仍為3N（由圖甲知勻速運動時拉力等于摩擦力為3N）。（4）把彈簧測力計的拉環端固定，并使彈簧測力計保持水平，在沿水平方向拉動長木板，這樣做的好處是：不需要木板做勻速直線運動，便于操作（或彈簧測力計示數穩定，便于讀數）。（5）[1]搓衣板的搓面設計成波浪形凹槽，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，便于洗凈衣物。[2]生活中鞋底的花紋、輪胎上的花紋等都是通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦的例子。【訓練9】小軍完成了“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。(1)如圖①所示，在探究滑動摩擦力的實驗中，用彈簧測力計拉著木塊在水平長木板上做滑動，這時彈簧測力計所示的拉力為N；(2)如圖②所示，比較圖甲和圖可知，當接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越；(3)如圖②所示，比較圖乙和圖丙可知，當壓力時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越；(4)如圖②所示，這種探究方法叫法。【答案】(1)勻速直線2.4(2)乙大(3)相同大(4)控制變量【解析】（1）[1]實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板上做勻速滑動，根據二力平衡知識，滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。[2]如圖①所示，彈簧測力計的分度值是0.2N。彈簧測力計的示數是2.4N，則拉力為2.4N。（2）[1][2]探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系時，應該控制接觸面的粗糙程度相同，故選甲、乙兩實驗，乙圖中彈簧測力計拉力更大，即乙實驗中木塊受到的摩擦力更大，可得出：當接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）[1][2]如圖②所示，圖乙和圖丙壓力相同，接觸面為木板面和毛巾面，粗糙程度不同，比較發現接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。故可以得出結論：當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（4）物理學中要探究多變量的實驗，都要控制其它變量相同，只有一個變量才能進行探究，這種探究方法叫做控制變量法。【訓練10】如圖所示，探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”。(1)如圖甲、乙、丙，小明用彈簧測力計沿水平方向拉動同一木塊，使其做運動，圖甲中木塊受到的滑動摩擦力大小等于N，方向是。(2)比較甲、丙兩圖可知：當相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。(3)圖甲中物體運動的速度大小為v1，圖乙中物體運動的速度大小為v2，實驗過程中，關于v1和v2的大小，下列說法正確的是___________。A．v1一定大于v2B．v1一定小于v2C．v1一定等于v2D．v1可以大于、等于或小于v2(4)如圖丁所示，小明用彈簧測力計拉動此木塊，使其在木板上沿水平方向做勻速直線運動，與甲圖相比，此時丁圖中木塊受到的滑動摩擦力會。（選填“變大”、“變小”或“不變”）【答案】(1)勻速直線2.8水平向左(2)壓力(3)D(4)變小【解析】（1）[1][2][3]小明用彈簧測力計沿水平方向拉動同一木塊，使其做勻速直線運動，圖甲中木塊在水平方向上受到的滑動摩擦力和測力計的拉力為一對平衡力，大小相等，圖中測力計分度值為0.2N，示數為2.8N，故圖甲中木塊受到的滑動摩擦力大小等于2.8N；根據二力平衡的條件，圖甲中木塊在水平方向上受到的滑動摩擦力和測力計的拉力方向相反，因測力計的拉力方向水平向右，故木塊受到的滑動摩擦力方向是水平向左。（2）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變。甲、丙兩圖的壓力相同，丙中接觸面粗糙，丙中測力計示數較大，受到的滑動摩擦力也較大，故甲、丙兩圖可知：當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（3）圖甲和乙都拉物體在水平方向做勻速直線運動，而摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與物體的運動速度無關，故v1可以大于、等于或小于v2，故選D。（4）如圖丁所示，小明用彈簧測力計拉動此木塊，使其在木板上沿水平方向做勻速直線運動，此過程中，因沿斜上方向拉動物體，故丁圖中木塊對支持面的壓力變小了，而接觸面粗糙程度不變，故木塊受到的滑動摩擦力變小。1．（2024·山東濰坊）某同學在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，提出了如下猜想：猜想a：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關猜想b：滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關猜想c：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關為了驗證猜想，該同學利用彈簧測力計、兩個完全相同的木塊、木板、玻璃板、細線等器材進行了如圖甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用彈簧測力計沿水平方向以相同的速度勻速向右拉動木塊，第1次彈簧測力計的示數為0.3N，第2次彈簧測力計的示數為0.6N，第3次和第4次彈簧測力計的示數均為1.2N。(1)比較第2次和第3次操作，可驗證猜想是否正確；比較第3次和第4次操作，可驗證猜想是否正確（均填“a”“b”或“c”）。(2)該同學查閱資料發現，物體受到的滑動摩擦力大小與接觸面壓力大小的比值反映了接觸面的粗糙程度，稱為動摩擦因數，則木塊與玻璃板間的動摩擦因數跟木塊與木板間的動摩擦因數之比為。(3)小明對實驗裝