- 试题详情及答案解析
- (6分)如图所示,是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,其中使用的木块因木纹不同,侧面比正面粗糙。
小明选择四种不同的接触面,通过在木块上增减砝码改变压力,对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量,实验数据整理如下表:
接触面
| 序号
| 压力/N
| 摩擦力/N
| 接触面
| 序号
| 压力/N
| 摩擦力/N
|
情 况 一
| 木块正 面与木 板面
| 1
| 1.7
| 0.3
| 情 况 三
| 木块正 面与玻 璃面
| 7
| 1.7
| 0.4
|
2
| 3.7
| 0.8
| 8
| 3.7
| 1.3
|
3
| 5.7
| 1.2
| 9
| 5.7
| 1.8
|
情 况 二
| 木块侧 面与木 板面
| 4
| 1.7
| 0.6
| 情 况 四
| 木块侧 面与玻 璃面
| 10
| 1.7
| 0.4
|
5
| 3.7
| 1.5
| 11
| 3.7
| 1.0
|
6
| 5.7
| 2.5
| 12
| 5.7
| 1.6
|
(1)实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板(或玻璃)上做 运动,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)分析表中序号为1、2、3(或4、5、6……)的三组实验数据可得出结论:
。
(3)小明比较情况一和情况三中的实验数据发现,压力相同时,木块在 表面上受到的摩擦力更大,分析得出:情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙。他的依据是,在其他条件相同时, ,滑动摩擦力越大。
(4)同组的晓宏提出不同意见,他认为玻璃表面比木板表面光滑得多,情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面要光滑。当压力相同时,木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小。
于是,同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据,发现:当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但是随着压力的增大,出现压力相同,接触面变光滑时摩擦力更 。
(5)为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”?晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩,如图所示。把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时,挂衣钩挂不住物体;当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时,就可以悬挂较重的物体。
由此晓宏猜想可能是: 使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力。这种猜想是否合理?还有其他原因吗?他准备和同学们分头查阅资料,并咨询老师继续进行探究。- 答案:(1)匀速直线 (2)在其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)玻璃 接触面越粗糙 (4)大 (5)大气压(或大气压力) - 试题分析:(1)摩擦力不能直接测量,要利用二力平衡的原理通过拉力来间接测量,这就要求必须使木块做匀速直线运动;
(2)观察1、2、3(或4、5、6……)的三组实验实验数据,接触面的粗糙程度相同,随着压力增大,摩擦力增大,所以可得结论:在其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)分别比较1、7或2、8或3、9的数据可知,压力相同时,木块在玻璃面上受到的摩擦力大,根据压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大的规律,可以知道木块正面与玻璃面的接触面更粗糙;
(4)比较3、4两种情况中的8、11或9、12的数据,可以看出压力相同时,情况3的摩擦力大于情况4的摩擦力,看来接触面变光滑时摩擦力更大了;
(5)挂衣钩利用的是大气压的作用,所以类比挂衣钩,他们的猜想是大气压使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力。
考点:摩擦力 实验探究方法