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小慧用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.(1)实验时,小慧将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动.这样做的目的是,
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(1)实验时,小慧将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿______方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动.这样做的目的是______,实验时,小慧记录的部分数据如表所示.
序号 | 木块放置情况 | 木板表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
(3)如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为______三组数据进行分析.得出的结论是______.
(4)分析比较上表格数据、序号2中,测得的摩擦力大小______,其方向______.
▼优质解答
答案和解析
(1)本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,滑动摩擦力的大小无法直接测量,我们可以用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用,根据二力平衡的知识可知,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,我们可以通过读出弹簧测力计示数,得出滑动摩擦力的大小,使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的:使拉力大小等于摩擦力大小;
(2)要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、木板表面情况相同,压力不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、2、3,通过实验数据可知,其他因素相同时,压力越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当接触面粗糙程度和接触面积相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、压力相同,木板表面情况不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、4、5,通过实验数据可知,其他因素相同时,接触面的粗糙程度越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当压力和接触面积相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)由(1)分析可知,当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,序号2的实验中,弹簧测力计示数1.6N,即拉力1.6N,拉力方向水平向右,则摩擦力方向水平向左,大小1.6N.
故答案为:(1)水平;使拉力大小等于摩擦力大小;(2)1、2、3;当接触面粗糙程度和接触面积相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)1、4、5;当压力和接触面积相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)1.6N;水平向左.
(2)要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、木板表面情况相同,压力不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、2、3,通过实验数据可知,其他因素相同时,压力越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当接触面粗糙程度和接触面积相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、压力相同,木板表面情况不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、4、5,通过实验数据可知,其他因素相同时,接触面的粗糙程度越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当压力和接触面积相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)由(1)分析可知,当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,序号2的实验中,弹簧测力计示数1.6N,即拉力1.6N,拉力方向水平向右,则摩擦力方向水平向左,大小1.6N.
故答案为:(1)水平;使拉力大小等于摩擦力大小;(2)1、2、3;当接触面粗糙程度和接触面积相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)1、4、5;当压力和接触面积相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(4)1.6N;水平向左.
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