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实验12 探究滑动摩擦力大小的影响因素
实验：探究滑动摩擦力大小的影响因素
【实验目的】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【实验设计】
用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动，测出木块受的摩擦力，再改变木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验，找到滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
【实验原理】二力平衡
【实验器材】弹簧测力计、木块、木板、毛巾、砝码等。
【进行实验与收集证据】
（1）如图甲所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中；
（2）如图乙所示，在木块上加一个砝码，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格；
（3）如图丙所示，在长木板上铺上毛巾，再将木块放在毛巾上，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 较光滑
2 等于木块和砝码的总重力 较光滑
3 等于木块的重力 较粗糙
【分析论证】
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 较光滑 0.9
2 等于木块和砝码的总重力 较光滑 1.6
3 等于木块的重力 较粗糙 2.1
（1）由甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）由甲、丙两次实验可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【实验结论】
接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【交流与讨论】
（1）实验中的探究方法：控制变量法和转换法。
控制变量法：①探究滑动滑动摩擦力的大小与压力的关系：控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力。
②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系：控制压力不变，改变接触面的粗糙程度。
转换法：通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
（2）实验中要水平匀速拉动木块，做匀速直线运动，才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
【实验评估】
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：
木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
实验拓展1：探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系
【实验步骤】
（1）把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。
（2）把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。
【分析论证】
实验序号 接触面材料 压力大小 受力面积大小 摩擦力大小
1 长木板 相同 大 0.8N
2 长木板 相同 小 0.8N
【实验结论】
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
实验拓展2：探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系
【实验步骤】
（1）把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
（2）②保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
【分析论证】
实验次数 接触面材料 压力大小 运动速度 摩擦力大小
1 长木板 相同 0.1m/s 0.7N
2 长木板 相同 0.2m/s 0.7N
【实验结论】
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
《探究滑动摩擦力大小的影响因素》常考问题：
（1）实验原理：在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速运动，根据二力平衡的知识可知，木块所有的欢动摩擦力就等于弹簧测力计的示数。
（2）用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块的目的是：使木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（3）木板必修水平放置，且弹簧测力计必须沿水平方向拉动，木块必须做匀速直线运动的原因：只有做匀速直线运动，木块所受的拉力和摩擦力才是一对平衡力，此时弹簧测力计测得的拉力等于木块受到的摩擦力。
（4）实验结论：①比较甲、乙两组实验，是为了研究滑动摩擦力的大小与压力的关系：接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。②比较甲、丙两组实验，是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。
（5）实验主要采用的探究方法：控制变量法。①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系：保持接触面的粗糙程度不变，只改变压力的大小，观察弹簧测力计的示数变化。②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系：保持压力不变，只改变接触面的粗糙程度，观察弹簧测力计的示数变化。
（6）实验方案的改进：向右拉动长木板时，物块受到的滑动摩擦力方向向右。这样改进的优点是：弹簧测力计示数稳定，便于读数。
（7）在长木板上铺上毛巾的目的：改变接触面的粗糙程度。
（8）滑动摩擦力大小与物体的运动速度、物体的接触面积均无关。探究与这些因素是否有关时，注意要保持压力和接触面粗糙程度相同。
【典例1】
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙．
(1)图甲中，将木块放在水平木板上，当木块做 运动时，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数；
(2)比较甲、 两图的实验，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
(3)对比甲、丙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系；
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半，便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论．你认为小明的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ；
(5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，该装置 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 （填“左”或“右”）的摩擦力，若此时增大拉力F，弹簧测力计的示数 。（选填“变大”、“变小”和“不变”）
【答案】(1)匀速直线
(2)乙
(3)接触面粗糙程度
(4)错误 没有控制压力大小相同
(5)不需要 右 不变
【解析】（1）将木块放在水平木板上，当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡可知，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（2）研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关，要控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力大小，乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数，故比较甲、乙两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（3）比较甲、丙两图的实验可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的摩擦力不同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（4）[1][2]在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系，他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变，改变接触面积大小；实验中将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。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的，因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半，存在两个变量，没有控制压力相同。
（5）[1][2][3]由图可知，木块相对于长木板向左运动，因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此受到的摩擦力水平向右。若此时增大拉力F，速度发生变化，但是木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力不变，所以弹簧测力计的示数不变，即该装置不需要匀速拉动木板。
【典例2】
如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做 运动，根据 原理，可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
(2)通过分析比较甲、乙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与 有关；
(3)实验中，在长木板上铺上毛巾的目的是 ：以下事例中，应用此方法来增大摩擦力的是 ；（填字母）
A．冰壶运动中运动员刷冰　　B．给门轴上的合页上加润滑油
C．自行车刹车时用力捏闸　　D．体操运动员在手上涂防滑粉
(4)将甲图中的木块从中间竖直切开，然后叠放在一起，继续实验，如图丁所示。分析甲、丁两次实验数据，说明滑动摩擦力的大小与 无关；
(5)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定，于是他们改进实验，如图戊所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验，此时弹簧测力计 （选填“A”或“B”）的示数是测量滑动摩擦力大小的。他们尝试快速拉动长木板和缓慢拉动长木板，发现两次实验中，弹簧测力计的示数 （选填“快速拉动时大”、“缓慢拉动时大”或“一样大”）。
【答案】(1)匀速直线 二力平衡
(2)压力
(3)改变接触面的粗糙程度 D
(4)接触面积
(5)A 一样大
【解析】（1）[1][2]实验中运用二力平衡的知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等。
（2）甲、乙两次实验中，接触面的粗糙程度相同，压力不同，且压力越大，滑动摩擦力越大，因此可知，滑动摩擦力的大小与压力有关。
（3）[1][2]在长木板上铺上毛巾是为了改变接触面的粗糙程度；
A．冰壶运动中运动员刷冰，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故A不符合题意；
B．给门轴上的合页上加润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦力，故B不符合题意；
C．自行车刹车时用力捏闸，是通过增大压力来增大摩擦力，故C不符合题意；　　
D．体操运动员在手上涂防滑粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D符合题意。
故选D。
（4）甲、丁两次实验中，压力的大小和接触面的粗糙程度相同，接触面积不同，两次弹簧测力计的示数不变，滑动摩擦力不变，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
（5）[1][2]拉动长木板进行实验时，木块相对地面处于静止状态，受到测力计A的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，他们尝试快速拉动长木板和缓慢拉动长木板，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力大小不变，两次实验弹簧测力计的示数一样大。
【训练1】
如图所示，是小军同学探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情境。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做 运动，此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
(2)比较甲图和乙图实验现象，可以得到的结论是： ；
(3)小红同学想再通过比较乙图和丙图实验现象得出相关实验结论，你认为可以吗？并说明理由： 。
【答案】(1)匀速直线
(2)当接触面粗糙程度相同时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大
(3)不可以，因为乙图和丙图实验中，接触面的粗糙程度不同，接触面所受压力也不同，不符合控制变量的实验条件
【解析】（1）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）对比甲、乙两图，可知接触面所受压力不同，接触面粗糙程度相同，由图可知，甲中弹簧测力计的示数为2N，乙中弹簧测力计的示数为3N，可知，接触面越粗糙程度一定时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）不可以，因为乙图和丙图实验中，接触面的粗糙程度不同，接触面所受压力也不同，不符合控制变量的实验条件
【训练2】
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，其目的是使拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动摩擦力；图甲中，木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N；
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关；比较 两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
(3)由此实验结果说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重较 （选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 （选填“a”、“b”或“c”）类型的鞋子；
(4)若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。
【答案】(1)等于 3.6
(2)压力大小 甲、丙
(3)大 a
(4)5.6
【解析】（1）[1]实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，应拉动木块使其做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时受到的滑动摩擦力等于拉力大小。
[2]图甲中弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.6N，根据二力平衡可知木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
（2）[1]比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同，所以比较甲、丙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
（3）[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，故要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重大的。
[2]压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大，a鞋子花纹较深，接触面比较粗糙，摩擦力较大；b鞋子花纹较浅，接触面粗糙程度较小，摩擦力较小；c旱冰鞋变滑动为滚动可减小摩擦力，所以在比赛中选用图丁中a类型的鞋子。
（4）若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，但压力和接触面的粗糙程度不变，木块与木板表面间滑动摩擦力不变，仍为5.6N。
【训练3】
如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计水平拉力作用下做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
(2)比较 实验是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系。
(3)小莉同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【答案】(1)等于
(2)甲、乙
(3)等于 不需要
【解析】（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动，物块在水平方向上受到平衡力的作用，则物块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）甲、乙实验中，压力不同，接触面粗糙程度相同，通过比较甲、乙实验，可以研究滑动摩擦力大小与压力的关系。
（3）[1][2]如图丁所示，物块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数等于物块所受滑动摩擦力的大少。改进后的实验中小萌同学不需要匀速拉动长木板。
【训练4】
如图所示，小明用长方体木块（六个面的接触面粗糙程度相同）探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验前弹簧测力计指针未指在“0”刻度线上，则接下来进行的操作是 ；
(2)如图甲实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动，根据 知识可知，木块与长木板间的滑动摩擦力的大小 弹簧测力计对木块的拉力大小。如果将水平拉力增大到3N，木块受到的滑动摩擦力大小为 ；
(3)小明通过乙、丙两实验可得到结论： ；
(4)小明还想探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系，他将图甲的木块沿竖直方向切掉一半，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此得出“在接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小，滑动摩擦力越小”的结论。你认为他探究过程中存在的问题是 ，请简要说明你的改进建议是： 。
【答案】(1)见解析
(2)匀速直线 二力平衡 等于 1.2
(3)见解析
(4)没有控制压力不变 见解析
【解析】（1）实验前，为了便于读数，观察弹簧测力计的量程和分度值，检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，不在零刻度必须调零。
（2）[1][2][3]实验过程中，应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在接触面上做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力大小等于拉力的大小。
[4]图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为1.2N，木块与长木板间的滑动摩擦力的大小是1.2N。如果将水平拉力增大到3N，压力和接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力大小不变，仍为1.2N。
（3）选择乙、丙两图进行实验，压力大小不变，改变的是接触面的粗糙程度，探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，图丙接触面比较粗糙，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。
（4）[1][2]探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系，必须控制压力和接触面的粗糙程度不变，而他将图甲的木块沿竖直方向切掉一半，重复图甲所示的实验，改变了压力，不能得出“在接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小，滑动摩擦力越小”的结论。改进的方法是将切去的一半叠放在另一半上继续实验。
【训练5】
在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”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F1= N。
(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。
【拓展设问】小南同学将实验装置进行了改进，如图丁所示，将木块放在水平长木板上，将水平放置的弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，实验时拉着长木板向右运动，弹簧测力计的示数如图所示，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为 N。这样改进的好处是 （写出其中一条即可）。
【答案】(1)匀速直线 1.6
(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 2.8 不需要控制长木板做匀速直线运动，方便实验操作
【解析】（1）[1][2]竖直向上拉弹簧测力计，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；测力计的示数如图甲所示，图甲中测力计的分度值为0.2N，示数为，即木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。
（2）[1][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，分析比较与的大小，得出结论。
（4）[1]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。
[2]图甲中测力计的分度值为0.2N，示数为，即木块受到的滑动摩擦力大小为2.8N。
[3]这样改进的好处是不需要控制长木板做匀速直线运动，方便实验操作。
【训练61】
【问题】在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，一些同学根据日常生活经验作出了下列猜想：
猜想一：可能与接触面的粗糙程度有关；
猜想二：可能与接触面积大小有关；
猜想三：可能与接触面之间的压力大小有关；
猜想四：可能与物体运动速度大小有关。
【证据】图1所示的是同学们做实验时的情景。
要测出木块与木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计拉着木块沿水平木板做 运动。这样做的目的是使 。
【解释】
（1）比较图1中甲、乙两次实验，可得到结论：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。
（2）比较图1丙和图1 两次实验，可得到结论：在保持压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 。
【交流】
（1）为了方便测量拉力，小明将实验装置改成图2甲实验所示的装置，通过增减砝码来改变拉力大小；而小华用图2乙实验装置，通过改变沙子的重力来改变拉力的大小。请你判断谁的设计更合理。答： 的设计更合理。
（2）小英同学认为要探究滑动摩擦力大小与受力面积大小的关系时，只需要将图1乙实验中的物体切去一部分后再拉，如图2丙实验所示。这种操作小明认为不合理，这是因为实验过程中 。
【答案】匀速直线 摩擦力大小等于拉力大小 越大 乙 越大 小华 没有控制压力大小相同
【解析】[1][2]在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应水平地拉动，使它在水平面上做匀速直线运动，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。
（1）[3]由图1中甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度相同，接触面上受到的压力不同，甲图中接触面受到的压力更大，测力计示数也更大，即滑动摩擦力更大，所以可得到结论：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）[4]要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制接触面的压力相同，改变接触面粗糙程度，故比较图1丙和图1乙两次实验。
[5]由图1测力计的分度值为0.2N，由图乙可知，测力计示数为5.4N，即滑动摩擦力为5.4N；图丙测力计示数为3.4N，即滑动摩擦力为3.4N，可见图乙摩擦力大于图丙摩擦力。图乙和图丙中，接触面所受的的压力相同，乙图比甲图更粗糙，摩擦力更大，所以可得到结论：在保持压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[6]要测木块匀速直线运动时受到的拉力，需使托盘与盘中物体的总重力等于滑动摩擦力，因为最小砝码质量肯定比一粒沙子的质量大，用沙子更准确，所以小华的设计更合理。
[7]要探究滑动摩擦力大小与受力面积大小的关系时，需保持压力不变、接触面粗糙程度不变，只改变受力面积的大小。将图1乙实验中的物体切去一部分后再拉，受力面积减小了，同时压力也减小了，所以这种操作认为不合理，是因为实验过程中没有控制压力大小相同。
【训练7】
小明在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，利用一套器材依次完成如图所示的实验，其中图甲、图乙中长木板正面朝上，图丙中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择 两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择 两图所示的实验来操作。
(2)实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了 的知识。
(3)小明分别对猜想①、②进行了实验验证。图甲、图丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 N。
小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【拓展设问】
(4)许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例： 。
(5)小明改变放在木块上的砝码质量，多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像，如图戊所示。由图可知，当木块与砝码对木板表面的压力为2N时，滑动摩擦力的大小为 N。分析图像得出结论：当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成 比。
(6)实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图己所示的实验装置。将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动，再次验证了猜想①、②并得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中错误的是___________（填字母）。
A．改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B．改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C．改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【答案】(1)甲、乙 乙、丙
(2)二力平衡
(3)1.0
(4)鞋底的花纹
(5)0.8 正
(6)C
【解析】（1）[1]如果小明要验证猜想①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，他应该控制接触面的粗糙程度不变，改变接触面所受的压力，则应选择甲乙两图所示的实验来操作。
[2]如果小明要验证猜想②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，他应该控制接触面所受的压力不变，改变接触面的粗糙程度，则选择乙丙两图所示的实验来操作。
（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，由二力平衡得，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（3）由图丁得，测力计的分度值为0.1N，示数为1.0N。
（4）鞋底设计花纹是压力不变时，通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
（5）[1]由图戊可知，当木块与砝码对木板表面的压力为2N时，滑动摩擦力的大小为0.8N。
[2]由分析图像得：当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力的比值一定，说明当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成正比。
（6）A．改进后，木板被拉动的过程中，木块始终相对地面静止，木块始终受力平衡，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作，故A正确，不符合题意；
B．改进后，木块始终相对地面静止，木块受到的滑动摩擦力不变，木块受到的拉力不变，则此时弹簧测力计示数稳定，容易读出正确的数值，故B正确，不符合题意；
C．改进后，木块稳定时，木块处于平衡状态，木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力，故C错误，符合题意。
故选C。
【训练8】
小雨利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在木板上做 运动，甲图中滑动摩擦力的大小为 N；
(2)比较图甲、乙两次实验，可以得出结论： ；
(3)小雨在某次实验过程中拉力随时间变化的图象如左图所示，木块的速度随时间变化的图象如右图所示，要准确地测量出滑动摩擦力大小，她应在 时间段读取弹簧测力计的数值，进一步可以知道木块在第7s时的摩擦力为 N。
(4)叶子姐姐认为实验可以这样改进：把弹簧测力计的拉环端固定，并使弹簧测力计保持水平，在沿水平方向拉动长木板，如图丁。你认为叶子姐姐这样做的好处是： 。（写出一点即可）
(5)应用：如图所示是小龙同学在家用搓衣板洗衣物的情景。
①请你用所学的物理知识解释搓衣板的搓面设计成波浪形凹槽的道理。
②生活中还有哪些地方也用到这个知识，请举一个例子。
【答案】(1)匀速直线 1.2
(2)在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大
(3)2- 6s 3
(4)不需要木板做匀速直线运动，便于操作
(5)在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 鞋底的花纹
【解析】（1）[1]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在木板上做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，水平方向上拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
[2]甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N，所以滑动摩擦力大小为1.2N。
（2）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙中木块上加了砝码，压力更大，弹簧测力计示数更大，即滑动摩擦力更大。可以得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）[1]要准确测量出滑动摩擦力大小，应在木块做匀速直线运动时读取弹簧测力计的数值，由图丙可知，2- 6s 时间段木块做匀速直线运动。
[2]木块在第7s 时做减速运动，但由于压力和接触面粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，仍为3N（由图甲知匀速运动时拉力等于摩擦力为3N ）。
（4）把弹簧测力计的拉环端固定，并使弹簧测力计保持水平，在沿水平方向拉动长木板，这样做的好处是：不需要木板做匀速直线运动，便于操作（或弹簧测力计示数稳定，便于读数）。
（5）[1]搓衣板的搓面设计成波浪形凹槽，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，便于洗净衣物。
[2]生活中鞋底的花纹、轮胎上的花纹等都是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的例子。
【训练9】小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示，在探究滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动，这时弹簧测力计所示的拉力为 N；
(2)如图②所示，比较图甲和图 可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越 ；
(3)如图②所示，比较图乙和图丙可知，当压力 时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
(4)如图②所示，这种探究方法叫 法。
【答案】(1)匀速直线 2.4
(2)乙 大
(3)相同 大
(4)控制变量
【解析】（1）[1]实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板上做匀速滑动，根据二力平衡知识，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
[2]如图①所示，弹簧测力计的分度值是0.2N。弹簧测力计的示数是2.4N，则拉力为2.4N。
（2）[1][2]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，应该控制接触面的粗糙程度相同，故选甲、乙两实验，乙图中弹簧测力计拉力更大，即乙实验中木块受到的摩擦力更大，可得出：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）[1][2]如图②所示，图乙和图丙压力相同，接触面为木板面和毛巾面，粗糙程度不同，比较发现接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。故可以得出结论：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）物理学中要探究多变量的实验，都要控制其它变量相同，只有一个变量才能进行探究，这种探究方法叫做控制变量法。
【训练10】
如图所示，探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。
(1)如图甲、乙、丙，小明用弹簧测力计沿水平方向拉动同一木块，使其做 运动，图甲中木块受到的滑动摩擦力大小等于 N，方向是 。
(2)比较甲、丙两图可知：当 相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
(3)图甲中物体运动的速度大小为v1，图乙中物体运动的速度大小为v2，实验过程中，关于v1和v2的大小，下列说法正确的是 ___________。
A．v1一定大于v2
B．v1一定小于v2
C．v1一定等于v2
D．v1可以大于、等于或小于v2
(4)如图丁所示，小明用弹簧测力计拉动此木块，使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动，与甲图相比，此时丁图中木块受到的滑动摩擦力会 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】(1)匀速直线 2.8 水平向左
(2)压力
(3)D
(4)变小
【解析】（1）[1][2][3]小明用弹簧测力计沿水平方向拉动同一木块，使其做匀速直线运动，图甲中木块在水平方向上受到的滑动摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，大小相等，图中测力计分度值为0.2N，示数为2.8N，故图甲中木块受到的滑动摩擦力大小等于2.8N；根据二力平衡的条件，图甲中木块在水平方向上受到的滑动摩擦力和测力计的拉力方向相反，因测力计的拉力方向水平向右，故木块受到的滑动摩擦力方向是水平向左。
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。甲、丙两图的压力相同，丙中接触面粗糙，丙中测力计示数较大，受到的滑动摩擦力也较大，故甲、丙两图可知：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）图甲和乙都拉物体在水平方向做匀速直线运动，而摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关，故v1可以大于、等于或小于v2，故选D。
（4）如图丁所示，小明用弹簧测力计拉动此木块，使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中，因沿斜上方向拉动物体，故丁图中木块对支持面的压力变小了，而接触面粗糙程度不变，故木块受到的滑动摩擦力变小。
1．（2024·山东潍坊）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想：
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作，可验证猜想 是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想 是否正确（均填“a”“b”或“c”）。
(2)该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中， （填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由： 。
【答案】(1)b c
(2)1:2
(3)不需要 不正确，理由见解析
【解析】（1）[1]比较第2次和第3次操作，接触面的粗糙程度相同，接触面积相同，压力不同，第3次操作中压力更大，弹簧测力计的示数也更大，滑动摩擦力也更大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，可验证猜想b是否正确。
[2]比较第3次和第4次操作，接触面的粗糙程度相同，压力相同，接触面积不同，两次操作中弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关，可验证猜想c是否正确。
（2）由第1次和第2次操作可知，木块与玻璃板间的动摩擦因数为 ，木块与木板间的动摩擦因数为，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为
（3）[1]向右拉动木板时，木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，故不需要匀速拉动木板。
[2]同一根细线上的力大小相等，故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力，由于木块处于静止状态，细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小，故小明的想法不正确。
2．（2024·山东德州）实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验：
实验名称 装置图 问题讨论
探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）比较甲、乙两图可得：在接触而粗糙程度相同时，压力 ，滑动摩擦力越大。 （2）通过比较 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）如图丁所示的实验装置 （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。
探究浮力的大小跟哪些因素有关 （4）物块的重力为 N。 （5）比较A、B、C，可知：浮力大小与 有关。 （6）物块的密度为 kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】越大 乙、丙 不需要 4.2 液体密度
【解析】（1）[1]比较甲、乙两图，接触面都是木板，图乙中物块对木板的压力大于图甲中物块对木板的压力，图乙中弹簧测力计的示数大于图甲中的示数，即图乙中物块受到的滑动摩擦力大于图甲中物块受到的滑动摩擦力，由此可得：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）[2]探究滑动摩擦力大小与接触而粗糙程度的关系，需要控制物块对接触面的压力大小不变，只改变接触面的粗糙程度，因此比较乙、丙两图。
（3）[3]由图丁可知，拉动长木板时，无论怎样拉动，长木板上的物块相对于地面静止，处于平衡状态，水平方向上绳子对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数可以反映物块受到的滑动摩擦力大小，所以长木板不需要做匀速直线运动。
（4）[4]由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，物块的重力为4.2N。
（5）[5]比较图B、C，物块浸入液体的体积相同、液体的密度不同，根据称重法由图A、B、C可知，物块受到的浮力大小不同，由此可得：浮力大小与液体密度有关。
（6）[6]由图A、B可知，物块浸没在水中受到的浮力
物块的体积等于物块浸没时排开水的体积，即
物块的质量
物块的密度
3．（2024·北京）在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块。应使木块沿水平桌面做 直线运动，才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小；
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是：滑动摩擦力大小与 是否有关。
【答案】(1)匀速
(2)压力大小
【解析】（1）应使木块沿水平桌面做匀速直线运动，木块处于平衡态，拉力与摩擦力才是平衡力，拉力的大小等于摩擦力的大小。
（2）如图所示，接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，故探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
4．（2024·山东聊城）小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验，实验数据见下表。
编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N
① 木板1 4 1.16
② 木板1 6 1.73
③ 木板1 8 2.31
④ 木板2 4 1.22
⑤ 木板2 6 1.84
⑥ 木板2 8 2.45
⑦ 木板3 8 2.61
(1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(3)实验结论是 。
(4)实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子： 。
【答案】(1)压力大小
(2)粗糙程度
(3)见详解
(4)不变
(5)鞋底上有凹凸不平的花纹
【解析】（1）①②③组实验数据中，使用同一块木板，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力大小不同，则根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面压力大小的关系。
（2）③⑥⑦组实验数据中，压力大小相同，均为8N，使用不同的木板，接触面的粗糙程度不同，滑动摩擦力大小不同，则根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
（3）由实验数据可知，影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受的压力和接触面的粗糙程度；压力大小相同时，接触面越粗糙，受到的滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度相同时，压力越大，受到的滑动摩擦力越大。
（4）滑动摩擦力和压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关，所以实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将不变。
（5）鞋底上有凹凸不平的花纹，是在压力不变的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
5．（2024·黑龙江牡丹江）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一、如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
（1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动物块，读出弹簧测力计的示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。
实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
（2）通过比较 两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 表面与之接触时的滑动摩擦力大。
（3）通过比较 三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 （选填“相同”或“不同”）。
（4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制。
【答案】匀速 1、2/3、4/5、6 橡胶 1、3、5/2、4、6 不同 塑料 橡胶
【解析】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数与物块所受滑动摩擦力大小相等。
（2）[2][3]分析比较1、2（3、4或5、6）实验数据，水平面材料都是木板，当物块的橡胶表面与木板接触时，弹簧测力计的示数大，根据二力平衡可知此时滑动摩擦力大。
（3）[4][5]分析比较1、3、5（或2、4、6）实验数据，物块的同一表面，与不同的材料接触时，所产生的滑动摩擦力的大小不同。
（4）[6][7]由（2）可知，相同的压力，橡胶面与水平面接触时的摩擦力较大，塑料面与水平面接触时的摩擦力较小，所以小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿塑料底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触；需要停下时，穿橡胶底面鞋套的脚接触地面进行控制。
6．（2024·黑龙江大庆）如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系（均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）；
（3）小萌同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【答案】等于 压力 接触面的粗糙程度 等于 不需要
【解析】（1）[1]物块做匀速直线运动，故在水平方向上二力平衡，则物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。
（2）[2][3]甲乙两图，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，故可以研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；乙丙两图压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，故可以研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
（3）[4][5]物块相对地面保持静止，受力平衡，故弹簧测力计示数等于摩擦力大小；改进后物块始终保持静止，故不需要匀速拉动长木板。
7．（2024·吉林长春）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下：带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
（1）如图甲所示，将木块放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，则滑动摩擦力为 ；
（2）将小球放在木块的凹槽内，重复（1）的操作，弹簧测力计的示数比（1）中的大。说明当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图 ；
（4）利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系，如图乙所示。
①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下；
②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能 ；
③请根据上述结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。
【答案】水平 0.8 压力 不同 越大 严禁超速行驶
【解析】（1）[1][2]测量滑动摩擦力的实验原理是二力平衡，必须沿水平方向匀速拉动木块才会使木块所受摩擦力和拉力成为一对平衡力，此时弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小，由图可知此时摩擦力为0.8N。
（2）[3]把小球放在木块凹槽内，增大了木块对木板的压力，发现弹簧测力计示数变大，故可以看出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（3）[4]摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反。如图所示：
（4）[5]为使小球到达水平面时速度不同，应让小球从不同高度滚下，高度不同，重力势能不同，到达水平面时转化成的动能也不同，故速度不相同。
[6]由题意，木块被撞得越远，说明小球所做的功越多，动能越大。
[7]上述结论表明动能大小与速度大小有关，在交通安全方面应该禁止超速行驶。
8．（2024·山东枣庄）小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，所用实验器材及装置如下图所示。
（1）小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关；水平面越粗糙，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关；
（2）在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（3）小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。在实验中，小华用到的主要研究方法是转换法和 法；
（4）联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 （选填“大”“小”或“相等”）。通过讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
【答案】压力的大小 接触面的粗糙程度 匀速直线 越大 越大 控制变量 小
【解析】（1）[1][2]由题意可知，箱子越重，推起来越费力，改变的对水平面的压力，说明滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关；水平面越粗糙，推起来越费力，改变的是接触面的粗糙程度，说明滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度因素有关。
（2）[3]当木块做匀速直线运动时，处于平衡状态，根据二力平衡可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（3）[4][5][6]根据控制变量法的思想，分析甲、乙可知，接触面粗糙程度相同，乙图压力大，弹簧测力计示数大，即摩擦力大，可知在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；分析甲、丙可知，压力相同，丙图接触面更粗糙，弹簧测力计示数大，即摩擦力大，可知在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由以上可知，主要研究方法是转换法和控制变量法。
（4）[7]在桌面上注水，就会在木块与桌面之间形成一层水膜，起到润滑作用，摩擦力减小，因此测出的摩擦力比没注水时要小。
9．（2024·四川内江）某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
（1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小；
（2）在图甲实验中发现，很难保持木块在（1）小题中的运动，且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们对实验装置进行了改进，如图乙所示，将弹簧测力计水平固定，通过拉力F′拉动长木板进行实验，测量数据记录如表所示：
实验次数 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
（3）根据实验数据可以得出：木块所受的滑动摩擦力大小应为 N，滑动摩擦力的大小与接触面的面积 （选填“有关”或“无关”）。图乙与图甲相比，图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数更 （选填“稳定”或“不稳定”）。
【答案】匀速 1.2 无关 稳定
【解析】（1）[1]根据二力平衡的原理，只有物体做匀速直线运动时，拉力才与滑动摩擦力大小相等。
（3）[2]实验改进后，物体B相对于地面是静止的，物体B受到测力计的拉力和木板对物体B的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，木块所受的滑动摩擦力大小应为1.2N。
[3][4]滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与木板运动的速度无关，所以实验时不必控制木板做匀速直线运动，便于操作，且实验时木块相对地面保持静止，弹簧测力计的示数更稳定，读数更方便。
10．（2024·内蒙古赤峰）为解决班级拔河比赛如何选队员的问题，物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计，进行了实验。
（1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 知识可知，木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。据此结论，选队员时应选体重 （填“大”或“小”）的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出 ，滑动摩擦力越大。
（3）该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下：选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块（如图），用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ；在不改变器材的情况下提出改进方案 。
【答案】二力平衡 1、2、3 大 在压力一定时，接触面粗糙越粗糙 没有控制压力相同 见详解
【解析】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，过二力平衡的知识可知，物体受平衡力时，摩擦力等于拉力，则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[2][3]①分析表中1、2、3三次实验数据，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，滑动摩擦力越大，据此结论，选队员时应选体重大的同学。
[4]②分析表中2、4、5三次实验中，压力相同，接触面越粗糙，测力计示数越大，可以得出，在压力相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[5][6]此设计方案存在的问题是：没有控制压力相同，改进方案：将橡胶块和塑料块叠放在一起，用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。
11．（2024·广西）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，先后把木块放在长木板上，水平向右拉动木块，当木块匀速运动时，读出弹簧测力计的示数。
（1）如图甲，弹簧测力计示数为2N，根据 知识，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）比较甲和乙实验，可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关；
（3）比较甲和丙实验，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
（4）许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是应用步骤（3）的结论来 （选填“增大”或“减小”）鞋底与地面的摩擦。
【答案】二力平衡 2 压力 大 增大
【解析】（1）[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，这是利用二力平衡的知识，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，木块受到的滑动摩擦力为2N。
（2）[3]比较甲和乙实验，接触面的粗糙程度相同，乙图中压力较大，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
（3）[4]比较甲和丙实验，压力相同，丙图中接触面比较粗糙，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）[5]运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，所以是应用步骤（3）的结论来增大鞋底与地面的摩擦。
12．（2024·四川成都）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。
（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
（2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
（3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 。
（4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答： 。
方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
【答案】相等 接触面粗糙程度和压力 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上 方案三
【解析】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力，所以弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
（2）[2]由表中物理量可知，控制一个木块重量不变时，长木板表面的粗糙程度不同；当长木板表面的粗糙程度相同时，可以改变木块的重量，所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力的关系。
（3）[3]由于长方体木块的每个面粗糙程度都相同，长宽高不等，所以每个面的面积不同，要探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，可以换用木块面积不同的侧面置于水平木板上，来改变接触面积。
（4）[4]由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小，所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上，用弹簧测力计测木块的拉力，然后直接拉动下面的长木板，故应该采用方案三。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)实验12 探究滑动摩擦力大小的影响因素
实验：探究滑动摩擦力大小的影响因素
【实验目的】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【实验设计】
用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动，测出木块受的摩擦力，再改变木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验，找到滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
【实验原理】二力平衡
【实验器材】弹簧测力计、木块、木板、毛巾、砝码等。
【进行实验与收集证据】
（1）如图甲所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中；
（2）如图乙所示，在木块上加一个砝码，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格；
（3）如图丙所示，在长木板上铺上毛巾，再将木块放在毛巾上，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 较光滑
2 等于木块和砝码的总重力 较光滑
3 等于木块的重力 较粗糙
【分析论证】
实验序号 实验条件 摩擦力f/N
压力情况 接触面情况
1 等于木块的重力 较光滑 0.9
2 等于木块和砝码的总重力 较光滑 1.6
3 等于木块的重力 较粗糙 2.1
（1）由甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）由甲、丙两次实验可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【实验结论】
接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【交流与讨论】
（1）实验中的探究方法：控制变量法和转换法。
控制变量法：①探究滑动滑动摩擦力的大小与压力的关系：控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力。
②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系：控制压力不变，改变接触面的粗糙程度。
转换法：通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
（2）实验中要水平匀速拉动木块，做匀速直线运动，才能保证滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
【实验评估】
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：
木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
实验拓展1：探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系
【实验步骤】
（1）把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。
（2）把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。
【分析论证】
实验序号 接触面材料 压力大小 受力面积大小 摩擦力大小
1 长木板 相同 大 0.8N
2 长木板 相同 小 0.8N
【实验结论】
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
实验拓展2：探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系
【实验步骤】
（1）把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
（2）②保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
【分析论证】
实验次数 接触面材料 压力大小 运动速度 摩擦力大小
1 长木板 相同 0.1m/s 0.7N
2 长木板 相同 0.2m/s 0.7N
【实验结论】
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
《探究滑动摩擦力大小的影响因素》常考问题：
（1）实验原理：在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速运动，根据二力平衡的知识可知，木块所有的欢动摩擦力就等于弹簧测力计的示数。
（2）用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块的目的是：使木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（3）木板必修水平放置，且弹簧测力计必须沿水平方向拉动，木块必须做匀速直线运动的原因：只有做匀速直线运动，木块所受的拉力和摩擦力才是一对平衡力，此时弹簧测力计测得的拉力等于木块受到的摩擦力。
（4）实验结论：①比较甲、乙两组实验，是为了研究滑动摩擦力的大小与压力的关系：接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。②比较甲、丙两组实验，是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。
（5）实验主要采用的探究方法：控制变量法。①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系：保持接触面的粗糙程度不变，只改变压力的大小，观察弹簧测力计的示数变化。②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系：保持压力不变，只改变接触面的粗糙程度，观察弹簧测力计的示数变化。
（6）实验方案的改进：向右拉动长木板时，物块受到的滑动摩擦力方向向右。这样改进的优点是：弹簧测力计示数稳定，便于读数。
（7）在长木板上铺上毛巾的目的：改变接触面的粗糙程度。
（8）滑动摩擦力大小与物体的运动速度、物体的接触面积均无关。探究与这些因素是否有关时，注意要保持压力和接触面粗糙程度相同。
【典例1】
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙．
(1)图甲中，将木块放在水平木板上，当木块做 运动时，木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数；
(2)比较甲、 两图的实验，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
(3)对比甲、丙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系；
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半，便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论．你认为小明的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ；
(5)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，该装置 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向 （填“左”或“右”）的摩擦力，若此时增大拉力F，弹簧测力计的示数 。（选填“变大”、“变小”和“不变”）
【典例2】
如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做 运动，根据 原理，可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
(2)通过分析比较甲、乙两次实验，可知滑动摩擦力的大小与 有关；
(3)实验中，在长木板上铺上毛巾的目的是 ：以下事例中，应用此方法来增大摩擦力的是 ；（填字母）
A．冰壶运动中运动员刷冰　　B．给门轴上的合页上加润滑油
C．自行车刹车时用力捏闸　　D．体操运动员在手上涂防滑粉
(4)将甲图中的木块从中间竖直切开，然后叠放在一起，继续实验，如图丁所示。分析甲、丁两次实验数据，说明滑动摩擦力的大小与 无关；
(5)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动，导致弹簧测力计示数不稳定，于是他们改进实验，如图戊所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验，此时弹簧测力计 （选填“A”或“B”）的示数是测量滑动摩擦力大小的。他们尝试快速拉动长木板和缓慢拉动长木板，发现两次实验中，弹簧测力计的示数 （选填“快速拉动时大”、“缓慢拉动时大”或“一样大”）。
【训练1】
如图所示，是小军同学探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情境。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做 运动，此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
(2)比较甲图和乙图实验现象，可以得到的结论是： ；
(3)小红同学想再通过比较乙图和丙图实验现象得出相关实验结论，你认为可以吗？并说明理由： 。
【训练2】
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，其目的是使拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动摩擦力；图甲中，木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N；
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与 有关；比较 两图中弹簧测力计的示数大小，可得出的结论是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
(3)由此实验结果说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重较 （选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中 （选填“a”、“b”或“c”）类型的鞋子；
(4)若图丙中的拉力为6N，木块加速运动，则此时木块与毛巾表面间滑动摩擦力的大小为 N。
【训练3】
如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计水平拉力作用下做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
(2)比较 实验是为了研究滑动摩擦力大小与压力的关系。
(3)小莉同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【训练4】
如图所示，小明用长方体木块（六个面的接触面粗糙程度相同）探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验前弹簧测力计指针未指在“0”刻度线上，则接下来进行的操作是 ；
(2)如图甲实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做 运动，根据 知识可知，木块与长木板间的滑动摩擦力的大小 弹簧测力计对木块的拉力大小。如果将水平拉力增大到3N，木块受到的滑动摩擦力大小为 ；
(3)小明通过乙、丙两实验可得到结论： ；
(4)小明还想探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系，他将图甲的木块沿竖直方向切掉一半，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此得出“在接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小，滑动摩擦力越小”的结论。你认为他探究过程中存在的问题是 ，请简要说明你的改进建议是： 。
【训练5】
在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”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F1= N。
(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。
【拓展设问】小南同学将实验装置进行了改进，如图丁所示，将木块放在水平长木板上，将水平放置的弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，实验时拉着长木板向右运动，弹簧测力计的示数如图所示，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为 N。这样改进的好处是 （写出其中一条即可）。
【训练61】
【问题】在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，一些同学根据日常生活经验作出了下列猜想：
猜想一：可能与接触面的粗糙程度有关；
猜想二：可能与接触面积大小有关；
猜想三：可能与接触面之间的压力大小有关；
猜想四：可能与物体运动速度大小有关。
【证据】图1所示的是同学们做实验时的情景。
要测出木块与木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计拉着木块沿水平木板做 运动。这样做的目的是使 。
【解释】
（1）比较图1中甲、乙两次实验，可得到结论：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。
（2）比较图1丙和图1 两次实验，可得到结论：在保持压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 。
【交流】
（1）为了方便测量拉力，小明将实验装置改成图2甲实验所示的装置，通过增减砝码来改变拉力大小；而小华用图2乙实验装置，通过改变沙子的重力来改变拉力的大小。请你判断谁的设计更合理。答： 的设计更合理。
（2）小英同学认为要探究滑动摩擦力大小与受力面积大小的关系时，只需要将图1乙实验中的物体切去一部分后再拉，如图2丙实验所示。这种操作小明认为不合理，这是因为实验过程中 。
【训练7】
小明在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，利用一套器材依次完成如图所示的实验，其中图甲、图乙中长木板正面朝上，图丙中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择 两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择 两图所示的实验来操作。
(2)实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了 的知识。
(3)小明分别对猜想①、②进行了实验验证。图甲、图丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 N。
小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【拓展设问】
(4)许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例： 。
(5)小明改变放在木块上的砝码质量，多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力F的关系图像，如图戊所示。由图可知，当木块与砝码对木板表面的压力为2N时，滑动摩擦力的大小为 N。分析图像得出结论：当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成 比。
(6)实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图己所示的实验装置。将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动，再次验证了猜想①、②并得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中错误的是___________（填字母）。
A．改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B．改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C．改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【训练8】
小雨利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在木板上做 运动，甲图中滑动摩擦力的大小为 N；
(2)比较图甲、乙两次实验，可以得出结论： ；
(3)小雨在某次实验过程中拉力随时间变化的图象如左图所示，木块的速度随时间变化的图象如右图所示，要准确地测量出滑动摩擦力大小，她应在 时间段读取弹簧测力计的数值，进一步可以知道木块在第7s时的摩擦力为 N。
(4)叶子姐姐认为实验可以这样改进：把弹簧测力计的拉环端固定，并使弹簧测力计保持水平，在沿水平方向拉动长木板，如图丁。你认为叶子姐姐这样做的好处是： 。（写出一点即可）
(5)应用：如图所示是小龙同学在家用搓衣板洗衣物的情景。
①请你用所学的物理知识解释搓衣板的搓面设计成波浪形凹槽的道理。
②生活中还有哪些地方也用到这个知识，请举一个例子。
【训练9】小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示，在探究滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动，这时弹簧测力计所示的拉力为 N；
(2)如图②所示，比较图甲和图 可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越 ；
(3)如图②所示，比较图乙和图丙可知，当压力 时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
(4)如图②所示，这种探究方法叫 法。
【训练10】
如图所示，探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。
(1)如图甲、乙、丙，小明用弹簧测力计沿水平方向拉动同一木块，使其做 运动，图甲中木块受到的滑动摩擦力大小等于 N，方向是 。
(2)比较甲、丙两图可知：当 相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
(3)图甲中物体运动的速度大小为v1，图乙中物体运动的速度大小为v2，实验过程中，关于v1和v2的大小，下列说法正确的是 ___________。
A．v1一定大于v2
B．v1一定小于v2
C．v1一定等于v2
D．v1可以大于、等于或小于v2
(4)如图丁所示，小明用弹簧测力计拉动此木块，使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动，与甲图相比，此时丁图中木块受到的滑动摩擦力会 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
1．（2024·山东潍坊）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想：
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作，可验证猜想 是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想 是否正确（均填“a”“b”或“c”）。
(2)该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中， （填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由： 。
2．（2024·山东德州）实验项目小组利用弹簧测力计等器材完成以下实验：
实验名称 装置图 问题讨论
探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）比较甲、乙两图可得：在接触而粗糙程度相同时，压力 ，滑动摩擦力越大。 （2）通过比较 两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）如图丁所示的实验装置 （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。
探究浮力的大小跟哪些因素有关 （4）物块的重力为 N。 （5）比较A、B、C，可知：浮力大小与 有关。 （6）物块的密度为 kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）
3．（2024·北京）在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块。应使木块沿水平桌面做 直线运动，才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小；
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是：滑动摩擦力大小与 是否有关。
4．（2024·山东聊城）小慧同学猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面所受的压力、接触面的粗糙程度等。她使用接触面越来越粗糙的木板1、2、3分别进行实验，实验数据见下表。
编号 接触面 压力F/N 滑动摩擦力F1/N
① 木板1 4 1.16
② 木板1 6 1.73
③ 木板1 8 2.31
④ 木板2 4 1.22
⑤ 木板2 6 1.84
⑥ 木板2 8 2.45
⑦ 木板3 8 2.61
(1)根据①②③组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(2)根据③⑥⑦组实验数据可以研究滑动摩擦力与接触面 的关系。
(3)实验结论是 。
(4)实验时如果增大拉动物体的速度，物体所受的滑动摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(5)请举出一个生活中增大摩擦力的例子： 。
5．（2024·黑龙江牡丹江）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一、如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。
（1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动物块，读出弹簧测力计的示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。
实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
（2）通过比较 两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 表面与之接触时的滑动摩擦力大。
（3）通过比较 三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 （选填“相同”或“不同”）。
（4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制。
6．（2024·黑龙江大庆）如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
（1）如图甲、乙、丙所示三种情况下，木板和毛巾保持不动，物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 （填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系；比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系（均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）；
（3）小萌同学对实验装置进行改进，如图丁所示，用力拉动长木板向左运动，物块保持静止时弹簧测力计的示数 （填“大于”“等于”或“小于”）物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
7．（2024·吉林长春）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下：带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
（1）如图甲所示，将木块放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计沿 方向拉动木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，则滑动摩擦力为 ；
（2）将小球放在木块的凹槽内，重复（1）的操作，弹簧测力计的示数比（1）中的大。说明当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与 有关；
（3）请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图 ；
（4）利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系，如图乙所示。
①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下；
②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能 ；
③请根据上述结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。
8．（2024·山东枣庄）小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，所用实验器材及装置如下图所示。
（1）小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 有关；水平面越粗糙，推起来越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 因素有关；
（2）在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（3）小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 。在实验中，小华用到的主要研究方法是转换法和 法；
（4）联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 （选填“大”“小”或“相等”）。通过讨论和查阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
9．（2024·四川内江）某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
（1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小；
（2）在图甲实验中发现，很难保持木块在（1）小题中的运动，且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们对实验装置进行了改进，如图乙所示，将弹簧测力计水平固定，通过拉力F′拉动长木板进行实验，测量数据记录如表所示：
实验次数 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
（3）根据实验数据可以得出：木块所受的滑动摩擦力大小应为 N，滑动摩擦力的大小与接触面的面积 （选填“有关”或“无关”）。图乙与图甲相比，图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数更 （选填“稳定”或“不稳定”）。
10．（2024·内蒙古赤峰）为解决班级拔河比赛如何选队员的问题，物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计，进行了实验。
（1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 知识可知，木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。据此结论，选队员时应选体重 （填“大”或“小”）的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出 ，滑动摩擦力越大。
（3）该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下：选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块（如图），用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动，测出它与该长木板间的滑动摩擦力；用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力；重复上述实验三次；比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ；在不改变器材的情况下提出改进方案 。
11．（2024·广西）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，先后把木块放在长木板上，水平向右拉动木块，当木块匀速运动时，读出弹簧测力计的示数。
（1）如图甲，弹簧测力计示数为2N，根据 知识，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）比较甲和乙实验，可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关；
（3）比较甲和丙实验，可得压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ；
（4）许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是应用步骤（3）的结论来 （选填“增大”或“减小”）鞋底与地面的摩擦。
12．（2024·四川成都）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。
（1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
（2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
（3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 。
（4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答： 。
方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
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