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为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验.

(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验.小明的做法是否正确?为什么?
(3)在研究此问题时,小红设计的实验如图乙所示,弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方形木块,木块下面是一长木板,实验时拖支长木板,然后读出弹簧力计的示数,即可测出木块和木板之间的摩擦力.小明看了小红的实验后,认为小红设计的实验优于自己设计的实验.对此你能说出其中的原因吗?

解:(1)研究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,在控制接触面的粗糙程度和接触面的大小不变基础上注意两点:①弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,②通过给木块上添加重物改变压力,观察弹簧测力计的示数分析摩擦力的大小变化.
(2)研究摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关时,必须保证压力和接触面的粗糙程度相同,实验中采用用大、小两个木块虽然改变了接触面积,但是木块对接触面的压力大小也改变了,因此小明的做法是不正确的.
(3)小明的设计必须保证木块做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,摩擦力的大小才等于弹簧测力计的拉力,但是很难让木块保持匀速直线运动状态,导致了弹簧测力计的示数不稳定.小红的设计中无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,根据二力平衡的条件,拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小.所以容易读数.
故答案为:(1)①用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F1
②在木块上面加一个重物,再用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F2
③比较F1和F2的大小得出实验结论.
(2)不正确,实验过程中没有保持相同的压力;
(3)木块不必做匀速直线运动(或弹簧测力计保持静止,便于读数).
分析:(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,研究滑动摩擦力与压力大小的关系时,采用控制变量法的思想,控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力的大小观察滑动摩擦力的大小变化情况;
(2)探究滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积是否有关时,应控制压力和接触面的粗糙程度不变,改变接触面积的大小观察滑动摩擦力的大小变化情况;
(3)滑动摩擦力的大小通过弹簧测力计的示数体现,根据二力平衡的知识,只有物体做匀速直线运动时,摩擦力才等于弹簧测力计的拉力,因此必须控制木块做匀速直线运动,而木块做匀速直线运动是不容易控制的.
点评:探究摩擦力的实验一般从两个方面进行考查:①控制变量法研究实验的步骤,抓住变量和不变量;②实验中要求拉动木块做匀速直线运动的原因,以及实验的改进方法.
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37、为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验.

(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验.小明的做法是否正确?为什么?
(3)在研究此问题时,小红设计的实验如图乙所示,弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方形木块,木块下面是一长木板,实验时拖支长木板,然后读出弹簧力计的示数,即可测出木块和木板之间的摩擦力.小明看了小红的实验后,认为小红设计的实验优于自己设计的实验.对此你能说出其中的原因吗?

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小华总结两年来所做的物理探究实验发现:

(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来.如图甲,在“探究摩擦力与什么因素有关”的实验中,让木块在水平面上做.
匀速直线
匀速直线
 运动,通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小;图乙表示在“探究动能的大小与什么因素有关”的实验中,小球动能的大小是通过观察比较物块B
被撞出距离的远近
被撞出距离的远近
 反映出来的.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量法.如乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变
速度
速度
的大小,同时控制小球的
质量
质量
不变. 再如,为探究
滑动摩擦力大小跟压力大小
滑动摩擦力大小跟压力大小
的关系(写出实验名称),需要控制
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
不变.

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科目:初中物理 来源:2010年广东省广州市广雅实验学校中考物理模拟试卷(解析版) 题型:解答题

为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验.

(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验.小明的做法是否正确?为什么?
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科目:初中物理 来源:2007年广东省广州市从化市中考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验.

(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
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