探究滑動摩擦力改進實驗裝置

『壹』 4.(2022海南)如圖所示為探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗裝置.用彈簧測力

如圖所示為探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗裝置，用彈簧測力計應勻速拉動同一長方體木塊.甲和乙為同一水平木板表面，觀察甲和乙兩次實驗得出的結論是:滑動摩擦力大小與壓力大小有關。

固體表面之間的摩擦力的原因有兩個：固體表面原子、分子之間相互的吸引力（化學鍵重組的能量需求，膠力）裂孫和它們之間的表面粗糙所造成的互相之間卡住的阻力殲燃。

摩擦力與相互摩擦的物體有關，因此物理學中對摩擦力所做出的描述不一般化，也不像對其它的力那麼精確。

沒有氏源虛摩擦力的話鞋帶無法系緊，螺絲釘和釘子無法固定物體。

摩擦力最大的區分是靜摩擦力與其它摩擦力之間的區別。有人認為靜摩擦力實際上不應該算作摩擦力。

其它的摩擦力都與耗散有關：它使得相互摩擦的物體的相對速度降低，並將機械能轉化為熱能。

『貳』 如何改進滑動摩擦力的大小的實驗

人教版物理九年級第13章「力和機械」第3節「摩擦力」中，有1個「測滑動摩擦力大小」的實驗，對於該實驗學生在操作時十分困難，且誤差較大。其原因是，在測滑動摩擦力大小時，是根據二力平衡的條件和通過彈簧測力計的示數來顯示摩擦力大小的，因此實驗中必須拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動。但學生在拉木塊的過程中，很難保證木塊做勻速直線運動，而且彈簧測力計指針不穩定，不易讀數。筆者根據多年的教學經驗，對該實驗進行了改進，實驗器材不變，但可見度高，操作簡便，大大減小了誤差。方法如下：實驗操作是將木板放在水平實驗桌面上，用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊，向外水平拉木板，使木板在木塊下面滑動。由於滑動摩擦力只與壓力和接觸面粗糙程度有關，而本方案中這兩者都沒有變化，測力計的示數仍為摩擦力的大小，因此，改進後的優點一是木板滑動時可以是變速運動，也可以是勻速直線運動，學生容易操作實驗;二是彈簧測力計相對靜止，指針穩定，容易讀數。

『叄』 求以下幾道高一物理例題，多謝

20. 某興趣小組的同學在探究「滑動摩擦力的大小與什麼因素有關」時，對有關的問題分析如下：
（1）他們利用 圖11甲所示裝置進行了實驗，先用彈簧測力計勻速拉著木塊沿長木板滑動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對 力。

（2）在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系時，他們應控制接觸面的粗糙程度不變，改變 ；實驗中應用了 的研究方法。
（3）實驗中他們發現很難保持彈簧測力計示數的穩定性，很難讀數，原因是： ；為了解決上述問題，小明同學對實驗裝置進行了改進，如圖11乙所示。利用該裝置的優點是： 。
22 建設中的洋浦跨海大橋全長3.3km ，汽車行駛速度按 80km/h 設計，則該橋建成後
（1）假設允許行人上橋，請你估算：如果你按正常速度走完該橋需要多長時間。
（2）若橋頭上有如圖所示30t的限制載重總質量標志牌，請你通過計算說明重為4×10 5N的大貨車是否超過此橋的限載標准（g取10N/kg）。
(3) 請用物理學的術語解釋，為什麼要對通過公路橋的梁的機動車的載重總質量和速度進行限制 ( 分別答出一條即可 ) 。
12、小熊貓能夠輕松地倒掛在竹子上，當它倒掛在竹子上靜止時，下列說法正確的是
A.竹子對小熊貓的作用力和小熊貓所受的重力是一對平衡力
B.小熊貓對竹子的作用力和小熊貓所受的重力是一對平衡力
C.小熊貓對竹子的作用力和竹子對小熊貓的作用力是一對平衡力
D.小熊貓很輕，其重力不需要平衡就能靜止在空中
8、下列四個事例中，其中與另外三個力所產生的作用效果不同的是( )
A．人對拉力器的作用力可使彈簧伸長
B．桿對檯球的作用力可使檯球由靜止開始運動
C．守門員對足球的作用力可使運動的足球靜止
D．攔網隊員對排球的作用力可使排球改變運動方向
34、如圖12所示，壓縮彈簧，彈簧可以將小球彈起。彈簧將小球彈起的高度與哪些因素有關呢？（以下所有彈簧被壓縮後都未超過其彈性限度）。
（1）小明利用一根彈簧、一個小球和刻度尺進行了三次實驗，得出的三組不同數據如表二所示：

次 數 1 2 3
彈簧被壓縮的長度（cm） △l1 △l2 △l3
小球被彈起的高度（cm） h1 h2 h3

由表二可得出的初步結論是： 。
（2）小紅猜想：彈簧將小球彈起的高度可能與被壓縮彈簧的材料有關。她設計的探究方案如下：
①將A、B兩根外形完全相同，材料不同的彈簧分別置於水平桌面上；
②將小球置於彈簧A的上端，按下小球，使彈簧被壓縮的長度為5cm，鬆手後小球被彈起，記下小球彈起的高度H1；
③再將同一小球置於彈簧B的上端，按下小球，使彈簧被壓縮的長度為6cm，鬆手後小球被彈起，記下小球彈起的高度H2；
④比較H1、H2的大小，就可初步得出彈簧將小球彈起的高度是否與被壓縮彈簧的材料有關了。
小紅探究方案中存在的一個問題是： 。
（3）影響彈簧將小球彈起的高度的因素可能還有 （說出一個影響因素即可）；彈簧在生產和生活中有著廣泛有應用，請你舉出一例 質量為10kg的物體靜止在平面直角坐標系x0y的坐標原點，某時刻只受到F1、F2的作用（F1方向與y軸正方向相同，F2在x軸下方並與x軸正方向成45°角），且F1=10N,F2=10√2N，求物體的運動狀態。

答案，解：分解F2 沿x正方向和y負方向，這兩個分力都等於10√2N*sin45°=10N，
所以合力就是x正方向,大小為F2的水平分力為10N
a=10/M=1m/s^2 方向沿x正方向，
所以物體做初速度為0的加速度為1m/s^2沿x正方向的勻加速直線運動一條輕繩跨過同一高度上的兩個輕質定滑輪，其兩端分別掛有質量為m1=4kg和m2=2kg的物體A和B。在兩定滑輪之間的一段繩上懸掛第三個物體C，O為連接點，不計滑輪的大小和摩擦。為使三個物體保持平衡，物體C的質量M應如何取值
答案是2根3到6例1. 在太空站的完全失重環境中，下列儀器能繼續使用的是（ ）A. 水銀溫度計 B. 體重計C. 打點計時器 D. 天平E. 連通器 F. 水銀壓力計G. 密度計 H. 彈簧秤解析：在太空站中的物體處於完全失重狀態，與重力有關的物理現象全部消失，故答案為A、C、H打了這么多字，給點分吧。。。。。。。。。。。。。。。

『肆』 研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗裝置

（1）實驗時，木塊B與彈簧秤應在水平木板上做勻速直線運動．（2）彈簧測力計水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處於平衡狀態，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，滑動摩擦力等於拉力據此求出滑動摩擦力，如下表所示： 實驗序號 接觸面的材料 壓力（牛） 彈簧秤示數（牛） 滑動摩擦力（牛） 1 木塊與木板 4 0.4 0.4 2 木塊與木板 6 0.6 0.6 3 木塊與毛巾 4 0.8 0.8 4 木塊與毛巾 6 1.2 1.2（3）由表中實驗序號1與2（或3與4）的實驗數據可知，物體間接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在接觸面粗糙程度相同的情況下，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大．（4）由表中實驗序號為1、3或2、4的實驗數據可知，物體間接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．故答案為：（1）勻速直線；（2）如上表所示；（3）在接觸面粗糙程度相同的情況下，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）1、3或2、4；在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．

『伍』 如圖是「探究滑動摩擦力的大小與什麼因素有關」的實驗裝置：（1）該實驗運用的主要方法是______；如果要

（1）因為滑動摩擦力的大小與壓力大小和接衫液觸面的粗糙程度有關，要探究「摩擦力與接觸面粗糙程度的關系」，則應控制壓力大小不變，如乙和丙的實驗所示，可得出的結論是：當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
要探究「摩擦力與壓力大小的關系」，則應控制接觸面的粗糙程度不變，故應該選用甲、乙裝置；
綜上所述，上述實驗採用了「控制變數」的研究方法．
（2）實驗中，摩擦力的大小無法直接測量，要藉助平衡力的條件，將摩擦力的大小轉化成測力計示數的大小進行測量，因此，實驗操作的關鍵和難度在於必須勻速拉動木塊；
（3）當彈簧測力計在豎直方向調零時，掛鉤受到重力作用，零點遠慧友離拉環．當彈簧測力計水平使用時，掛鉤的重力對測量沒有影響，零點靠近拉環，所以彈簧測力計在豎直調零，在水平拉動木塊時，測出的滑動摩擦力小於實際的滑動摩前塌槐擦力．
故答案為：（1）控制變數法；甲、乙；當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（2）保證拉動的時候是勻速拉動；
（3）小於．