《2022年中考物理实验专题复习解读与训练》重点实验11 探究影响滑动摩擦力大小的因素（解析版）

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重点实验 11 探究影响滑动摩擦力大小的因素

【设计和进行实验】

1.实验器材：木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、弹簧测力计；

2.实验原理：二力平衡；

3.实验步骤：

（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；

（2）在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时滑动摩擦力；

（3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使

它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小。

【记录数据及分析现象】

次数压力的大小程度接触面粗糙程度摩擦力（N）

1小光滑 2

2大光滑 3

3大粗糙 4

（1）在这个实验中，在第 1、2次实验中变量是　接触面的压力　，控制的变量是　接触面的粗糙程度　。

得到的结论是：　接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大　。

（2）在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第　 2 、 3 次的实验结果，得到的结论是：

在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大　。滑动摩擦力的大小与压力的大小与

接触面的粗糙程度有关。

【实验结论】

滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力

大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

【实验方法】

（1）控制变量法：

① 探究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，比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系；

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

粗糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。

（2）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。

【交流与讨论】

（1）实验中要水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，重力和支持力平衡，才能

保证拉力大小等于滑动摩擦力。

（2）滑动摩擦力的大小与运动速度大小、接触面面积的大小无关。

【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，对比甲图，乙图中无论是否匀速拉动弹簧测力计，都可以保证拉力大小始终等于摩擦力大小。

甲图乙图

【例 1】如图甲、乙、丙是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置.

甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙

实验次数 1 2 3 4

砝码个数 0 1 2 3

压力/N 4.0 5.0 6.0 7.0

弹簧测力计示数/N 0.8 1.0 1.2 1.4

摩擦力/N 0.8 1.0 1.2 1.4

（1）为了测出滑动摩擦力的大小，实验中应沿水平方向拉动使木块做匀速直线运动.

（2）为了得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小之间的比例关系，某同学利用甲、乙两图所

示的实验装置取得的实验数据如上表所示，请写出分析表中数据的过程，并写出得出的结论.

分析过程: 每一组实验中摩擦力和对应的压力比值为一个定值 .

结论: 当接触面粗糙程度相同时 , 滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比

（3）在第 4次实验中，如果加速拉动木块，则弹簧测力计示数大于 1.4 N，此时木块受到的滑动摩擦

力等于 1.4 N.（均选填“大于”“小于”或“等于”）

（4）探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”时，应选用甲、丙两图所示的实验装置进

行探究.

（5）下列现象中，你认为可以利用甲、丙两次实验所得出的结论进行解释的是 B （填序号）

A.压路机的碾子很重 B.车轮上有凹凸不平的花纹

（6）一位同学想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，于是他将图甲中的木块竖直切去一半，按

照正确的操作方法拉动木块在木板上运动，读出弹簧测力计的示数为 0.4 N；与第 1次实验的数据对比后，

他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积有关”的结论.你认为他的实验设计是错误（选填“正确”或

“错误”）的，原因是没有控制压力大小不变 .

（7）由于上述实验存在一定的缺陷，故对实验方案进行了改进，如图丁.改进后，水平向左拉动长木板，

当木块保持静止时，木块处于平衡状态，弹簧测力计的拉力等于（选填“大于”“小于”或“等

于”）木块所受的摩擦力，此时不要求长木板做匀速直线运动.

（8）在图丁所示的实验中，由于滑动摩擦力的大小与相对速度大小无关，因此弹簧测力计的示数应

该是稳定的；若实验中正确操作却发现弹簧测力计的示数不稳定，可能的原因是长木板表面粗糙程度不

均匀 .

【专题提升训练】

一、单选题

1．如图所示为探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，下列说法不正确的是（　　）

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