2023北京初三一模物理汇编：学生实验：探究—摩擦力的大小与什么有关.docx

2023北京初三一模物理汇编
学生实验：探究—摩擦力的大小与什么有关
一、单选题
1．（2023·北京丰台·统考一模）如图所示，箱子静止在水平地面上、一位同学用水平方向的力将箱子推动，一段时间后，箱子做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　）

A．箱子静止时，箱子受到的重力和支持力是一对平衡力
B．箱子从静止到运动的过程中，它受到的推力等于摩擦力
C．箱子在水平地面上做匀速直线运动时，箱子受到的合力不为零
D．若撤去推力，箱子的运动状态不会发生改变
2．（2023·北京丰台·统考一模）体育运动中蕴含着丰富的物理知识，图示能够达到减小摩擦目的的是（　　）
A． 踢足球试穿钉鞋 B． 足球守门员戴橡胶手套
C． 乒乓球拍贴一层橡胶垫 D． 轮滑鞋装有滚轮
3．（2023·北京燕山地区·统考一模）图示的四个实例中，为了减小摩擦的是（　　）
A．汽车轮胎上刻有花纹 B．瓶盖上刻有竖条纹
C．脚蹬面做得凹凸不平 D．储物箱下装有滚轮
二、实验题
4．（2023·北京通州·统考一模）某实验小组用带有定滑轮的木板（定滑轮高度可调）、材料和粗糙程度都相同且大小不等的正方体物块A和B、细绳、弹簧测力计，探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
（1）下面是他们的主要实验过程，请你回答下列问题：
①把木板放到水平桌面上，组装好如图所示的实验装置。准备拉动正方体A时，有组员发现装置安装过程中存在一个错误，这个错误是________；

②消除错误后，他们缓慢匀速的竖直向上提升弹簧测力计，使A物体在水平木板上滑动，并读出此时弹簧测力计的示数F，将接触面的大小和F记入表格；
③用B替换A，调整好定滑轮支架的倾斜角度，仿照步骤②进行操作，读出测力计示数F，将接触面的大小和F记入表格；
④根据算出两次滑动摩擦力的值，记入表格。
（2）该小组探究过程中存在的问题是：________；
（3）请你针对存在的问题，利用现有器材，提出具体的改进方法：________。
5．（2023·北京朝阳·统考一模）在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，小阳进行了如图甲、乙、丙所示的实验。

（1）图甲所示的实验中，小阳用弹簧测力计水平拉动木块，应使木块沿水平木板做______运动，理由是______；
（2）图乙所示的实验中，在木块上加放砝码的目的是______；
（3）由图甲、丙所示的实验得出的结论是______。
6．（2023·北京门头沟·统考一模）小明想探究“滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关”，他利用符合实验要求的弹簧测力计、正方体木块A、长木板B、砝码C、细线等器材进行实验。以下是他的部分实验步骤，请帮助他补充完整，并帮助小明设计实验表格。

（1）如图所示将长木板B放置在水平桌面上，小明用手拉动长木板B使其水平向左加速运动，拉动物块A的细线保持水平，当木块A相对于地面静止时，记录弹簧秤的示数F1，若此时A受到的摩擦力为f，则此时F1___f（选填“=”或“≠”）；
（2）____________，并记录弹簧秤示数F2；
（3）若F1_______F2（选填“=”或“≠”）则证明滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
实验表格：_________。
7．（2023·北京延庆·统考一模）在“研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度”关系的实验中，实验器材有带有定滑轮的水平台，弹簧测力计，粗糙程度不同的长木板M、N，质量不同的物块A、B，小青同学按图所示组装好实验器材，在实验中将长木板M放置在水平台面上，用手拉动长木板M使其水平向左运动，拉动物块A的细线保持水平。
（1）在实验中，当木块A相对于台面静止时，弹簧测力计的示数F能表示木块A所受滑动摩擦力f的大小。请你画出图中木块A水平方向的受力示意图，并分析说明f=F的依据；
（2）为验证“滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关”的实验结论，请你为小青同学完成操作步骤。

参考答案
1．A
【详解】A．箱子静止时，箱子受到的重力和支持力，其大小相等，方向相反，作用在同一直线上作用在同一物体上，则二力是一对平衡力，故A正确；
B．箱子由静止变成运动的过程中，箱子的运动状态发生改变，则箱子受到非平衡力的作用，此时它受到的推力大于摩擦力，故B错误；
C．箱子在水平地面上做匀速直线运动时，箱子处于平衡状态，箱子受到的合力为零，故C错误；
D．若撤去推力，箱子在水平方向只受到摩擦力，所以箱子会慢慢停下来，箱子的运动状态发生了改变，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．踢足球试穿钉鞋，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，故A不符合题意；
B．足球守门员戴橡胶手套，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，故B不符合题意；
C．乒乓球拍贴一层橡胶垫，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，故C不符合题意；
D．轮滑鞋装有滚轮，通过变滑动为滚动，减小摩擦，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．汽车轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故A不符合题意；
B．瓶盖上刻有竖条纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意；
C．脚蹬面做得凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故C不符合题意，
D．储物箱下装有滚轮，是在压力一定时，变滑动为滚动，是为了减小摩擦，故D符合题意。
故选D。
4． 实验中滑轮安装时应沿水平方向拉动物体，此时滑轮的安装使拉力不再水平方向 没有控制压力不变 实验时可以将B放置在A的上方，拉动A，通过弹簧测力计测出一个示数F，然后将A放在B上方，拉动B，再测出一个示数F，通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
【详解】（1）[1]实验中是根据二力平衡，通过弹簧测力计的示数来表示摩擦力的大小的，而图中的装置在组装时不能让弹簧测力计水平拉动物体，此时弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
（2）[2]在探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”实验过程中，应该控制压力大小相等，而试实验过程中没有控制好压力大小相等，在改变物体的接触面积的同时也改变了压力的大小。
（3）[3]利用现有的器材可以通过将AB放置位置的改变来实现控制压力大小不变：实验时可以将B放置在A的上方，拉动A，通过弹簧测力计测出一个示数F，然后将A放在B上方，拉动B，再测出一个示数F，通过这样的实验然后来进行探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
5． 匀速直线 匀速直线运动时，摩擦力与拉力是平衡力 改变木块对木板的压力 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
【详解】（1）[1][2]木板做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。
（2）[3]探究摩擦力与压力大小的关系时，需要使接触面粗糙程度不变，改变压力的大小，在木块上加砝码，可以改变压力大小。
（3）[4]甲、丙中控制压力大小相同，接触面粗糙程度不同，弹簧测力计示数不同，该两组实验可以得出：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

6． = 将砝码C放在A上，水平拉动木块B ≠
F压/N

F/N

f/N

【详解】（1）[1]木块A相对于地面静止，所以A处于平衡状态，对A进行受力分析此时A受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，二力平衡，所以拉力与摩擦力的大小相等。
（2）[2]要探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关，所以要改变物块对木板的压力，故应将砝码C放在A上，水平拉动木块B，改变A对木板B的压力。
（3）[3]若F1≠F2，则说明第二次的摩擦力与第一次的摩擦力大小不同，两次实验中改变了A对木板的压力，所以可以说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[4]实验中的自变量是压力，所以表格第一行是压力F压，因变量是滑动摩擦力，并且通过拉力大小得到滑动摩擦力的大小，且实验次数为两次，故表格如图所示：
F压/N

F/N

f/N

7．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）物体A处于平衡状态，受力示意图如图所示：

因为木块A相对于地面静止，所以在水平方向上滑动摩擦力f与拉力F二力平衡，即f=F。
（2）①如图所示，拉动长木板M，使其水平向左运动，当木块A相对于台面静止时，读出弹簧测力计示数F，记录在实验表格中；②仿照步骤①将图中长木板M换成N，拉动长木板N， 再次读出弹簧测力计示数F并记录在表格中。③依据f=F，计算出两次实验的摩擦力f。

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