《2025年教与学浙江教育出版社八年级科学上册浙教版》

11.小科通过实验探究摩擦力的相关问题，请帮助小科解决下列问题：
（1）比较粗糙程度：按图甲先后拉动体积和形状相同的木块、铁块，测出并比较两个滑动摩擦力大小，就能比较出木块和铁块下表面的粗糙程度。以上实验设计是否科学？请说明原因： 。
（2）描述运动状态：小科用测力计拉木块沿直线向前拉动，此过程中，拉力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示，请描述木块在各时间段的运动状态。
（3）处理数据：请在图丁中，画出0～6 s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图像。

答案： （1）不科学，未控制压力相同（木块和铁块质量不同，压力不同）
（2）0～2 s：加速运动；2～4 s：匀速运动；4～6 s：减速运动
（3）图像：0～2 s f=20 N，2～4 s f=20 N，4～6 s f=20 N（水平直线）
解析：（1）滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关，体积形状相同但密度不同，质量不同，压力不同，无法比较粗糙程度；（2）由v-t图像知，0～2 s速度增大（加速），2～4 s速度不变（匀速），4～6 s速度减小（减速）；（3）滑动摩擦力与速度无关，压力和粗糙程度不变，f=20 N（匀速时F=f=20 N），图像为水平直线。

12.学习了影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是老师用如图所示的装置与他一起做实验。
步骤一：将铁块放在水平木板上，往沙桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00 N，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如表所示。
实验序号 | 质量不同的铁块 | 压力传感器的示数/N | 拉力传感器的示数/N
--- | --- | --- | ---
1 | 小 | 5.00 | 2.10
2 | 中 | 5.00 | 2.11
3 | 大 | 5.00 | 2.11
（1）第1次实验中，铁块受到的滑动摩擦力为 N。
（2）实验中能否用钩码代替细沙？请说明理由： 。
（3）通过实验得出的结论是 。

答案： （1）2.10
（2）不能，钩码质量固定，无法精确控制压力为5.00 N
（3）在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与重力（质量）无关
解析：（1）铁块静止，拉力传感器示数等于摩擦力，为2.10 N；（2）细沙可连续调节压力，钩码不能精确控制5.00 N压力；（3）压力相同，质量不同时摩擦力基本不变，说明滑动摩擦力与重力无关。