《2026年易点通基础提分物理山西专版》

实验7 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、问题（发现问题+提出问题+猜想假设）
小梦在搬家时发现以下两个现象：
现象一：箱子里装的书越多，推动箱子越费力。
现象二：将箱子从铺有地板砖的客厅推到铺有木地板的卧室时，明显感觉所需推力增大。
(1)根据现象一，我们可以提出一个可以探究的物理问题：滑动摩擦力大小与压力大小是否有关？？根据现象一中的生活经验，我们可以对该问题作出猜想：滑动摩擦力大小与压力大小有关；在此基础上，进一步作出假设：压力越大，滑动摩擦力越大。
(2)根据现象二，我们可以提出一个可以探究的物理问题：________？根据现象二中的生活经验，我们可以对该问题作出猜想：________；在此基础上，进一步作出假设：________。
有了上述假设，为后续设计实验指明了方向。
二、证据（设计实验+进行实验+收集证据）
(3)要验证滑动摩擦力大小与压力大小的关系，我们可以将木块放在水平桌面上，这样可以控制接触面粗糙程度一定，通过在木块上加放砝码改变压力大小。要验证滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，我们需要控制压力大小一定，在水平桌面上铺粗糙程度不同的材料，来改变接触面的粗糙程度。我们可以选择器材：弹簧测力计、木块、桌子、毛巾、棉布、木板等。
(4)小梦和小组同学进行了如下探究，实验装置如图所示：

(5)实验前，应在水平(选填“水平”或“竖直”)方向上对弹簧测力计进行调零。如果要用弹簧测力计测重力，应在竖直(选填“水平”或“竖直”)方向上对弹簧测力计进行调零。
(6)如图甲所示，将长方体木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡可知，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(7)小梦实验时拉木块，随着水平拉力逐渐增大，木块始终静止，此过程中木块所受的摩擦力________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当木块被拉动且运动速度越来越快时，小梦读出某一时刻弹簧测力计的示数为1.6N，他认为这时木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N，小明的观点________（选填“正确”或“错误”），理由是________。
(8)小梦在甲、乙、丙、丁实验的基础验上，增加了一些步骤，验证实验小组的同学们提出的三个猜想：
A. 滑动摩擦力大小与压力大小有关；
B. 滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关；
C. 滑动摩擦力大小与接触面的面积大小有关。
他们将实验数据记录在下表中：

三、解释（处理信息+分析论证+得出结论）
(9)分析上表中的数据，可以得出一些实验结论。
①由序号1、2、3的实验可验证猜想________（填字母），可得出结论：________；该结论可以解释小梦发现的________（选填“现象一”或“现象二”）。
②要验证猜想B，应选择序号________的三组实验，可得出结论：________；该结论可以解释小梦发现的________（选填“现象一”或“现象二”）。
③要验证猜想C，应选择序号________的三组实验，可得出结论：________。
(10)【新问题探究】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验结束后，同组的小伟同学猜想滑动摩擦力的大小还可能与物体匀速运动速度大小有关，请你帮小伟设计实验，探究这个猜想是否正确。
①实验器材：弹簧测力计、长方体小木块、长木板。
②实验步骤：________。
③实验结论：________。
四、交流（准确表述+全面评估+改进建议）
(11)同组的小宇将木块竖放，当木块在拉力作用下做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数如图丁所示，此时木块受到的摩擦力大小为________N。比较甲、丁两图可知，滑动摩擦力大小与接触面的面积大小________（选填“有关”或“无关”）。同组的小雯在探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小关系时，将木块沿竖直方向切去一半，重复图甲的操作过程，再与图甲比较两次实验中弹簧测力计的示数大小。小雯的实验过程是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是________。改进的方法是________。
(12)同组的小媛用如图所示的方式测量滑动摩擦力的大小，这样操作的错误是________，斜向上拉动木块与水平拉动木块相比，木块受到的滑动摩擦力________（选填“变大”或“变小”）。

(13)【实验评估】小梦采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力，请你评估这个实验方案的不足之处：
①从实验操作的角度来看，不容易保证木块做匀速直线运动，不便操作；
②从实验误差的角度来看，弹簧测力计在运动中不容易读准示数，误差较大。
【实验改进】为解决上述问题，小梦将实验装置改进为如图乙所示，改进装置的好处是：


①从实验操作的角度来看，________；
②从实验误差的角度来看，________。
(14)【装置创新】创新小组的同学考虑到在实际操作中，很难控制弹簧测力计和物块一起做匀速直线运动，于是进行了如下改进：
①如图甲所示，在小桶内装入适量的沙子，使木块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出木块受到的滑动摩擦力大小，应测量________的重力。
②如图乙所示，在木块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，才能使木块做匀速直线运动。比较两次实验，可以解释问题中小梦发现的________（选填“现象一”或“现象二”）。
③小雯觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，你认为小雯的观点不合理(选填“合理”或“不合理”)，理由是用钩码不能连续改变拉力的大小，难以控制木块做匀速直线运动。

答案：
(1)滑动摩擦力大小与压力大小是否有关？滑动摩擦力大小与压力大小有关；压力越大，滑动摩擦力越大；
(2)滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关？滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关；接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
(3)接触面粗糙程度；压力；压力大小；粗糙程度不同的材料；
(5)水平；竖直；
(6)匀速直线；二力平衡；等于；
(7)变大；错误；木块做加速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力大于木块受到的滑动摩擦力；
(9)①A；当接触面粗糙程度一定时，物体对接触面的压力越大，滑动摩擦力越大；现象一；②1、6、7；当物体对接触面的压力大小一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；现象二；③3、4、5；当压力和接触面粗糙程度均一定时，物体所受滑动摩擦力大小与接触面的面积大小无关；
(10)①弹簧测力计、长方体小木块、长木板；②将小木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉动小木块，以较慢的速度做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数$F_{1}$；用弹簧测力计水平拉动小木块，以较快的速度做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数$F_{2}$；比较$F_{1}$和$F_{2}$大小。③若$F_{1}=F_{2}$，说明滑动摩擦力的大小与物体匀速运动速度大小无关；若$F_{1} \neq F_{2}$，说明大小滑动摩擦力的大小与物体匀速运动速度大小有关。
(11)1.4；无关；错误；改变接触面的面积时没有控制压力大小不变；将截掉的木块放置在剩余的木块上，用弹簧测力计水平拉动下面的木块，使其做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数；
(12)拉力没有沿水平方向；变小；
(13)【实验评估】①不容易保证木块做匀速直线运动，不便操作；②弹簧测力计在运动中不容易读准示数，误差较大；【实验改进】①不必控制长木板做匀速直线运动，便于操作；②弹簧测力计的示数稳定，便于读准示数，误差较小；
(14)①桶和沙子；②现象一；③不合理；用钩码不能连续改变拉力的大小，难以控制木块做匀速直线运动。