题目
小明为了参加体育考试,想测试一下运动鞋和休闲鞋哪个摩擦力更大。步骤如下:步骤1:将弹簧测力计校零;步骤2:用弹簧测力计在桌面上水平拉动运动鞋,读出其示数为3.1N;步骤3:将休闲鞋放在运动鞋上,用弹簧测力计水平拉动运动鞋,读出其示数为4.3N;步骤4:将运动鞋放在休闲鞋上,用弹簧测力计水平拉动休闲鞋,读出其示数为2.4N。B F-|||-77.______________________________________________-|||-甲 乙 丙(1)实验中应将弹簧测力计在 ____ (选填“水平”、“竖直”)方向校零,为了使摩擦力与拉力相等,他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做 ____ 运动;(2)由实验步骤 ____ (选填“2和3”、“3和4”或“2和4”)可以初步得出:压力一定时,运动鞋鞋底比休闲鞋鞋底粗糙,故运动鞋受到的滑动摩擦力较大;(3)由实验步骤2和3可以初步得出;接触面的粗糙程度一定时, ____ 越大,运动鞋受到的滑动摩擦力越大;小明对实验要求和过程进行了反思:(4)如图甲,他发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使运动鞋在水平方向做匀速直线运动,则此过程中,运动鞋处于 ____ (选填“平衡”、“非平衡”)状态,与步骤二相比,桌面对鞋的支持力 ____ (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),运动鞋所受的摩擦力将 ____ ;(5)如图乙,用弹簧测力计拉着物体在斜面上做匀速直线运动时,物体受到拉力和摩擦力,还受到重力和斜面对它的垂直于斜面向上的支持力,重力和支持力不是一对平衡力,物体受到的拉力大小 ____ (选填“>”、“=”或“<”)摩擦力的大小;(6)实验过程中,测力计的示数不容易稳定,他设计了如图丙所示实验,用水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,木块B相对地面静止,木块B受到的摩擦力f1的方向是水平向 ____ ,当向右加速拉动木板时,木块受到的摩擦力f2与弹簧测力计的拉力 ____ (选填“是”或“不是”)一对平衡力,f1 ____ f2(选填“>”、“=”或“<”)。
小明为了参加体育考试,想测试一下运动鞋和休闲鞋哪个摩擦力更大。步骤如下:
步骤1:将弹簧测力计校零;
步骤2:用弹簧测力计在桌面上水平拉动运动鞋,读出其示数为3.1N;
步骤3:将休闲鞋放在运动鞋上,用弹簧测力计水平拉动运动鞋,读出其示数为4.3N;
步骤4:将运动鞋放在休闲鞋上,用弹簧测力计水平拉动休闲鞋,读出其示数为2.4N。

(1)实验中应将弹簧测力计在 ____ (选填“水平”、“竖直”)方向校零,为了使摩擦力与拉力相等,他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做 ____ 运动;
(2)由实验步骤 ____ (选填“2和3”、“3和4”或“2和4”)可以初步得出:压力一定时,运动鞋鞋底比休闲鞋鞋底粗糙,故运动鞋受到的滑动摩擦力较大;
(3)由实验步骤2和3可以初步得出;接触面的粗糙程度一定时, ____ 越大,运动鞋受到的滑动摩擦力越大;
小明对实验要求和过程进行了反思:
(4)如图甲,他发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使运动鞋在水平方向做匀速直线运动,则此过程中,运动鞋处于 ____ (选填“平衡”、“非平衡”)状态,与步骤二相比,桌面对鞋的支持力 ____ (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),运动鞋所受的摩擦力将 ____ ;
(5)如图乙,用弹簧测力计拉着物体在斜面上做匀速直线运动时,物体受到拉力和摩擦力,还受到重力和斜面对它的垂直于斜面向上的支持力,重力和支持力不是一对平衡力,物体受到的拉力大小 ____ (选填“>”、“=”或“<”)摩擦力的大小;
(6)实验过程中,测力计的示数不容易稳定,他设计了如图丙所示实验,用水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,木块B相对地面静止,木块B受到的摩擦力f1的方向是水平向 ____ ,当向右加速拉动木板时,木块受到的摩擦力f2与弹簧测力计的拉力 ____ (选填“是”或“不是”)一对平衡力,f1 ____ f2(选填“>”、“=”或“<”)。
步骤1:将弹簧测力计校零;
步骤2:用弹簧测力计在桌面上水平拉动运动鞋,读出其示数为3.1N;
步骤3:将休闲鞋放在运动鞋上,用弹簧测力计水平拉动运动鞋,读出其示数为4.3N;
步骤4:将运动鞋放在休闲鞋上,用弹簧测力计水平拉动休闲鞋,读出其示数为2.4N。

(1)实验中应将弹簧测力计在 ____ (选填“水平”、“竖直”)方向校零,为了使摩擦力与拉力相等,他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋做 ____ 运动;
(2)由实验步骤 ____ (选填“2和3”、“3和4”或“2和4”)可以初步得出:压力一定时,运动鞋鞋底比休闲鞋鞋底粗糙,故运动鞋受到的滑动摩擦力较大;
(3)由实验步骤2和3可以初步得出;接触面的粗糙程度一定时, ____ 越大,运动鞋受到的滑动摩擦力越大;
小明对实验要求和过程进行了反思:
(4)如图甲,他发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使运动鞋在水平方向做匀速直线运动,则此过程中,运动鞋处于 ____ (选填“平衡”、“非平衡”)状态,与步骤二相比,桌面对鞋的支持力 ____ (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),运动鞋所受的摩擦力将 ____ ;
(5)如图乙,用弹簧测力计拉着物体在斜面上做匀速直线运动时,物体受到拉力和摩擦力,还受到重力和斜面对它的垂直于斜面向上的支持力,重力和支持力不是一对平衡力,物体受到的拉力大小 ____ (选填“>”、“=”或“<”)摩擦力的大小;
(6)实验过程中,测力计的示数不容易稳定,他设计了如图丙所示实验,用水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,木块B相对地面静止,木块B受到的摩擦力f1的方向是水平向 ____ ,当向右加速拉动木板时,木块受到的摩擦力f2与弹簧测力计的拉力 ____ (选填“是”或“不是”)一对平衡力,f1 ____ f2(选填“>”、“=”或“<”)。
题目解答
答案
解:
(1)测力计使用前应在测力的方向上调零,本实验中测力计测量的水平方向的拉力,因此要在水平方向调零;
实验时应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动。依据二力平衡的原理,这时物体所受的摩擦力等于弹簧测力计对物体的拉力;
(2)要得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,根据控制变量法原则,要控制压力大小相同,而接触面的粗糙程度不同,结合实验步骤可知步骤3和4,可以初步得出:压力一定时,运动鞋鞋底比休闲鞋鞋底粗糙,故运动鞋受到的滑动摩擦力较大;
(3)实验步骤2和3中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,实验可以初步得出;接触面的粗糙程度一定时,压力越大,运动鞋受到的滑动摩擦力越大;
(4)物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡状态,如图甲所示,小明发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使运动鞋在水平方向做匀速直线运动,则此过程中运动鞋处于平衡状态;因斜向上拉运动鞋,则运动鞋对接触面的压力变小,根据相互作用力关系可知桌面对鞋的支持力变小,而因接触面粗糙程度不变,故与步骤二相比较,运动鞋此时受到的摩擦力将变小;
(5)根据弹簧测力计拉着物体在斜面上做匀速直线运动,其处于平衡状态,物体受到拉力和摩擦力,还受到重力和斜面对它的垂直于斜面向上的支持力,且在沿斜面方向上,其受到平行于斜面向上的拉力、平行于斜面向下的摩擦力以及重力平行于斜面向下的分力,三个力作用下平衡即F拉=f+G分,由此可知物体受到的拉力大小大于摩擦力的大小;
(6)因为木块B相对地面静止,其处于平衡状态,则水平方向受到弹簧测力计的拉力和A对B的摩擦力f1是一对平衡力,而测力计对B的拉力水平向左,由此可知A对B的摩擦力f1的方向水平向右;
当向右加速拉动木板时,木块B相对地面仍是静止,故其仍处于平衡状态,因此木块受到的摩擦力f2与弹簧测力计的拉力是一对平衡力;
而影响滑动摩擦力大小的因素只有两个:压力大小与接触面的粗糙程度,这两个因素不变,则木块B两种情况下受到的滑动摩擦力大小不变,f1=f2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3和4;(3)压力;(4)平衡;变小;变小;(5)右;(6)是;=。
(1)测力计使用前应在测力的方向上调零,本实验中测力计测量的水平方向的拉力,因此要在水平方向调零;
实验时应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动。依据二力平衡的原理,这时物体所受的摩擦力等于弹簧测力计对物体的拉力;
(2)要得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,根据控制变量法原则,要控制压力大小相同,而接触面的粗糙程度不同,结合实验步骤可知步骤3和4,可以初步得出:压力一定时,运动鞋鞋底比休闲鞋鞋底粗糙,故运动鞋受到的滑动摩擦力较大;
(3)实验步骤2和3中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,实验可以初步得出;接触面的粗糙程度一定时,压力越大,运动鞋受到的滑动摩擦力越大;
(4)物体处于静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡状态,如图甲所示,小明发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使运动鞋在水平方向做匀速直线运动,则此过程中运动鞋处于平衡状态;因斜向上拉运动鞋,则运动鞋对接触面的压力变小,根据相互作用力关系可知桌面对鞋的支持力变小,而因接触面粗糙程度不变,故与步骤二相比较,运动鞋此时受到的摩擦力将变小;
(5)根据弹簧测力计拉着物体在斜面上做匀速直线运动,其处于平衡状态,物体受到拉力和摩擦力,还受到重力和斜面对它的垂直于斜面向上的支持力,且在沿斜面方向上,其受到平行于斜面向上的拉力、平行于斜面向下的摩擦力以及重力平行于斜面向下的分力,三个力作用下平衡即F拉=f+G分,由此可知物体受到的拉力大小大于摩擦力的大小;
(6)因为木块B相对地面静止,其处于平衡状态,则水平方向受到弹簧测力计的拉力和A对B的摩擦力f1是一对平衡力,而测力计对B的拉力水平向左,由此可知A对B的摩擦力f1的方向水平向右;
当向右加速拉动木板时,木块B相对地面仍是静止,故其仍处于平衡状态,因此木块受到的摩擦力f2与弹簧测力计的拉力是一对平衡力;
而影响滑动摩擦力大小的因素只有两个:压力大小与接触面的粗糙程度,这两个因素不变,则木块B两种情况下受到的滑动摩擦力大小不变,f1=f2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3和4;(3)压力;(4)平衡;变小;变小;(5)右;(6)是;=。