2023年高考數學實驗題目3——摩擦
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1.實驗題
1.探索影響滑動摩擦力大小的激勵因素
（1）小明用測力計拉動同一個鐵塊，進行了3??次正確的實驗操作。 實驗情況如圖A、B、C所示。
①實驗中為了檢測滑動摩擦力的大小，采用彈簧測功機沿水平方向_____驅動鐵塊，這里采用_____原理；
②比較圖A和圖C的實驗可知，滑動摩擦力的大小與_____有關。
(2)在操作過程中，小明還發現，當彈簧測力計不沿水平方向驅動時，鐵塊也能在木板上沿水平方向做勻速直線運動，如圖D所示。這個過程中，鐵塊處于_____狀態（平衡/不平衡）； 彈簧測力計對鐵塊的拉力和鐵塊的滑動摩擦力_____（是/否）一對平衡力。
2.在“探索滑動摩擦力大小與原因的關系”實驗中，小李設計了如圖所示的實驗
(1)實驗時，應用彈簧測力計拉動物體沿水平方向做_____運動，通過比較彈簧測力計的讀數來比較滑動摩擦力的大小。
(2)比較_____的兩個實驗的目的是探討滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙度之間的關系。
(3)比較A、D兩個實驗中彈簧測力計的讀數，發現A的讀數小于丁的讀數，小李由此得出推論：滑動摩擦力的大小與接觸區，你認為他的推斷是_____（填“對”或“錯”），理由是_____。
(4)實驗中，小李發現彈簧測力計的讀數不穩定，于是采用圖5所示的方法檢測滑動摩擦力，療效較好。 ”）以恒定速度驅動長木板。 當長木板水平向右推動時，鐵塊上的摩擦力方向為_____。
3.探索“影響滑動摩擦力大小的激勵”實驗。
(1) 做圖A實驗時，拉力F隨時間t變化，鐵塊的連接速度v隨時間t的變化圖像如圖D所示，則鐵塊受到的摩擦力第一個 s 是； 7s時遇到的摩擦力為；
(2) 做實驗A、B時，用測功機拉動鐵塊勻速直線運動，發現實驗B的測功機讀數比實驗A大。這是：;
(3)在做實驗B、C時，用測力計拉動鐵塊勻速直線運動，發現實驗C的測力計讀數比實驗B大，板子在實驗比較粗糙；
(4)本實驗采用的研究方法為換算法和
（5）有團隊推測滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積有關，于是將鐵塊在地圖A上垂直分成兩部分，并用測力計將其拉入勻速直線運動驗證了猜測。 這些做法是錯誤的，這是有原因的。
4、如圖所示，是小杰朋友的實驗，探討“滑動摩擦力的大小與什么原因有關”。
（1）實驗時，小杰用彈簧測力計將鐵塊A沿水平方向拉動，使其放在一塊長木板上。 此時彈簧測力計顯示的值就等于滑動摩擦力的大小；
(2)比較A、B實驗可以探究滑動摩擦力大小的關系以及滑動摩擦力大小與接觸面粗糙度的關系；
（3）在操作過程中，小杰還發現，當彈簧測功機不沿水平方向驅動時，鐵塊也能在木板上沿水平方向勻速直線運動。 摩擦力是錯誤的，這是有原因的。
5、某化學活性組正在探索“滑動摩擦力的大小與什么誘因有關”的實驗。 實驗前小伙伴們提出了以下猜測：
猜測一：滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關；
推測二：滑動摩擦力的大小與物體之間接觸面積的大小有關；
推測三：滑動摩擦力的大小與物體間接觸面的粗糙度有關；
實驗中使用的鐵塊是相同的，其中A、B、C將鐵塊平放，C將兩個鐵塊疊放，D將鐵塊側放；
(1)實驗中，用彈簧測力計水平驅動鐵塊，使其在水平面上作直線運動。 根據圖A，鐵塊上的摩擦力等于；
（2）為了驗證推測1，需要對兩張圖像進行比較；
(3)通過A、D的比較，可以驗證猜想，D中的測功機示值（選擇“大于”、“等于”或“小于”）就是A中測功機的示值；
(4)由實驗可知，滑動摩擦力的大小與壓力和壓強之和有關。
6、如圖所示，在探索“滑動摩擦力的大小與哪些誘因有關”的實驗中，小南將同一個鐵塊依次放在水平木板和毛巾的表面上，完成了分別進行如下實驗。
(1)實驗時必須帶動鐵塊水平移動； 圖 B 中摩擦力的大小為 。
(2)對兩個實驗進行比較分析，表明滑動摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關。
(3)在進行圖B所示實驗時，改變鐵塊上放置的重量，通過多次實驗得到物體表面的摩擦力f與壓力F之間的關系，如圖D所示。從圖丁可以看出，當鐵塊和重物的總重力為2N時，滑動摩擦力的大小為 。 如果鐵塊和重物的總重力為4N，彈簧測力計的讀數為2N，則鐵塊移動（填“變速”或“勻速”）。
7、小峰按照以下步驟完成探索“影響滑動摩擦力大小的激勵因素”的實驗：
(1)實驗時彈簧測力計應拉動物體A沿水平方向移動；
(2)從兩圖可以看出，當接觸面粗糙度一定時，接觸面承受的滑動摩擦力越大；
(3)實驗后小組交流討論時發現，實驗中鐵塊很難做勻速直線運動。 于是小明設計了如丁所示的實驗裝置。 該裝置的優點是（可選填“需要”或“不需要”）長木板以勻速直線運動。 小明在實驗中發現：當F為3N時，鐵塊A相對于地面靜止，長木板B只是勻速直線運動，則長木板B上的摩擦力地面上是。
8、在“探索影響滑動摩擦力大小的激勵因素”實驗中，小明做了如圖所示的三個實驗，分別使用了彈簧測力計、鐵塊、重物以及兩種粗糙度相同的材料的不同長木板。 第一次和第二次實驗使用相同的長木板，第三次使用表面更粗糙的長木板。
(1)實驗時，用彈簧測功機驅動鐵塊沿水平方向，使其在水平臺面上做勻速直線運動。 據了解，滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。 測量摩擦力的方式為（選擇填寫“直接”或“間接”）檢測法；
(2)第一圖和第二圖所示的實驗表明，當接觸面粗糙度相同時，滑動摩擦力更大；
(3)第一圖和第二圖所示的實驗表明，當壓力相同時，滑動摩擦力更小。
9、林友做了“探索滑動摩擦力的大小與哪些激勵相關”的實驗摩擦力跟拉力有關嗎，如圖。
(1)實驗采用的方法是用彈簧測功機水平驅動鐵塊，使其在長鐵塊上運動；
(2)圖A、B所示實驗表明，當接觸面粗糙度相同時，滑動摩擦力更大；
(3)圖A、C所示實驗說明：壓力一定時，滑動摩擦力越大；
（4）本實驗采用的化學實驗方法是數學上還有其他實驗采用這種實驗方法（僅舉一例）。
10、借助圖中所示的實驗裝置，朋友小偉“探索了影響滑動摩擦力大小的激勵因素”。
（1）開始實驗時，小偉要用彈簧測力計拉動鐵塊沿水平方向在水平桌上移動。 此時，彈簧測力計指示的大小可以反映鐵塊上滑動摩擦力的大小；
(2)第一個實驗中，小偉的操作如圖A所示，彈簧測力計的讀數為；
（3）根據圖中的兩個實驗數據，小偉可以得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙度有關；
（4）根據圖B、C兩個實驗數據，小偉可以得出結論，滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙度相同時，摩擦力越大摩擦力跟拉力有關嗎，滑動摩擦力越大；
（5）在圖C的實驗過程中，如果小偉突然減小拉力，鐵塊在滑動過程中遇到的滑動摩擦力的大小（選擇“不變”、“增大”或“變小”） ;
（6）完成上述實驗后，小偉發現實驗室里有兩塊形狀和體積相同的石頭和鐵塊。 他想比較石頭和鐵塊表面的粗糙度，于是他進行了如下實驗：根據圖A，將石頭和鐵塊驅動兩次，分別測量滑動摩擦力。 這兩個實驗（選擇“可以”或“不能”）比較了石頭和鐵器表面的粗糙度，原因是。
參考答案：
1.均勻直線二力平衡接觸面粗糙度平衡不
【詳細說明】（1）①[1][2]實驗中為了檢測滑動摩擦力的大小，采用彈簧測功機帶動鐵塊沿水平方向勻速直線運動。方向; 此時，摩擦力的大小就等于彈簧測力計的指示，這是基于兩個力平衡的知識。
②[3]比較A和C可以看出，控制壓力相同，但接觸面粗糙度不同，因此可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙度有關。接觸面。
(2)[4][5]當彈簧測功機不沿水平方向驅動時，鐵塊也能在木板上沿水平方向做勻速直線運動，如圖D所示，甚至鐵塊進程狀態期間塊處于平衡狀態； 由于彈簧測功機對鐵塊的拉力和鐵塊上的滑動摩擦力不在同一條線上，根據兩力平衡的條件，它不是一對平衡力。
2.勻速直線B、C是錯誤的，沒有控制且壓力相等，沒必要走右邊
【詳細說明】（1）【1】為了測量實驗過程中滑動摩擦力的大小，彈簧測力計應拉動物體A在水平面上做勻速直線運動。 此時，摩擦力和拉力是一對平衡力。 根據二力平衡條件可知，此時的滑動摩擦力等于拉力。
(2)[2]圖B、C壓力相同，C的接觸面比B的接觸面粗糙，以探討滑動摩擦力是否與接觸面粗糙度有關； 實驗中影響滑動摩擦力的因素有壓力和接觸面的粗糙程度，探索中采用控制變量法。
(3)[3][4]從圖A和圖D所示的實驗發現，實驗D中彈簧測功機的讀數大于實驗A中彈簧測功機的讀數，并且滑動的幅度無法得到摩擦力和接觸面積 因為接觸面的粗糙度相同，物體之間的壓力不同，因為物體之間的壓力沒有控制為相同，所以他的推論是錯誤的。
(4) [5][6] 實驗改進后，物體A相對于地面靜止，測力計對物體A的拉力和木板對物體A的滑動摩擦力為一對平衡力，且大小仍相等，當長木板向右水平驅動時，長木板受到向左鐵塊的水平摩擦力。 根據相互斥力，鐵塊上的摩擦力方向是沿水平方向向右。 滑動摩擦力與木板運動的速度無關。 因此，實驗時無需控制木板勻速直線運動，方便操作，且實驗過程中測力計的指示穩定、易讀。
3.33 當接觸面粗糙度一定時，壓力越大，摩擦力C越大。控制變量法不控制壓力保持恒定
[詳細說明] (1) [1] 由圖C可知：
物體以恒定速度運動。 此時物體處于平衡狀態。 拉力和摩擦力是一對大小相等的平衡力。 從圖B中我們知道，這個過程中的拉力為3N，因此滑動摩擦力為3N。
[2] 0~2s物體加速，6~8s物體減速。 但由于受壓接觸面的粗糙度保持不變，因此摩擦力保持不變，仍為3N。 因此，在第1和第7秒，摩擦力為3N。
(2)[3]圖A和圖B中，接觸面的粗糙度相同，但壓力不同。 實驗B中，測功機顯示比實驗A中的大，可以得出結論：當接觸面粗糙度相等時，壓力值越大，滑動摩擦力越大。
(3)[4]在做實驗B、C時，用測功機拉動鐵塊勻速直線運動，發現實驗C中的測功機讀數比實驗B中的大，且實驗B和C中的控制壓力相同。 改變接觸面的粗糙度，從圖中可以看出實驗C的板子比較粗糙。
(4)[5]本實驗采用的研究方法主要是換算法和控制變量法。
(5)[6]將圖A中的鐵塊沿垂直方向切去一半后，測得鐵塊上的滑動摩擦力變為原來的一半，他得出結論：滑動摩擦力隨接觸情況的變化而變化這個過程中，接觸面積變化的同時，壓力也發生變化，不符合控制變量法的要求，因此得出的推論是錯誤的。
4.勻速直線運動壓力大小A、C彈簧測力器對鐵塊的滑動摩擦力與鐵塊上的滑動摩擦力不是一對平衡力，拉力和摩擦力不相等
【詳細說明】（1）【1】實驗時，為了測量滑動摩擦力的大小，彈簧測力計應拉動鐵塊在水平面上做勻速直線運動。 此時，摩擦力和拉力是一對平衡力。 根據兩個力的平衡可知，此時的滑動摩擦力等于拉力。
(2)[2]對比A和B的實驗可以看出，兩個實驗的接觸面粗糙度保持不變，壓力大小不同，彈簧測力計的示值不同。 因此，比較A和B的實驗可以探究滑動摩擦力的大小與壓力的關系。
[3]比較圖A和圖C可以看出，兩次實驗的壓力相同，接觸面的粗糙度不同，彈簧測力計的讀數不同。 因此，比較A和C可以探究滑動摩擦力的大小取決于接觸表面的粗糙度。
(3)[4]當彈簧測力計不沿水平方向驅動時，也可使鐵塊在木板上沿水平方向勻速運動。 在這個過程中，拉力和摩擦力不在同一條線上，彈簧力對鐵塊的拉力和對鐵塊的滑動摩擦力不是一對平衡的力，拉力和摩擦力不相等。
5.勻速 2.6 A、C滑動摩擦力的大小是否與受力面積的大小有關，是否等于接觸面的粗糙度
【詳細說明】（1）【1】【2】實驗中利用彈簧測功機水平驅動鐵塊，使其在水平面上勻速直線運動。 此時彈簧測力計的讀數為2.6N。 由力平衡知識可知，鐵塊受到的摩擦力也等于2.6N。
(2) [3] 為了驗證猜測1，應保持接觸面的粗糙度不變，并改變壓力。 因此，A、C兩張圖滿足要求。
(3)[4]通過A和D的比較，壓力的大小和接觸面的粗糙度保持不變，但受力面積的大小發生了變化。 可以驗證滑動摩擦力的大小是否與受力面積的大小有關。 。
[5]實驗表明，滑動摩擦力的大小與受力面積的大小無關，因此圖D中測功機的示值與圖A中測功機的示值相同。
(4)[6]根據實驗，滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面摩擦的粗糙程度有關。
6.勻速直線2.2 AB 0.8變速
【詳細說明】（1）【1】實驗中，必須帶動鐵塊水平勻速直線運動，物體受到水平方向的平衡力。 根據兩個力平衡的條件，拉力的大小等于摩擦力的大小。
[2]圖B中的測力計中，1N之間有10個小格，1個小格代表0.2N，分度值為0.2N，彈簧測力計的讀數為2.2N，所以摩擦力為2.2N 。
(2) [3] 研究滑動摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力的關系。 接觸面的粗糙度應控制相同。 因此，對比A、B兩張圖可知，滑動摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關。 壓力有關。
(3)[4]根據如圖D所示的物體表面摩擦力f與壓力F的關系可知，當鐵塊與重物的總重力為2N時，滑動摩擦力的大小為0.8N。
[5]從圖中可以看出，當鐵塊和重物的總重力為4N時，遇到的滑動摩擦力為1.6N。 如果彈簧測力計的讀數為2N，即拉力為2N，因為拉力小于物體上的滑動摩擦力，鐵塊就會做加速運動，這也是變速運動。
7.均勻直線A、C壓力不需要1.8
[詳細說明] (1) [1] 物體應沿水平方向被拉動，使其以勻速直線運動。 物體在水平方向受到平衡力。 根據兩個力的平衡，拉力的大小等于摩擦力的大小。
(2)[2][3]根據控制變量法的思想，從A和C的比較可以看出，當接觸面粗糙度一定時，接觸面上的壓力越大表面，滑動摩擦力越大。
(3) [4] 從圖D所示的實驗裝置可知，A相對于地面靜止，測力計的摩擦力和拉力是一對平衡力。 因此，這種裝置的優點是不需要很長的木板就能做出勻速直線運動。
[5] 當F為3N時，鐵塊A相對地面靜止，長木板B只是勻速直線運動。 根據三力平衡可知
長木板B受到地面的摩擦力為
8.兩力平衡的間接壓力越大，接觸面的粗糙度越小
【詳細說明】（1）【1】【2】實驗中利用彈簧測功機沿水平方向驅動鐵塊，使其在水平臺面上做勻速直線運動。 拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，即滑動摩擦力等于拉力； 實驗中不直接測量滑動摩擦力，而是根據兩個力平衡的知識，通過檢測拉力來測量滑動力。 摩擦力，這些測量摩擦力的方法都是間接檢測方法。
(2) [3] 從兩個實驗1和2可知，使用的是同一塊板，接觸面的粗糙度是相同的。 第二個實驗中，壓力較大，滑動摩擦力也較大。 在一定水平上，壓力越大，摩擦力就越大。
(3)[4][5][6]從問題可以看出，第二次和第三次實驗中鐵塊對木板施加的壓力相同，并且兩次實驗所用木板的粗糙度不同的是，第三塊板的表面更粗糙。 從圖中可以看出，第三次實驗中，彈簧測力計的讀數較大，即拉力較大。 因此，可以推斷，當壓力相同時，接觸面的粗糙度越小，滑動摩擦力越小。
9.均勻線壓力越大，接觸面越粗糙控制變量法是一個實驗，探討壓力對療效的影響以及原因是什么
【詳細說明】（1）【1】當鐵塊被彈簧測功機水平驅動，使其在長木板上勻速直線運動時，鐵塊處于平衡狀態，摩擦力此時的力與彈簧測功機顯示的力相等。
(2)[2]比較圖A和B可以看出，接觸面的粗糙度相同，但壓力不同，測力計的讀數不同。 因此，實驗表明，當接觸面粗糙度相同時，壓力越大，壓力也越大。 滑動摩擦力越大。
(3)[3]比較圖A和C，壓力相等，但接觸面粗糙度不同，測功機的結果不同。 因此，實驗表明：當壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越滑。 力量越大。
(4) [4] 從上面的分析可以看出，本實驗主要采用控制變量法。
[5] 在探索應力的影響和誘導因素相關的實驗中，壓力的影響是通過變量方法來控制的。
10、等速直線 3.4 如果壓力較大且無法控制，則A、B壓力可以相同
【詳細說明】（1）【1】實驗時，用彈簧測功機拉動鐵塊沿水平方向勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力。水平方向。 鐵塊上的摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[2]彈簧測力計分度值為0.2N，讀數為3.4N。
(3)[3]在探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙度之間的關系時，需要控制壓力相同，但接觸面粗糙度不同，因此有必要比較A和B的兩個實驗。
(4) [4] 根據圖B和圖C兩個實驗的數據可以看出，接觸面的粗糙度相同，但壓力不同。 研究發現滑動摩擦力的大小與壓力有關。
[5][6]當接觸面粗糙度相同時，壓力越大，彈簧測力計的讀數越大，滑動摩擦力也越大。
(5)[7]摩擦力的大小與接觸表面的粗糙度和物體間的壓力有關。 如果在驅動過程中拉力突然減小，接觸面的粗糙度和物體之間的壓力保持不變。 此時，鐵塊所受到的滑動摩擦力將保持不變。
(6)[8][9]根據
，因為鐵和木的密度不同，所以質量不同，重力不同，支撐面的壓力不同。 為了研究摩擦力與接觸面粗糙度之間的關系，應控制壓力。 因此，根據A、B圖依次驅動相同形狀的鐵塊和鐵塊，測量摩擦力，但鐵塊和石塊下表面的粗糙度無法比較。