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初中三年级物理

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首页 初中三年级物理知识 牛顿第一定律 影响摩擦力大小的因素 试题正文
  • 探究题
    通过物理知识的学习，同学们不难发现：
    （1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中（如图1所示），用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做_______________ 运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究“牛顿第一定律”的实验中（如图2所示），让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力的大小可通过小车_________________ 表现出来。
    （2）当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用_____________法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变____________ ，同时保持接触面的粗糙程度不变。

    本题信息：2010年山东省中考真题物理探究题难度极难 来源:牛青丹
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本试题 “通过物理知识的学习，同学们不难发现：（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验...” 主要考查您对

牛顿第一定律

影响摩擦力大小的因素

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  • 牛顿第一定律
  • 影响摩擦力大小的因素

牛顿第一定律:
一切物体在没有受到外力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律(又称惯性定律)。

说明:
牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即：物体不受力，运动状态不改变；物体运动状态改变必定受力。

 正确理解牛顿第一定律:
      牛顿第一定律是建立在观察和实验基础上的一种大胆的假设和推想。实际上，不受任何外力的物体是没有的。但不能否定其正确性，因为我们总是可以找到在某一方向上不受外力或在某一方向上受力为零的情况，这种情况就是牛顿第一定律中所说的“不受外力”。定律中“静止状态或匀速直线运动状态”实质是物体保持原状态不变，即物体不受外力作用时，原来静止的物体仍然静止；原来处于运动状态的物体会保持原来的速度做匀速直线运动——直到有外力改变这种状态。


运动和力知识梳理：

伽利略的小车实验：
    伽利略通过斜面小车实验认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢，它运动的时间就越长。他还进一步推理得出，在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

笛卡儿的推论：
     法国科学家笛卡儿进一步补充了伽利略的结论，指出如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
影响摩擦力大小的因素：
摩擦力的大小跟相互接触物体表面的粗糙程度有关，和物体问的正压力有关。
探究影响摩擦力大小的因素：

提出问题：摩擦力的大小与什么因素有关？

猜想与假设：
A：可能与接触面所受的压力有关
B：可能与接触面的粗糙程度有关
C：可能与接触的面积大小有关

设计实验：
器材：木板、木块、弹簧测力计、砝码、棉布
原理：二力平衡的条件

步骤：
1、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1；

2、在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2；

3、在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F3；



结论：
结论一：接触面的粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大；
结论二：压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力就越大。
如何解决摩擦力实验探究中测力计示数不稳定的问题：
    在测量木块与长木板之间的摩擦力时只有当木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，实际操作过程中，木块的运动状态不稳定，弹簧测力计的示数就不稳定，很难读数。当拉动长木板时，木块处于静止状态，较好地解决了这个问题。
例：在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，选用的器材有：正方体木块，读数准确的弹簧测力计，粗糙程度均匀的长术板等。
(1)采用如图甲所示的实验装置测量小块与长木板之间的摩擦力时，发现弹簧测力计示数不稳定，很难读数，其原因是____。
(2)为解决上述问题，小娟对实验装置进行了改进，用图乙所示的装置进行实验，解决了上述问题，这是因为____。

解析：甲图中，只有当木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，当木块的运动状态不稳定时，弹簧测力计的示数也不稳定，很难读数。乙图中，无论长木板怎样向左运动，木块在水平方向上受弹簧测力计向右的拉力和向左的摩擦力，二力平衡，始终静止不动，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
答案：(1)很难保持木块做匀速直线运动 (2)无论长木板怎样运动，木块都处于静止状态，便于读数
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