2023年高考数学实验题目3——摩擦
校园： 姓名： 班级： 考试编号：
1.实验题
1.探索影响滑动摩擦力大小的激励因素
（1）小明用测力计拉动同一个铁块，进行了3次正确的实验操作。 实验情况如图A、B、C所示。
①实验中为了检测滑动摩擦力的大小，采用弹簧测功机沿水平方向_____驱动铁块，这里采用_____原理；
②比较图A和图C的实验可知，滑动摩擦力的大小与_____有关。
(2)在操作过程中，小明还发现，当弹簧测力计不沿水平方向驱动时，铁块也能在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图D所示。这个过程中，铁块处于_____状态（平衡/不平衡）； 弹簧测力计对铁块的拉力和铁块的滑动摩擦力_____（是/否）一对平衡力。
2.在“探索滑动摩擦力大小与原因的关系”实验中，小李设计了如图所示的实验
(1)实验时，应用弹簧测力计拉动物体沿水平方向做_____运动，通过比较弹簧测力计的读数来比较滑动摩擦力的大小。
(2)比较_____的两个实验的目的是探讨滑动摩擦力的大小与接触面粗糙度之间的关系。
(3)比较A、D两个实验中弹簧测力计的读数，发现A的读数小于丁的读数，小李由此得出推论：滑动摩擦力的大小与接触区，你认为他的推断是_____（填“对”或“错”），理由是_____。
(4)实验中，小李发现弹簧测力计的读数不稳定，于是采用图5所示的方法检测滑动摩擦力，疗效较好。 ”）以恒定速度驱动长木板。 当长木板水平向右推动时，铁块上的摩擦力方向为_____。
3.探索“影响滑动摩擦力大小的激励”实验。
(1) 做图A实验时，拉力F随时间t变化，铁块的连接速度v随时间t的变化图像如图D所示，则铁块受到的摩擦力第一个 s 是； 7s时遇到的摩擦力为；
(2) 做实验A、B时，用测功机拉动铁块匀速直线运动，发现实验B的测功机读数比实验A大。这是：;
(3)在做实验B、C时，用测力计拉动铁块匀速直线运动，发现实验C的测力计读数比实验B大，板子在实验比较粗糙；
(4)本实验采用的研究方法为换算法和
（5）有团队推测滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积有关，于是将铁块在地图A上垂直分成两部分，并用测力计将其拉入匀速直线运动验证了猜测。 这些做法是错误的，这是有原因的。
4、如图所示，是小杰朋友的实验，探讨“滑动摩擦力的大小与什么原因有关”。
（1）实验时，小杰用弹簧测力计将铁块A沿水平方向拉动，使其放在一块长木板上。 此时弹簧测力计显示的值就等于滑动摩擦力的大小；
(2)比较A、B实验可以探究滑动摩擦力大小的关系以及滑动摩擦力大小与接触面粗糙度的关系；
（3）在操作过程中，小杰还发现，当弹簧测功机不沿水平方向驱动时，铁块也能在木板上沿水平方向匀速直线运动。 摩擦力是错误的，这是有原因的。
5、某化学活性组正在探索“滑动摩擦力的大小与什么诱因有关”的实验。 实验前小伙伴们提出了以下猜测：
猜测一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
推测二：滑动摩擦力的大小与物体之间接触面积的大小有关；
推测三：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙度有关；
实验中使用的铁块是相同的，其中A、B、C将铁块平放，C将两个铁块叠放，D将铁块侧放；
(1)实验中，用弹簧测力计水平驱动铁块，使其在水平面上作直线运动。 根据图A，铁块上的摩擦力等于；
（2）为了验证推测1，需要对两张图像进行比较；
(3)通过A、D的比较，可以验证猜想，D中的测功机示值（选择“大于”、“等于”或“小于”）就是A中测功机的示值；
(4)由实验可知，滑动摩擦力的大小与压力和压强之和有关。
6、如图所示，在探索“滑动摩擦力的大小与哪些诱因有关”的实验中，小南将同一个铁块依次放在水平木板和毛巾的表面上，完成了分别进行如下实验。
(1)实验时必须带动铁块水平移动； 图 B 中摩擦力的大小为 。
(2)对两个实验进行比较分析，表明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(3)在进行图B所示实验时，改变铁块上放置的重量，通过多次实验得到物体表面的摩擦力f与压力F之间的关系，如图D所示。从图丁可以看出，当铁块和重物的总重力为2N时，滑动摩擦力的大小为 。 如果铁块和重物的总重力为4N，弹簧测力计的读数为2N，则铁块移动（填“变速”或“匀速”）。
7、小峰按照以下步骤完成探索“影响滑动摩擦力大小的激励因素”的实验：
(1)实验时弹簧测力计应拉动物体A沿水平方向移动；
(2)从两图可以看出，当接触面粗糙度一定时，接触面承受的滑动摩擦力越大；
(3)实验后小组交流讨论时发现，实验中铁块很难做匀速直线运动。 于是小明设计了如丁所示的实验装置。 该装置的优点是（可选填“需要”或“不需要”）长木板以匀速直线运动。 小明在实验中发现：当F为3N时，铁块A相对于地面静止，长木板B只是匀速直线运动，则长木板B上的摩擦力地面上是。
8、在“探索影响滑动摩擦力大小的激励因素”实验中，小明做了如图所示的三个实验，分别使用了弹簧测力计、铁块、重物以及两种粗糙度相同的材料的不同长木板。 第一次和第二次实验使用相同的长木板，第三次使用表面更粗糙的长木板。
(1)实验时，用弹簧测功机驱动铁块沿水平方向，使其在水平台面上做匀速直线运动。 据了解，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 测量摩擦力的方式为（选择填写“直接”或“间接”）检测法；
(2)第一图和第二图所示的实验表明，当接触面粗糙度相同时，滑动摩擦力更大；
(3)第一图和第二图所示的实验表明，当压力相同时，滑动摩擦力更小。
9、林友做了“探索滑动摩擦力的大小与哪些激励相关”的实验摩擦力跟拉力有关吗，如图。
(1)实验采用的方法是用弹簧测功机水平驱动铁块，使其在长铁块上运动；
(2)图A、B所示实验表明，当接触面粗糙度相同时，滑动摩擦力更大；
(3)图A、C所示实验说明：压力一定时，滑动摩擦力越大；
（4）本实验采用的化学实验方法是数学上还有其他实验采用这种实验方法（仅举一例）。
10、借助图中所示的实验装置，朋友小伟“探索了影响滑动摩擦力大小的激励因素”。
（1）开始实验时，小伟要用弹簧测力计拉动铁块沿水平方向在水平桌上移动。 此时，弹簧测力计指示的大小可以反映铁块上滑动摩擦力的大小；
(2)第一个实验中，小伟的操作如图A所示，弹簧测力计的读数为；
（3）根据图中的两个实验数据，小伟可以得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关；
（4）根据图B、C两个实验数据，小伟可以得出结论，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙度相同时，摩擦力越大摩擦力跟拉力有关吗，滑动摩擦力越大；
（5）在图C的实验过程中，如果小伟突然减小拉力，铁块在滑动过程中遇到的滑动摩擦力的大小（选择“不变”、“增大”或“变小”） ;
（6）完成上述实验后，小伟发现实验室里有两块形状和体积相同的石头和铁块。 他想比较石头和铁块表面的粗糙度，于是他进行了如下实验：根据图A，将石头和铁块驱动两次，分别测量滑动摩擦力。 这两个实验（选择“可以”或“不能”）比较了石头和铁器表面的粗糙度，原因是。
参考答案：
1.均匀直线二力平衡接触面粗糙度平衡不
【详细说明】（1）①[1][2]实验中为了检测滑动摩擦力的大小，采用弹簧测功机带动铁块沿水平方向匀速直线运动。方向; 此时，摩擦力的大小就等于弹簧测力计的指示，这是基于两个力平衡的知识。
②[3]比较A和C可以看出，控制压力相同，但接触面粗糙度不同，因此可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙度有关。接触面。
(2)[4][5]当弹簧测功机不沿水平方向驱动时，铁块也能在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图D所示，甚至铁块进程状态期间块处于平衡状态； 由于弹簧测功机对铁块的拉力和铁块上的滑动摩擦力不在同一条线上，根据两力平衡的条件，它不是一对平衡力。
2.匀速直线B、C是错误的，没有控制且压力相等，没必要走右边
【详细说明】（1）【1】为了测量实验过程中滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应拉动物体A在水平面上做匀速直线运动。 此时，摩擦力和拉力是一对平衡力。 根据二力平衡条件可知，此时的滑动摩擦力等于拉力。
(2)[2]图B、C压力相同，C的接触面比B的接触面粗糙，以探讨滑动摩擦力是否与接触面粗糙度有关； 实验中影响滑动摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度，探索中采用控制变量法。
(3)[3][4]从图A和图D所示的实验发现，实验D中弹簧测功机的读数大于实验A中弹簧测功机的读数，并且滑动的幅度无法得到摩擦力和接触面积 因为接触面的粗糙度相同，物体之间的压力不同，因为物体之间的压力没有控制为相同，所以他的推论是错误的。
(4) [5][6] 实验改进后，物体A相对于地面静止，测力计对物体A的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力为一对平衡力，且大小仍相等，当长木板向右水平驱动时，长木板受到向左铁块的水平摩擦力。 根据相互斥力，铁块上的摩擦力方向是沿水平方向向右。 滑动摩擦力与木板运动的速度无关。 因此，实验时无需控制木板匀速直线运动，方便操作，且实验过程中测力计的指示稳定、易读。
3.33 当接触面粗糙度一定时，压力越大，摩擦力C越大。控制变量法不控制压力保持恒定
[详细说明] (1) [1] 由图C可知：
物体以恒定速度运动。 此时物体处于平衡状态。 拉力和摩擦力是一对大小相等的平衡力。 从图B中我们知道，这个过程中的拉力为3N，因此滑动摩擦力为3N。
[2] 0~2s物体加速，6~8s物体减速。 但由于受压接触面的粗糙度保持不变，因此摩擦力保持不变，仍为3N。 因此，在第1和第7秒，摩擦力为3N。
(2)[3]图A和图B中，接触面的粗糙度相同，但压力不同。 实验B中，测功机显示比实验A中的大，可以得出结论：当接触面粗糙度相等时，压力值越大，滑动摩擦力越大。
(3)[4]在做实验B、C时，用测功机拉动铁块匀速直线运动，发现实验C中的测功机读数比实验B中的大，且实验B和C中的控制压力相同。 改变接触面的粗糙度，从图中可以看出实验C的板子比较粗糙。
(4)[5]本实验采用的研究方法主要是换算法和控制变量法。
(5)[6]将图A中的铁块沿垂直方向切去一半后，测得铁块上的滑动摩擦力变为原来的一半，他得出结论：滑动摩擦力随接触情况的变化而变化这个过程中，接触面积变化的同时，压力也发生变化，不符合控制变量法的要求，因此得出的推论是错误的。
4.匀速直线运动压力大小A、C弹簧测力器对铁块的滑动摩擦力与铁块上的滑动摩擦力不是一对平衡力，拉力和摩擦力不相等
【详细说明】（1）【1】实验时，为了测量滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应拉动铁块在水平面上做匀速直线运动。 此时，摩擦力和拉力是一对平衡力。 根据两个力的平衡可知，此时的滑动摩擦力等于拉力。
(2)[2]对比A和B的实验可以看出，两个实验的接触面粗糙度保持不变，压力大小不同，弹簧测力计的示值不同。 因此，比较A和B的实验可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[3]比较图A和图C可以看出，两次实验的压力相同，接触面的粗糙度不同，弹簧测力计的读数不同。 因此，比较A和C可以探究滑动摩擦力的大小取决于接触表面的粗糙度。
(3)[4]当弹簧测力计不沿水平方向驱动时，也可使铁块在木板上沿水平方向匀速运动。 在这个过程中，拉力和摩擦力不在同一条线上，弹簧力对铁块的拉力和对铁块的滑动摩擦力不是一对平衡的力，拉力和摩擦力不相等。
5.匀速 2.6 A、C滑动摩擦力的大小是否与受力面积的大小有关，是否等于接触面的粗糙度
【详细说明】（1）【1】【2】实验中利用弹簧测功机水平驱动铁块，使其在水平面上匀速直线运动。 此时弹簧测力计的读数为2.6N。 由力平衡知识可知，铁块受到的摩擦力也等于2.6N。
(2) [3] 为了验证猜测1，应保持接触面的粗糙度不变，并改变压力。 因此，A、C两张图满足要求。
(3)[4]通过A和D的比较，压力的大小和接触面的粗糙度保持不变，但受力面积的大小发生了变化。 可以验证滑动摩擦力的大小是否与受力面积的大小有关。 。
[5]实验表明，滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关，因此图D中测功机的示值与图A中测功机的示值相同。
(4)[6]根据实验，滑动摩擦力的大小与压力和接触面摩擦的粗糙程度有关。
6.匀速直线2.2 AB 0.8变速
【详细说明】（1）【1】实验中，必须带动铁块水平匀速直线运动，物体受到水平方向的平衡力。 根据两个力平衡的条件，拉力的大小等于摩擦力的大小。
[2]图B中的测力计中，1N之间有10个小格，1个小格代表0.2N，分度值为0.2N，弹簧测力计的读数为2.2N，所以摩擦力为2.2N 。
(2) [3] 研究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系。 接触面的粗糙度应控制相同。 因此，对比A、B两张图可知，滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。 压力有关。
(3)[4]根据如图D所示的物体表面摩擦力f与压力F的关系可知，当铁块与重物的总重力为2N时，滑动摩擦力的大小为0.8N。
[5]从图中可以看出，当铁块和重物的总重力为4N时，遇到的滑动摩擦力为1.6N。 如果弹簧测力计的读数为2N，即拉力为2N，因为拉力小于物体上的滑动摩擦力，铁块就会做加速运动，这也是变速运动。
7.均匀直线A、C压力不需要1.8
[详细说明] (1) [1] 物体应沿水平方向被拉动，使其以匀速直线运动。 物体在水平方向受到平衡力。 根据两个力的平衡，拉力的大小等于摩擦力的大小。
(2)[2][3]根据控制变量法的思想，从A和C的比较可以看出，当接触面粗糙度一定时，接触面上的压力越大表面，滑动摩擦力越大。
(3) [4] 从图D所示的实验装置可知，A相对于地面静止，测力计的摩擦力和拉力是一对平衡力。 因此，这种装置的优点是不需要很长的木板就能做出匀速直线运动。
[5] 当F为3N时，铁块A相对地面静止，长木板B只是匀速直线运动。 根据三力平衡可知
长木板B受到地面的摩擦力为
8.两力平衡的间接压力越大，接触面的粗糙度越小
【详细说明】（1）【1】【2】实验中利用弹簧测功机沿水平方向驱动铁块，使其在水平台面上做匀速直线运动。 拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，即滑动摩擦力等于拉力； 实验中不直接测量滑动摩擦力，而是根据两个力平衡的知识，通过检测拉力来测量滑动力。 摩擦力，这些测量摩擦力的方法都是间接检测方法。
(2) [3] 从两个实验1和2可知，使用的是同一块板，接触面的粗糙度是相同的。 第二个实验中，压力较大，滑动摩擦力也较大。 在一定水平上，压力越大，摩擦力就越大。
(3)[4][5][6]从问题可以看出，第二次和第三次实验中铁块对木板施加的压力相同，并且两次实验所用木板的粗糙度不同的是，第三块板的表面更粗糙。 从图中可以看出，第三次实验中，弹簧测力计的读数较大，即拉力较大。 因此，可以推断，当压力相同时，接触面的粗糙度越小，滑动摩擦力越小。
9.均匀线压力越大，接触面越粗糙控制变量法是一个实验，探讨压力对疗效的影响以及原因是什么
【详细说明】（1）【1】当铁块被弹簧测功机水平驱动，使其在长木板上匀速直线运动时，铁块处于平衡状态，摩擦力此时的力与弹簧测功机显示的力相等。
(2)[2]比较图A和B可以看出，接触面的粗糙度相同，但压力不同，测力计的读数不同。 因此，实验表明，当接触面粗糙度相同时，压力越大，压力也越大。 滑动摩擦力越大。
(3)[3]比较图A和C，压力相等，但接触面粗糙度不同，测功机的结果不同。 因此，实验表明：当压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越滑。 力量越大。
(4) [4] 从上面的分析可以看出，本实验主要采用控制变量法。
[5] 在探索应力的影响和诱导因素相关的实验中，压力的影响是通过变量方法来控制的。
10、等速直线 3.4 如果压力较大且无法控制，则A、B压力可以相同
【详细说明】（1）【1】实验时，用弹簧测功机拉动铁块沿水平方向匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力。水平方向。 铁块上的摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[2]弹簧测力计分度值为0.2N，读数为3.4N。
(3)[3]在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙度之间的关系时，需要控制压力相同，但接触面粗糙度不同，因此有必要比较A和B的两个实验。
(4) [4] 根据图B和图C两个实验的数据可以看出，接触面的粗糙度相同，但压力不同。 研究发现滑动摩擦力的大小与压力有关。
[5][6]当接触面粗糙度相同时，压力越大，弹簧测力计的读数越大，滑动摩擦力也越大。
(5)[7]摩擦力的大小与接触表面的粗糙度和物体间的压力有关。 如果在驱动过程中拉力突然减小，接触面的粗糙度和物体之间的压力保持不变。 此时，铁块所受到的滑动摩擦力将保持不变。
(6)[8][9]根据
，因为铁和木的密度不同，所以质量不同，重力不同，支撑面的压力不同。 为了研究摩擦力与接触面粗糙度之间的关系，应控制压力。 因此，根据A、B图依次驱动相同形状的铁块和铁块，测量摩擦力，但铁块和石块下表面的粗糙度无法比较。