题目内容

【题目】在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下猜想: A.与压力大小有关
B.与接触面的粗糙程度有关
C.与接触面积大小有关
D.与运动速度大小有关
为了验证以上猜想是否正确,小张这组的同学利用如图所示装置及有关器材进行实验,收集的数据如表:

序号

长方体木块的放置

表面情况

压力/N

测力计示数/N

1

平放

木板

5

1.2

2

平放

木板

8

1.9

3

侧放

木板

5

1.2

4

平放

木板上铺毛巾

5

2.0


(1)在实验时必须让木块做运动,这样摩擦力才与弹簧测力计示数相等;
(2)要验证猜想A,应选取序号为的两次实验;要验证猜想B,应选取序号为的两次实验.
(3)由表中信息,(选填“能”或“不能”)验证猜想D.
(4)小张同学将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受摩擦力变为原来的一半,由此他得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,你认为张华同学得出的结论是(选填“正确”或“错误”),原因是

【答案】
(1)匀速直线
(2)1与2;1与4
(3)不能
(4)错误;在探究过程中没有控制压力不变
【解析】解:(1)实验中,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;(2)要验证猜想A,必须控制接触面粗糙程度不变,木块放置不变,改变压力大小,所以答案是:1、2;验证猜想B,必须控制压力大小不变,木块放置不变,改变接触面粗糙程度,所以答案是:1、4;(3)要验证滑动摩擦力与运动速度的关系,由表格可知,没有速度信息,不能确定滑动摩擦力与速度的关系;(4)小张将木块沿竖直方向截取一半后,压力也减小一半,探究过程没有控制压力大小不变,所以得出了错误结论.

所以答案是:(1)匀速直线;(2)1与2;1与4;(3)不能;(4)错误;在探究过程中没有控制压力不变.

练习册系列答案
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【题目】阅读以下材料,回答相关问题.
纳米材料的小尺寸效应
物质的尺度加工到1~100nm,它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比,会发生变化,这些物质组成的材料称为“纳米材料”.
纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象.随着颗粒尺寸变小,在一定条件下会引起颗粒性质改变.由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”.纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面:
⒈特殊光学性质:所有金属在纳米状态时都呈现黑色.尺寸越小颜色愈黑,银白色的铂变成铂黑,金属铬变成铬黑.金属超微颗粒对光的反射率很低,通常低于l%,约几微米厚度就能完全消光.利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料,以很高效率将太阳能转变为热能、电能.还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等.
⒉特殊热学性质:通常晶体具有固定的熔点,当晶体达到纳米尺寸时却截然不同.例如:金的熔点为1064℃,而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃,直径为5nm的金粉熔点降低到830℃.此特性可应用于粉末冶金工业.
⒊特殊电学、磁学性质:纳米材料的导电性有所改变.例如:铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电;通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电.此外,纳米材料呈现出超顺磁性,科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领.
⒋特殊力学性质:氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂.研究表明,人的牙齿具有高强度,是因为它由磷酸钙等纳米材料构成.纳米金属要比传统金属硬3~5倍.金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好,制成的刀具比金钢石制品还要坚硬.
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性,介电性能、声学特性以及化学性能等方面.
纳米技术目前已成功应用于许多领域,在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用,图34是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字,标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地.

请回答下列问题:
(1)铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成(选填:“导体”或“绝缘体”) .
(2)金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好,请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想:.
(3)小东针对纳米材料的“特殊光学性质”,提出了一个问题:金属的颜色会变黑吗?
请你判断这是不是一个可以探究的科学问题.答:.
(4)请你针对纳米材料“特殊热学性质”,提出一个可以探究的科学问题:.

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