题目内容
【题目】在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线.
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做 运动,这样做的目的是 .
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (填“变化”或“不变”)的.
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是 .
(4)小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为 .
【答案】(1)匀速直线;使摩擦力与拉力相等;(2)2.8;不变;
(3)测力计示数稳定,便于读数;(4)不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同
【解析】
试题分析:(1)实验过程中为了测得摩擦力的大小采用了转换法,即:沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,此时运动鞋受平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.8N;
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,所以实际拉动的过程中没有做到匀速运动时,鞋子受到的摩擦力不变;
(3)拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,我们可以让运动鞋不动而拉动橡胶垫,这样做的好处是:能做到测力计示数稳定,便于读数;
(4)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,因此在研究鞋子防滑性能时,应该控制鞋子的质量相同.
故答案为:(1)匀速直线;使摩擦力与拉力相等;(2)2.8;不变;
(3)测力计示数稳定,便于读数;(4)不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同.
【题目】在用“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V.
(1)用铅笔画线作为导线,连接好测量小灯泡正常工作时电阻的实物图.要求滑动变阻器的划片向左滑动的时候,灯泡的亮度变亮.
(2)连接完毕后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表几乎没有读数,电压表的指针有明显偏转,小灯泡发生的故障可能是 .
(3)故障排除后,小明继续实验,得到了以下数据:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压(V) | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流(A) | 0.20 | 0.25 | 0.28 | 0.31 | |
电阻(Ω) | \ | \ | \ | \ | |
灯泡亮度 | 灯泡逐渐变亮 |
根据以上数据,小灯泡正常工作时电流表上的示数如图2所示,则正常工作时电流的大小为 A,灯泡正常工作时的电阻为 Ω(保留一位小数).
小明根据计算还发现,小灯泡灯丝的电阻随灯泡的亮度的增加而 (选填“变大”或“变小”).从物理学角度分析,造成这一现象的原因是 .