题目内容
【题目】在“探究二力平衡的条件”实验中:
(1)如图甲所示,甲同学将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,两端所挂钩码质量相等时,小卡片才能保持静止,说明平衡的两个力大小____________;
(2)当小卡片平衡时,甲同学将小卡片转过一个角度,松手后瞬间小卡片_______(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究______________;
(3)若乙同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为 _____(选填“能”或“不能”)用该装置进行实验;丙同学设计了如图丙所示实验方案,同学们认为该方案没有甲同学的好,主要原因是丙同学的实验___________。
【答案】相反 相等 不能 不在同一条直线上的两个力是否平衡 能 实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大
【解析】
定滑轮不能改变力的大小,但是可以改变力的方向;实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力;转动卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态;
(1)[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力。
[2]该实验是通过调整钩码个数来改变拉力大小的,当两端所挂钩码质量相等时说明小卡片受到的力大小相等,小卡片才能保持静止,说明平衡的两个力大小相等。由于小卡片的质量较小,所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[3]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片不能平衡。因为小卡片由静止开始运动了,运动状态发生改变了。
[4]小卡片转过一个角度,小卡片受到的两个力就不在同一条直线上了,所以设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。
(3)[5]图乙中,两个定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
[6]甲同学实验用的小卡片重力小,悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小;丙同学实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大,所以甲同学的实验优于丙同学的实验。
【题目】小明用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验中用到的器材有:木块(重力为6N ),木板,棉布,毛巾,弹簧测力计,细线,砝码(重力为2N)若干等。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿____________方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是__________________;
(2)小明改变条件多次实验,记录的部分数据如下表所示:
序号 | 木块放置情况 | 木块上表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
①分析序号_________三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,这三次实验中滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是_______;
②如要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应选序号为___________三组数据进行分析;
(3)实验拓展,改用如图乙所示的装置进行实验,当匀速拉动木块向右运动的时候,弹簧测力计读数如图,则此时木块所受摩擦力为__________N(挂钩与细线间摩擦不计);改用如图丙所示的装置进行实验,当向左拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数不稳定,原因可能是__________________。