题目内容
【题目】如图所示是小明设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案.
(1)实验中测滑动摩擦力的原理是_____,因此小明要拉着木块沿水平力向做匀速直线运动。
(2)小明在做此探究实验时,设计了如下表格并记录了部分数据.
序号 | 支持面 | 木块对支持面的压力F压/N | 滑动摩擦力f/N |
① | 棉布 | 2 | 1.2 |
② | 棉布 | 4 | 2.4 |
③ | 棉布 | 6 | 3.6 |
④ | 木板 | 4 | 0.8 |
⑤ | 木板 | 6 | 1.2 |
⑥ | 木板 | a | 1.6 |
⑦ | 玻璃板 | 6 | 0.6 |
①小明对③、⑤、⑦的实验数裾分析可得:滑动摩擦力大小与_____有关;
②根据实验数据,请帮小明同学作出物体在棉布上所受滑动摩擦力大小与压力大小关系的图象;
(__________)
③分折图象可以得结论:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成_____关系;由该结论可知:表格中a处的数据 应是_____;
(3)下列现象中应用了滑动摩擦力大小与压力大小关系的是_____;(选填选项前的字母);
A.足球守门员戴防滑手套 B.刹车时用力捏车闸
C.压路机的碾子质量很大 D.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,小明沿竖直方向向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,如图丙所示,此实验方案中没有控制_____相同,你的改进措施是:_____.
【答案】二力平衡 接触面的粗糙程度 见解析所示 正比 8 B 压力大小 将切下的一半叠加在余下的物体上方
【解析】
第一空.滑动摩擦力不能直接测量,需应用二力平衡原理,通过测量拉力间接测量摩擦力。实验时用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,使得拉力大小等于摩擦力大小,读出弹簧测力计示数,即为摩擦力大小。
第二空.由③、⑤、⑦实验数据可知,接触面受到的压力不变,改变了接触面的粗糙程度,结果测出的滑动摩擦力大小改变了,说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
第三空.由表可知,①、②、③实验数据为木块在棉布上所受滑动摩擦力大小与压力大小的关系。在坐标图中分别描出(1.2,2)、(2.4,4)、(3.6,6)三个点。因拉力为0时不受摩擦力,所以再描出(0,0),将四个点用线连接,如图:
第四空.图像是过原点的直线,说明滑动摩擦力大小与压力大小成正比。可得结论:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比例关系。
第五空.从表中数据可看出,空格a为接触面是木板时的第三组数据,此时滑动摩擦力为1.6N,是第一组滑动摩擦力的两倍,根据“滑动摩擦力大小与压力大小成正比例关系”的结论可知,此时的压力也应为第一组压力的两倍,即a处应填写数据为4N×2=8N。
第六空.
A.足球守门员戴防滑手套,是利用增加接触面粗糙程度来增大摩擦的。与题意不符,故A错误。
B.刹车时用力捏车闸,是利用增大压力的方法来增大摩擦力的。与题意相符,故B正确。
C.压路机的碾子质量很大,可以增大对地面的压力,这是利用增大压力的方法来增大对地面的压强,使压力的作用效果更好。与题意不符,故C错误。
D.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是以滚动代替滑动来减小摩擦的。与题意不符,故D错误。
第七空.要探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,须控制压力和接触面粗糙程度不变,只改变接触面积。沿竖直方向向下切去一半木块,接触面积改变了,但同时木块对接触面的压力也改变了,所以这样做得出的结论是错误的。
第八空.要控制压力和接触面粗糙程度不变,只改变接触面积,只需将木块侧放,用另一个大小不同的侧面与木板接触即可。所以改进措施是:将木块侧放,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,记录弹簧测力计示数,与甲图实验的弹簧测力示数对比。
【题目】小华在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或匀速转动状态。实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是__________和避免_________对实验的影响。
(2)小华同学拿到杠杆时如甲图所示,要想使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应该往_____调节。
(3)实验中,用乙图的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议小华同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为(_______)
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(4)若用丙图进行实验,则此时弹簧测力计的示数是_________N;将弹簧测力计沿虚线方向拉动,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时拉力的力臂将__________,弹簧测力计的示数将_________(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,小华记录的实验数据如下表:
实验次数 | 动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm |
1 | 0.5 | 20 | 1 | 10 |
2 | 1 | 15 | 1.5 | 10 |
3 | 2 | 15 | 1.5 | 20 |
通过分析表格中的数据,可得到杠杆的平衡条件是:______________。
(6)实验中小华发现,杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力在探究杠杆平衡时没有考虑到,你认为这个力会不会影响到杠杆的平衡呢?请分析说明理由。____________ 理由: __________________