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【题目】【2015·南通市】(7分)一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了研究。

(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲。水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数FF,若F>F,则木板的 侧更粗糙,实验时 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。

②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板 侧更粗糙。

(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:

A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的PQ点,另一端分别与同一滑块接触。

B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。

C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1x2

小明想根据x1x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。

①为能根据x1x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是

②简述改进方法:

(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙,则图线 (选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是

【答案】(1)①左、不需要 ②左(2)①存在问题;改进方法b b图线物块的速度变化快

【解析】

试题分析:(1)由于滑块是静止的,受力平衡,测力计示数等于摩擦力的大小,测力示数越大,摩擦力就越大,表明木板的表面越粗糙,在实验中不论怎样拉木板,木块都是静止的,所以不需要匀速拉动;木板应向着摩擦力较大,也就是较粗糙的一侧运动,故左侧粗糙;(2)①实验中存在的问题是不能确定滑块经过中线MN时的速度相同②改进方法为:将弹簧的一端固定在中线MN上,另一端分别与同一滑块接触,移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块不滑离木板,分别测出滑块滑行的距离x1 x2;(3)由图像可知,a滑到MN时所用的时间较短,当时的速度较大,说明速度减小的较慢,平面较光滑,所以应是图线b所对的平面较粗糙。

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