题目内容
【题目】在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明有如下猜想:
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关
为此小明进行了如下实验,实验数据如下表:
序号 | 压力/N | 接触面种类 | 弹簧测力计示数/N |
1 | 6 | 木板 | 1.5 |
2 | 6 | 毛巾 | 3.0 |
3 | 12 | 毛巾 | 6.0 |
4 | 15 | 毛巾 | 7.5 |
(1)实验中,应水平匀速拉动弹簧测力计,根据______知识可知摩擦力大小等于拉力大小,这个过程中研究问题的方法是______.
(2)由实验1、2可验证猜想____(选填“A”或“B”)正确,并可得到的结论是_____.
(3)分析序号_____________三组数据可知,滑动摩擦力大小与接触面所受压力有关,滑动摩擦力f与接触面所受压力F的具体关系是f = _________。
【答案】二力平衡 转换法 B 在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 2、3、4 0.5F
【解析】
(1)探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,摩擦力的测量属于间接测量,弹簧测力计对木块的作用力是拉力,弹簧测力计不能直接测量出摩擦力大小,所以在实验中就需要使木块保持匀速直线运动,这样摩擦力与拉力平衡,利用二力平衡条件得出摩擦力大小,应用了转换法;
(2)由表中1、2数据可知,这两次实验压力相同,接触面的粗糙程度不同,摩擦力不同,可以验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;压力相同,毛巾表面的粗糙程度较大,摩擦力较大,说明在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)要研究摩擦力大小与接触面所受压力的大小的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,表中2、3、4组数据符合;
由表中数据可知压力增大几倍,滑动摩擦力增大为原来的几倍,所以摩擦力与压力成正比;设f=kF,当F=6N时,f=3.0N,代入数据得:3.0N=k×6N,解得:k=0.5,所以关系式为:f=0.5F。
【题目】小明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关,完成下面问题:
上述甲、乙两组实验中:质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离s/cm |
1 | 100 | 10 |
2 | 200 | 20 |
3 | 300 | 30 |
表二(钢球质量为m=100g)
序号 | 钢球撞击速度v/(cm/s) | 木块滑行距离s/cm |
1 | 8 | 10 |
2 | 16 | 40 |
3 | 24 | 90 |
(1)①选用图甲探究的是动能与________的关系,理由是:两球________相等;得出的结论是:________.
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的________.
③物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是________法;二是转换法,就是通过观察________的大小,来判断小球动能的大小.
(2)分析表一表二这两组数据可以得出:________对物体的动能影响较大.依据是________.