题目内容
【题目】在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,某同学提出下列猜想:
Ⅰ.与物体速度的大小有关;
Ⅱ.与接触面的粗糙程度(表面状况)有关;
Ⅲ.与压力的大小有关.
(1)为了验证上述猜想是否正确,他采用了图17甲所示的装置进行实验.实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做运动.
(2)实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定,便对实验装置进行了改进,如图17乙所示,他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面,用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机.在木块上放置不同的砝码,当电动机以不同的转速工作时,通过细线水平拉动弹簧测力计和木块以不同的速度做匀速直线运动.实验记录如下:
实验次数 | 表面状况 | 压力/N | 木块的速度/(m·s-1) | 摩擦力/N |
1 | 木块一木板 | 2. 0 | 0.1 | 0.6 |
2 | 同上 | 4.0 | 0.1 | 1.2 |
3 | 同上 | 4.0 | 0.2 | 1.2 |
4 | 木块一砂纸 | 2.0 | 0.1 | 1.0 |
①分析3、4两次实验记录,(选填“能”或“不能”)验证猜想I.
②分析两次实验记录,可初步验证猜想Ⅱ.
③分析_两次实验记录,可初步验证猜想Ⅲ.
【答案】
(1)匀速直线
(2)不能,1、4,1、2
【解析】解:(1)因为只有木块做匀速直线运动时,摩擦力和拉力才是一对平衡力,它们的大小才会相等,因此,实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动;
(2)①在3、4两次实验中,其压力、表面状况和运动的速度都是不相同的,故不能研究摩擦力的大小与物体运动速度的关系;
②想验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度(表面状况)有关,即需选择压力、速度相同,但接触面的粗糙程度不同的实验进行比较即可,故选1、4两次实验;
③想验证摩擦力的大小与压力是否有关,即需选择表面粗糙程度、速度相同,但压力不同的实验进行比较即可,故选1、2两次实验;
故答案为:(1)匀速直线;(2)①不能;②1、4;③1、2.
(1)弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,摩擦力和拉力是一对平衡力,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。故应使木块沿水平方向做匀速直线运动;
(2)①分析3、4两次实验记录,实验没有控制表面状况和压力相同,不能验证猜想Ⅰ;
②要探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力大小和木块运动的速度相同,故分析1、4两次实验记录;
③要验证摩擦力与压力大小关系,应控制木板接触面粗糙程度和运动速度两个因素相同,压力不同,故分析1、2两次实验记录.