题目内容

小明设计如图1所示的实验装置,用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动可以得出摩擦力的大小;小华设计如图2所示的实验装置,把弹簧测力计的一端固定,用力沿水平方向拉木板,读出弹簧测力计的示数可测出木块所受摩擦力大小.请你分析小明和小华两位同学设计的两个实验,说明你建议用那个实验装置的理由.
分析:木块受到滑动摩擦力与弹簧测力计拉力作用,如果木块处于平衡状态(静止或做匀速直线运动),木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;分析图示实验情景,从方便实验操作、减小实验误差的角度分析答题.
解答:答:(1)如图1所示,实验时水平匀速拉动木块,让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力;实验过程中应控制木块做匀速直线运动,控制木块做匀速直线运动难于操作,同时弹簧测力计是运动的,对运动的弹簧测力计读数比较困难.
(2)图2所示实验,木块用弹簧测力计固定在墙上,拉动木板,让木板相对木块滑动,木块受到弹簧测力计拉力与滑动摩擦力作用而静止,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,同时弹簧测力计静止,易于对弹簧测力计读数.
由以上分析可知:应该使用图2所示实验装置,因为图2所示实验装置实验操作方便,易于对弹簧测力计读数.
点评:知道实验原理、分析清楚图示实验情景,从方便实验操作的角度分析,即可正确解题.
练习册系列答案
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晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑.光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关;
c.与树叶间空隙大小(即孔的大小)有关.
(1)根据所学知识,可确定猜想a是
不合理
不合理
(合理、不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均大于2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同.在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状.

让你在甲、乙、丁三张卡片中选择一张卡片用来验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”,你选用
卡片;
在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出“光斑的形状与树叶间空隙大小无关”的结论,这结论
不可靠
不可靠
(可靠、不可靠),若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?请在虚线框内画出孔的形状.
(3)小明采用如图1所示的方式进行小孔成像的实验,可以看到较大孔对应的光斑为孔的形状,较小的孔对应的光斑为圆形(太阳的像).如果增大光屏与小孔的距离,则光斑的形状会渐渐变成圆形.如图2,屏到孔的距离为30cm,光斑形状和孔一样为三角形;如屏到孔的距离为150cm,光斑形状变为圆形(图3).

通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是
C
C

A.如果孔太大,通过孔形成的光斑的形状的确与孔的形状有关;
B.小孔形成的圆形光斑是实像,此像所对应的物体是太阳;
C.如果要使小孔所形成的圆形光斑大一些,应该将孔到地面的距离变小;
D.不管孔的大小、孔的形状如何变化,光斑都是由光的直线传播形成的.

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