Question

【题目】如图﹣1小明观察到电工师傅在攀爬电线杆检修电路时，脚上套有如图﹣2的“神奇装备”﹣﹣脚扣，当脚踩上去时它竞能被电线杆紧紧“锁住”而不下滑为了探究其中的奥秘，他设计了如图﹣3的实验装置其中，塑料套筒上固定有横杆，套筒可以沿竖杆上下自由滑动，那么影响套简被锁住的因素有哪些呢？小明做出了如下猜想

猜想一：可能与套筒上所挂的物重有关；

猜想二：可能与所挂物体距竖杆的距离有关

他的探究过程及分析如下：

（1）实验时，先在横杆上挂相同个数的钧码，改变悬挂位置，观察现象并记录，这是为了验证猜想_____是否正确

（2）改变钩码个数，移动悬挂位置，分别记录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离实验现象及数据如表

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
钩码个数	4	4	4	4	3	2	1
钩码距竖杆距离/cm	5	8	13	15	9	6	5
验现象 实	快速 滑落	慢慢 滑落	刚好 滑落	紧紧 锁住	刚好 锁住	刚好 锁住	刚好 锁住

（3）由前四次实验可知：当横杆上挂相同重物时，重物距竖杆越_____，越容易被锁住，分析第5、6、7次实验数据发现，横杆上所挂的物重越小，被锁住的最小距离越_____，验证了猜想是_____正确的

（4）小明结合所学知识对其中的道理进行了如下套简及横杆相当于一个杠杆，如图﹣4，当套筒被锁住时，A为支点，L1、L2为动力臂和阻力臂，根据_____条件，当F1和L2一定时，L1越大，套筒上B点受到竖杆的支持力F2就越大，因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大，从而使竖杆给套筒_____的越大，这个力的方向是_____最终可阻碍套下滑，从而将它锁住。

（5）你认为影响套筒被锁住的因素还有_____（写一条即可）

Answer 1

【答案】二 远 小 一 杠杆的平衡 摩擦力 竖直向上 电线杆的粗糙程度

【解析】

（1）实验时，先在横杆上挂相同个数的钧码，改变悬挂位置，观察现象并记录，这是为了验证猜想二是否正确；

（3）由前四次实验可知：钩码数量相同，当横杆上挂相同重物时，重物距竖杆越远，越容易被锁住，分析第5、6、7次实验数据发现，横杆上所挂的物重越小，被锁住的最小距离越小，验证了猜想是一正确的；

（4）小明结合所学知识对其中的道理进行了如下套简及横杆相当于一个杠杆，如图﹣4，当套筒被锁住时，A为支点，L1、L2为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2；故F2＝×F1，可知当F1和L2一定时，L1越大，套筒上B点受到竖杆的支持力F2就越大，因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大，根据影响滑动摩擦力大小的因素，从而使竖杆给套筒的摩擦力越大，因物体有向下运动的趋势，故这个力的方向是竖直向上，最终可阻碍套下滑，从而将它锁住；

（5）根据影响滑动摩擦力大小的因素，影响套筒被锁住的因素还有电线杆的粗糙程度。