题目内容

【题目】在学习了滑动摩擦力知识后,实验小组的同学想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果.小涵和小思同学各自带来了足球鞋和篮球鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线.

(1)如图所示是同学们实验时的场景,为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,实验时应该怎样操作? . 这样做的目的是
(2)小涵将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动弹簧测力计,但在实验过程中却遇到了难题,请你分析他们可能遇到的困难丙提出改进意见.(困难和对应意见各写一条即可)
(3)小涵测出滑动摩擦力大的一定是“防滑冠军”吗?请说明理由.

【答案】
(1)把运动鞋放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,使拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等
(2)难题:很难控制匀速拉动弹簧测力计或测力计在运动中读数,很难准确读数;

改进:如图,保持弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋,拉动运动鞋下面的橡胶垫


(3)不一定;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关系.两运动鞋的质量不同,对接触面的压力不同,没控制压力相同.
【解析】解:(1)实验过程中为了测得摩擦力的大小采用了转换法,即,把运动鞋放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,此时运动鞋受平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)实验中,拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,弹簧测力计示数不稳定,很难准确读数;

我们可以让运动鞋不动而拉动橡胶垫,这样做的好处是:能做到测力计示数稳定,便于读数;
(3)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,不同的鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,因此在研究鞋子防滑性能时,应该控制鞋子的质量相同.

故答案为:(1)把运动鞋放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动;使拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)难题:很难控制匀速拉动弹簧测力计或测力计在运动中读数,很难准确读数;改进:如图,保持弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋,拉动运动鞋下面的橡胶垫;
(3)不一定;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关系.两运动鞋的质量不同,对接触面的压力不同,没控制压力相同.

(1)当物体做匀速直线运动时,受平衡力的作用,所以弹簧测力计的拉力与摩擦力相等;
(2)在拉动运动鞋时,很难让鞋子保持匀速直线运动状态,会导致了弹簧测力计的示数不稳定;
当拉动橡胶垫的过程中,鞋子保持静止状态,由此根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;
(3)滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关.接触面的粗糙程度一定时,表面受到的压力越大,摩擦力就越大.

练习册系列答案
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【题目】阅读短文,回答问题:
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关.常用的干簧管有单触点和双触点两种.
如图为单触点干簧管的结构示意图.其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体.平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲).当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙).外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开.

干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种.软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质.硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质.磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极.
双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点.簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成.

干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路.线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断.
(1)单触点干簧管中的磁簧片是用(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的.
(2)单触点干簧管在(选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能.
(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是
A.铁、铁、铜
B.铁、铜、铁
C.铜、铁、铜
D.铁、钴、铁
(4)当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是

(5)如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是

A.红灯、绿灯交替发光
B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替
C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替
D.红灯长亮,绿灯不亮.

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