题目内容

科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制订计划并设计实验,进行实验收集证据,分析论证,评估交流等.一位同学学习了滑动摩擦力后,怀疑滑动摩擦力可能与接触面积有关,于是他准备用实验探究这个问题.
(1)这位同学认为:滑动摩擦力的大小与接触面积成正比,这属于科学探究活动的
作出假设
作出假设
环节.
(2)为完成本实验,需要自己制作木块,他应制作的木块是下列选项中的
C
C

A.各面粗糙程度相同的正方体木块     
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同,长宽高各不相等的长方体木块 
D.各面粗糙程度不相同,长度高各不相等的长方体木块
(3)某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图(a)所示;
方案B:木块固定,通过细线水平拉动木板,如图(b)所示.

①上述两种方案中,你认为更合理的是方案
b
b
,原因是
a操作时需要匀速拉动木块,且不易读运动中的弹簧秤的示数;b操作时木块受力平衡,滑动摩擦力与速度无关,只需要木板运动即可,且容易读数
a操作时需要匀速拉动木块,且不易读运动中的弹簧秤的示数;b操作时木块受力平衡,滑动摩擦力与速度无关,只需要木板运动即可,且容易读数

②该实验中应测量的物理量是
木块的重力和b图中弹簧秤的示数.
木块的重力和b图中弹簧秤的示数.
分析:(1)针对所研究的问题提出自己的看法,因为结论的正确性有待于实验的探究结果,因此,这属于科学探究的“作出假设”环节;
(2)根据控制变量法的要求,此实验要求保持压力和接触面的粗糙程度不变,据此可判断各选项是否符合实验要求;
(3)实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理,才通过测力计读出摩擦力大小的,因此,在操作时要保持物体做匀速直线运动,这也是实验操作中较难保持的地方,方案二的改进则很好地解决了这一问题.
解答:解:(1)针对实验的目的,这位同学提出了自己的想法,这属于科学探究的“作出假设”环节;
(2)在探究摩擦力大小与接触面积大小的关系,必须要保证压力与接触面的粗糙程度不变,只改变接触面积的大小,因此,只有选项C符合题意;
(3)比较两种实验方案的操作过程可以看出,甲中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动,而乙中拉动的是木板,弹簧测力计与木块一直静止,受力平衡,故拉力与滑动摩擦力一直相等,与速度无关,故读数更准确.
故答案为:
(1)作出假设;
(2)C;
(3)①b;a操作时需要匀速拉动木块,且不易读运动中的弹簧秤的示数;b操作时木块受力平衡,滑动摩擦力与速度无关,只需要木板运动即可,且容易读数.  ②木块的重力和b图中弹簧秤的示数.
点评:通过此实验主要考查了对科学探究实验过程的熟悉、对控制变量法的运用以及对实验操作过程的合理改进等.在对动摩擦因数的计算中,要依据题目中所提供的信息,在理解的基础上进行活学活用,在这里关键是要分析出f与N的大小.
练习册系列答案
相关题目
科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关;
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.;
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的位移一时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示;.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.

时间(s) 下落距离(m)
0.0 0.000
0.4 0.036
0.8 0.469
1.2 0.957
1.6 1.447
2.O X
根据以上材料,回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是
作出假设、搜集证据
作出假设、搜集证据

(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做
匀速运动
匀速运动
运动,表中X处的值为
1.937
1.937

(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做
加速度逐渐减小的加速运动
加速度逐渐减小的加速运动
运动,最后“小纸杯”做
匀速运动
匀速运动
运动;
(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:
图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)
图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)
科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制订计划并设计实验,进行实验收集证据,分析论证,评估交流等.一位同学学习了滑动摩擦力后,怀疑滑动摩擦力可能与接触面积有关,于是他准备用实验探究这个问题.
(1)这位同学认为:滑动摩擦力的大小与接触面积成正比,这属于科学探究活动的
作出假设
作出假设
环节.
(2)为完成本实验,需要自己制作木块,他应制作的木块是下列选项中的
C
C

A.各面粗糙程度相同的正方体木块
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同,长宽高各不相等的长方体木块
D.各面粗糙程度不相同,长度高各不相等的长方体木块
(3)某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图(a)所示;
方案B:木块固定,通过细线水平拉动木板,如图(b)所示.

①上述两种方案中,你认为更合理的是方案
b
b
,原因是
方案A操作需要匀速拉动木块,难以控制,且要读运动中的弹簧测力计的读数;方案B操作只要使木板运动即可,不必限定匀速运动,且弹簧测力计不动容易读数.
方案A操作需要匀速拉动木块,难以控制,且要读运动中的弹簧测力计的读数;方案B操作只要使木板运动即可,不必限定匀速运动,且弹簧测力计不动容易读数.

②该实验中应测量的物理量是
木块的重力、每次拉木板时木块和木板间的摩擦力
木块的重力、每次拉木板时木块和木板间的摩擦力

③除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个.该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力(g=10m/s2).记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
配重(个数) 0 1 2 3 4
弹簧秤读数(N) 0.50 1.00 1.50 1.80 2.50
测木块重(N) 2.00
请根据上述数据在坐标纸上做出木块所受摩擦力和压力的关系图象:由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是
0.25
0.25

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