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在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验:
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(1)通过比较 两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:
(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率。实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图所示)并设计表格记录实验数据如下:
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|
实验 次数 |
斜面的倾斜程度 |
物体重G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离 s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率 |
机械效率平均值 |
|
1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.50 |
0.50 |
0.80 |
63% |
|
|
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.50 |
0.75 |
1.10 |
68% |
|
|
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
|
0.50 |
1.25 |
|
|
(a)如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N。
(b)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是: 。
(c)改正错误后,对实验数据进行分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是
。
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(1)小明同学在水平木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示.他根据
(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的探究过程中存在的问题是
(3)如果小强同学重复做小明的那次实验时,是拉动物体加速运动的,此时物块受到水平木板对它的摩擦力将如何变化?
(4)实验结束后,该小组的同学们在交流时,小红同学提出,摩擦力的大小是与压力的大小有关还是与重力的大小有关,同组的同学们进行讨论,最后在没有添加任何器材的情况下,设计了一个方案解决了这个问题.如果你是该小组的一名成员,你认为他们设计的方案是什么?实验结论是什么?
设计方案(简要叙述):
实验结论:
(1)小明同学在水平木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示.他根据
(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的探究过程中存在的问题是
(3)如果小强同学重复做小明的那次实验时,是拉动物体加速运动的,此时物块受到水平木板对它的摩擦力将如何变化?
(4)实验结束后,该小组的同学们在交流时,小红同学提出,摩擦力的大小是与压力的大小有关还是与重力的大小有关,同组的同学们进行讨论,最后在没有添加任何器材的情况下,设计了一个方案解决了这个问题.如果你是该小组的一名成员,你认为他们设计的方案是什么?实验结论是什么?
设计方案(简要叙述):
实验结论:
(1)下表中呈现的是部分实验数据,请把表格补充完整.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 斜面高度h/m | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
| 拉力F/N | 2.7 | 3.2 | 3.6 | 4.1 |
| 机械效率η | 0.56 | 0.63 | 0.69 |
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面的机械效率越高,
(3)疑惑二:“斜面倾斜程度越大,机械效率越高吗?”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面倾斜程度越大,机械效率
(4)疑惑三:“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:重为G的滑块,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿斜面匀速向上移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式:f=
| FL-Gh |
| L |
| FL-Gh |
| L |
小明针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了探究。如图所示,将长度为lm的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面向上匀速运动。完成斜面机械效率测量。
(1) 下表中呈现的是部分实验数据,请把表格补充完整。
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
|
| 斜面高度h/m | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
| 拉力F/N | 2.7 | 3.2 | 3.6 | 4.1 |
| 机械效率η | 0.56 | 0.63 | 0.69 |
|
(2)疑惑一:“斜面的机械效率越高,越省力吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面的机械效率越高, ▲ 。
(3)疑惑二:“斜面倾斜程度越大,机械效率越高吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面倾斜程度越大,机械效率 ▲ 。
(4)疑惑三:“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:重为G的滑块,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿斜面匀速向上移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式:f= ▲ 。
(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
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