题目内容

9．小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小．接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想：

（1）实验中用到弹簧测力计，它的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量和拉力成正比．实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动，这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小．
（2）如果小伟要探究猜想②，他应该选择甲丙两幅图所示的实验步骤来操作，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）小伟要探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论可靠吗？答：不可靠．小伟在实验中存在的问题是没有控制压力不变．

分析 （1）弹簧测力计是根据在弹簧的弹性范围内伸长与拉力成正比的特点制成的；
掌握二力平衡条件，要正确测出摩擦力的大小，需拉动木块做匀速直线运动；
（2）根据猜想，要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面积大小相同，改变接触面的粗糙程度；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小．

解答 解：（1）弹簧测力计是根据在弹性限度内，弹簧的伸长量和拉力成正比的原理制成；
实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，这是拉力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）要探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面积大小相同，改变接触面的粗糙程度，所以应选择甲图和丙图；
由图知，在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而小伟将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出错误结论．
故答案为：（1）在弹性限度内，弹簧的伸长量和拉力成正比；匀速；二力平衡；（2）甲丙；接触面越粗糙；（3）不可靠；没有控制压力不变．

点评 此题是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，考查了学生对控制变量法的理解和应用，题目很典型．

练习册系列答案
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20．放在水平桌面上的茶杯，对桌面有压力，下列有关“茶杯对桌面压力”的说法，正确的是（　　）
A．施力物体是茶杯B．施力物体是桌面
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17．学习过“影响摩擦力大小的因素”后，小强发现实验室里有如图所示的铁块和木块．他想比较一下铁块表面和木块表面的粗糙程度，进行了如下实验：
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（2）然后，将铁块叠放在木块上（填两物块的放置情况），重复上述过程，这次测得的摩擦力为3.4N．
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4．一本书放在水平桌面上，书受到桌面的支持力；这个力的施力物体是桌子，受力物体是书．
14．在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡标有“3.8V”的字样．

（1）请你用笔代替导线，将图（甲）所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）．
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）正确连接电路后，闭合开关，观察到电压表的示数为lV，滑动变阻器的滑片P应向B（选填“A”或“B”）端调节，才能使电压表的示数为3.8V，此时，电流表的指针位置如图（乙）所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为0.4 A，小灯泡  的额定功率为1.52W．
（4）另一小组的同学在“测小灯泡额定电功率”的实验时，所用器材有：电压恒为6V的电源，额定电压是2.5V的小灯泡（其阻值约为10Ω），“10Ω 1A”的滑动变阻器一只，学生电流表、电压表各一只，开关一只，导线若干．当他们把电路连接好之后，闭合开关，调节滑动变阻器，但他们无论怎样调节滑动变阻器都不能使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，经检查，电路连接无误，且各元件完好，请你帮他们找出两种可能的原因．
原因1电源电压过高；
原因2滑动变阻器最大值过小．
1．在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车的冷却液，这是由于这种混合液具有（　　）
A．较低的凝固点B．较高的凝固点C．较低的沸点D．较高的熔点
18．质量相等的空心铁球和实心木球，都漂浮在水面上，比较它们所受的浮力（　　）
A．铁球的大B．木球的大
C．一样大D．条件不够无法判断
19．小彤在探究影响浮力大小因素时，做了如图甲所示的实验，请你根据小彤的实验探究回答下列问题：

（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究的是浮力与液体密度关系而要研究浮力与物体排开液体体积的关系，则需要分析A图与B、C两图的数据．
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的图线，如图乙所示．（P水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg）分析图象可知：
①曲线a（选填“a”或“b”）描述的是金属体所受浮力的变化情况．
②该金属体所受的重力为8N，金属体的密度为4×103kg/m3．
（3）小美不利用上述器材，只从老师那里拿来了一个装有适量水的量筒，想完成橡皮泥密度的测量，请你帮她写出实验的操作步骤及橡皮泥密度的表达式．
①在量筒中装入适量水，读出水的体积V1．②将橡皮泥捏成小船状放入量筒内的水中，使橡皮泥小船漂浮在水面上，读出水的体积V2．③再将橡皮泥捏成实心，将橡皮泥放入量筒内的水中，当橡皮泥完全淹没在水中时，读出水的体积V3．
表达式ρ橡皮泥=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{2}-{V}_{1}）}{{V}_{3}-{V}_{1}}$．

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