题目内容

13．如图甲所示，弹簧测力计左端固定，木板放在水平桌面上，放有砝码的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连，细线与木板平行，小明同学利用此装置，探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”，实验操作如下：

①用弹簧测力计测出滑块的重力，滑块和砝码的总重记作G．
②将放有砝码的滑块放到水平木板上，通过水平细线和弹簧测力计相连，用手向右拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，读出示数F．
③多次改变滑块上砝码的个数，并重复步骤②，记录相应数据如表所示．
 砝码个数 1 2 34 5
 滑块和砝码的总重G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
弹簧测力计示数F/N 0.60 0.83 0.97 1.20 1.40
（1）当F=1.2N时，滑块受到的滑动摩擦力f=1.2N，方向是水平向右（选填“左”或“右”）．
（2）根据表中数据在坐标上做出F-G的图象．
（3）经分析可得，滑块受到的滑动摩擦力f与压力FN的关系是接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比．

分析 （1）实验中木块处于静止状态，受平衡力，根据二力平衡条件，拉力与摩擦力平衡，据此求出摩擦力的大小和方向；
（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
（3）分析表格中数据，得出摩擦力与压力大小的关系．

解答 解：
（1）由题意知，该实验中，木块和测力计固定，拉动木板，木块处于静止状态，受到的摩擦力与测力计的拉力平衡，通过二力平衡原理间接测量摩擦力大小；所以当F=1.2N时，滑块受到的滑动摩擦力f=1.2N，木块相对于木板向左运动，摩擦力的方向与木块方向相反，水平向右；
（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（3）根据二力平衡条件，摩擦力大小等于测力计的示数，压力大小等于物体的重力，由表格中数据及图象可知，接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比．
故答案为：（1）1.2；右；（2）见上图；（3）接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比．

点评 本题是探究影响摩擦力因素的实验，考查了二力平衡条件在实验中的应用，图象的画法及对实验数据的分析，特别要掌握测量摩擦力的改进方法，即保持木块静止，拉动木板的方法．

练习册系列答案
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16．如图所示的四种现象，能用光的直线传播解释的是（　　）
A．
   静水映山		B．
   月球遮日		C．
   镜中观后		D．
   水中笔“折”
17．一个体积为200cm3的物体浮在水面上时，它排开120cm3的水．（g取9.8N/kg、ρ酒精=0.8×103kg/m3）
（1）求物体浮在水面上时所受的浮力；
（2）求此时物体受到的重力；
（3）若把它浸出在酒精中，它是浮在液面上还是沉入酒精中？
1．某同学利用图示装置和秒表研究气球的运动，为了便于研究，他事先在横梁上作了标记．设两个相邻标记之间的距离为1m，秒表的示数如下，请利用你学过的知识完成相关问题．
（1）请设计一个表格记录相关的数据、注意写清单位，并把相关的数据填写完整．
（2）请作出气球运动的路程和时间之间关系的图象？
（3）气球的运动快慢变化有什么特点？为什么？答：不是做匀速直线运动；相同路程所用时间不同．
8．一块质量为8.9kg的实心正方体铜块，放在一个长与宽分别为40cm和20cm的长方体水平桌面中央，则水平桌面对铜块的支持力为89N，铜块对水平桌面的压强为8900Pa．（ρ铜=8.9×103kg/m3，g=10N/kg）
18．阅读短文，回答问题
盒中的砝码为什么这样组合
每架天平都配有一套砝码，作为标准质量．砝码保存在砝码盒里．砝码的质量通常是：
（1）1克、2克、2克、5克、10克、20克、20克、50克、100 克
（2）10毫克、20毫克、20毫克、50毫克、100毫克、200毫克、200毫克、500毫克
很容易看出，这是一个有规律的“1、2、2、5”序列．为什么砝码的质量要采用这样的序列呢？
我们知道，被测物体的质量，只有通过天平与砝码（质量已知的标准物）相“比较”才能确定．因此，在测量所能达到的精确范围内，被测物的质量可以认为是一些正整数的组合．例如，15.3 克可以认为是由 15 克和300毫克这两个单位不同的正整数组成的．用天平称出这一质量应准备 15 克和300毫克的砝码．
如果天平的称量范围是1～100 克，是不是就要准备100只 1 克的砝码呢？其实这是不必要的，采用“等量累积代替”法，我们就可以减少砝码的个数．例如15就可以由5和10累积代替．不难发现，1～10以内的任何整数都可以由1、2、2、5四个数经过适当搭配累积（相加）而成．如3=2+1，4=2+2，7=5+2…因此，只要准备质量数分别是1克、2克、2克和 5 克这四只砝码，就可以满足1～10 克整数称量的需要．同理，要称100～900毫克范围内100毫克整数倍的质量，只需要准备100毫克、200毫克、200毫克和500毫克的四只砝码．因此，砝码盒内砝码的质量都采用“1，2，2，5”序列．
另外，这样组合还有利于较快地测出物体的质量．测量时如果采用从小到大或从大到小，逐一增减砝码的方法，添减砝码和扭动止动旋扭的次数就会增多，这将引起横梁变形，增大误差．采用“半分法”添减砝码（每次添减上次添减砝码的一半），就会减少添减砝码的次数．现以实例具体说明：如果待测物体的质量是175.5 克（现在我们尚不知道这个数值，要通过试验，把它测出来），采用“半分法”添减砝码，要经过下面的步骤；先放 100 克的砝码，不足，添上等于它一半的砝码 50 克，还不足，再添等于 50 克一半左右的砝码 20 克，仍不足，再添上 10 克的，这时超过了，取下它，换添 5 克的（不足），再添 2 克的（超过了），把它取下换添 1 克的（还超过），取下，添上500毫克的，天平正好平衡．很明显，采用“半分法”，能使添减砝码的次数减少．
（1）如果这盒砝码的最小砝码是100毫克，最大砝码是 100 克，那么这台天平用砝码称量的精确度为100毫克，称量范围为100毫克～211克．
（2）我们使用天平称量一个19g物体的质量时，最终天平右盘应该是由10g、5g、2g、2g等砝码组成的．
（3）采用“半分法”添减砝码属于B
A．从小到大       B．从大到小
（4）通过阅读，分享你的收获--盒中的砝码之所以采用“1，2，2，5”序列是因为有以下好处：任何一个质量数值都能由这些砝码中的某几个组合出来，并且从总体上来说，所需要的砝码个数又是最少的；能减少添减砝码的次数，有利于较快地测出物体的质量．
5．小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．两瓶没有中温度计可以显示煤油的温度．
（1）实验中，将铜丝和镍铬合金丝串联在同一个电路的目的是控制电流和通电时间相等．
（2）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油来做实验？”对于这个问题，小明和他同学给出下列四种答案，你认为最合理的是D．
A．因为煤油有颜色便于观察     B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度     D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快．于是可得出结论在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
（4）小红把实验装置作了一些改动，在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升．下列实验中也用到这种思想和方法的是BD．
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分别情况来认识磁场的分布情况．
2．灯泡L1标有“6V 9W”，灯泡L2标有“？V 1W”，灯泡L2的额定电压模糊不清．将两灯泡并联在3V的电源上，灯泡L1比灯泡L2亮；将两灯泡串联在5V的电源上，灯泡L2恰好正常发光，此时灯泡L1消耗的电功率为0.25W．
3．如图a所示，在长为1m，一端封闭的玻璃管中灌满水银，用手堵住管口将玻璃管开口朝下，倒置于水银槽中．将玻璃管固定在铁架台上，放开堵管口的手指，管内的水银流出，玻璃管内水银柱下降一段就不再下降，如图b．经测量，稳定后管内外水银面的高度差为750mm，实验中，空水银槽的质量为1.0kg，容器的底面积为20cm2，玻璃管的质量为480g，玻璃管的内截面横截面积为1cm2，g=9.8N/kg，水银的密度ρ=13.6×103kg/m3
（1）这个实验是测量大气压强的，称为托里拆利实验．如果实验成功，在玻璃管的上方应该是真空，如果不是真空，则测量结果将偏小（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）请计算空水银槽放置于铁架台面产生的压强．
（3）在向玻璃管中灌满水银的过程中，若灌注水银的快慢为Q=5cm3/s，求灌满玻璃管需要多长时间？
（4）请计算此次测量的大气压的值为多少Pa？
（5）铁钳对玻璃管的摩擦力为多少N？

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