题目内容

16.为测量木块所受摩擦力,用图所示装置实验:弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平面向左匀速运动,稳定时木块受到小车的滑动(选填“滑动”或“静”)摩擦力和拉力是一对平衡力,在该实验中不需要(选填“需要”或“不需要”)控制小车做匀速直线运动.

分析 ①一个物体在另一个物体表面上滑动时所受的阻碍物体间相对运动的力,叫滑动摩擦力;
②匀速直线运动和静止是平衡状态,受到的力为平衡力;
③根据二力平衡原理可以求出滑动摩擦力大小,分析图示实验装置,然后分析答题.

解答 解:
木块稳定时,木块相对地面的位置没有发生改变,处于静止状态,水平方向受到的力为平衡力;向左拉小车,木块相对于小车向右运动,受到水平向左的滑动摩擦力;
对木块受力分析可知,受水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,两者是一对平衡力;
由图示实验装置可知,木块受到弹簧测力计拉力与滑动摩擦力作用而静止,小车运动,不需要控制小车做匀速直线运动.
故答案为:滑动;拉力;不需要.

点评 本题考查了平衡力的辨别,会判断摩擦力的方向,并会根据影响滑动摩擦力的大小因素分析摩擦力的大小变化是解决本题的关键.

练习册系列答案
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7.某学习小组利用注射器、弹簧测力计(量程为0~5N)、刻度尺等器材粗测大气压值.

(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为20cm3,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为5cm,可算得活塞的横截面积为4cm2
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,慢慢地往桶中加水,当加水2kg时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=7×104 Pa.(已知空桶的质量为0.8kg)
(3)同学们发现该测量结果与一个标准大气压有较大的偏差,对此同学们找出了下列可能的原因:A、橡皮帽封住的注射器小孔中,空气有残留;B、活塞与注射器间有摩擦;C、活塞与注射器壁不完全密封.能造成测量值偏小的是:A、C.
(4)小聪对该实验进行改进(一),先用注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底部,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住小孔;这样操作的目的是:排尽注射器内的空气.
改进(二):小聪在完成实验后,再增加了一实验步骤:取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次用弹簧测力计,水平匀速拉动注射器筒,记下测力计的示数为1.2N;其目的是:测量活塞与注射器间的摩擦力.
(5)小明看完同学们的操作之后,提出了自己的看法:我们不用小桶装水,来充当拉力,直接用测力计测量拉力大小不是更快,更直观吗?你认为小明的看法是错误,(正确/错误)你的理由是:所需拉力大小大于弹簧测力计的量程.
1.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故.如何增大摩擦呢?同学们提出一些设想,概括如下:
a.增大压力增大摩擦;       b.增大接触面粗糙程度增大摩擦;
c.增大接触面积增大摩擦;   d.增大运动速度增大摩擦.
为了验证这些设想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究,并将数据记人表中:
实验接触面接触面积/m2速度压力/N摩擦力/N
1木块与桌面0.01v51
2木块与桌面0.012v51
3木块与桌面0.01v102
4木块与毛巾面0.01v5
5木块与桌面0.005v51

(1)比较实验1、2可知:设想d是错误的,判断的理由是当压力、接触面积、接触面粗糙程度相同时,改变运动速度,摩擦力不变.
(2)比较实验1和5两组数据,可以判断设想C是否正确;在实验中,测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做匀速直线运动;图1的弹簧测力计示数是表中“★“处的数值,其大小为2.5N
(3)某同学分析实验3、4数据,并支持设想b,你认为他这种分析方法不正确(填“正确”或“不正确”)
(4)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的方法:在门与门框间垫物体

(5)同学们在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化.他请教老师,知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况.若第3次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态,4~5s木块运动后改变拉力,使木块5s后处于匀速直线运动状态.分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是:C
A.静止       B.匀速直线运动     C.静止或匀速直线运动       D.条件不足,无法判断.

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