题目内容
7．如图1是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图，（1）实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，要控制弹簧秤的示数等于物块受到的摩擦力，必须使物体作匀速直线运动；图中木块所受的滑动摩擦力大小为2.8N．
（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想．如图2是它们进行探究实验的实验装置图．
①李丽同学为了完成她自己的探究应该按甲、丙两个图所示的方案进行．
②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图象．
| FN/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| Ff/N | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
分析 （1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动．利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小．弹簧测力计的读数，观察每一个大格和每一个小格代表的示数，从小数字读向大数字；
（2）①要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系，需保持压力大小相同，根据图中给出的条件选择；
②根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．
③分析图象的特点，得出结论．
解答 解：（1）用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力大小等于拉力．
由图知，测力计的分度值为0.1N，所以其示数为2.8N．由二力平衡条件得，摩擦力也为2.8N．
（2）①李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”，所以需控制压力大小这个变量，改变接触面的粗糙程度，甲丙两图中压力相同，接触面的粗糙程度不同，所以应选择甲、丙两图进行实验．
②根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．如图所示：
③由图象知，接触面的粗糙程度相同，摩擦力Ff与压力FN大小成正比．
故答案为：（1）匀速直线；2.8；
（2）①甲、丙；②见上图；③Ff与FN的大小成正比．
点评 能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键，同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法．此题还考查了有关测力计的读数及图象的画法．
练习册系列答案
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如图所示，在测“滑轮组机械效率”的实验中，小琳同学在细绳上的A点施加大小不变的拉力，使总重为G的钩码经时间t后匀速提升高度H．若已知在此过程中拉力的功率为P，不计摩擦与绳重，求：
2．
科学探究：杠杆的平衡条件
（1）晓月利用如图所示的实验装置进行探究，在挂钩码前，晓月发现杠杆左端低，右端高，她将杠杆两端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡．接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡．其目的是方便直接从杠杆上读出两个力臂大小．
（2）另有一小组在探究该实验中发现，当动力臂或阻力臂发生变化时，使杠杆平衡的动力大小就要随之改变，他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系，他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示，将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2，在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1，调节动力臂l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡，并将实验数据记录在表一、表二中．
表一
表二
①分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，这是在研究动力的大小与动力臂的关系，分析数据初步归纳得出的结论是：使杠杆在水平位置平衡，当阻力和阻力臂相同时，动力的大小与动力臂成反比．
②分析比较实验序号4、5与6的数据中动力F1与阻力臂l2变化的关系可以归纳得出的初步结论是：使杠杆在水平位置平衡，当阻力和动力臂相同，动力的大小与阻力臂成正比．
③小明为了验证第②问中的结论，用已调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力，当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三，他发现这组实验数据无法验证上述结论，你认为他的实验中可能存在的问题是：弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆．
表三
④进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出初步结论：
（a）分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到：使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值相同，动力大小相同．
（b）分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到：使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值越大，动力越大．
科学探究：杠杆的平衡条件（1）晓月利用如图所示的实验装置进行探究，在挂钩码前，晓月发现杠杆左端低，右端高，她将杠杆两端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡．接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡．其目的是方便直接从杠杆上读出两个力臂大小．
（2）另有一小组在探究该实验中发现，当动力臂或阻力臂发生变化时，使杠杆平衡的动力大小就要随之改变，他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系，他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示，将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2，在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1，调节动力臂l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡，并将实验数据记录在表一、表二中．
表一
| 实验 序号 | F2 （N） | l2 （cm） | F1 （N） | l1 （cm） |
| 1 | 6 | 10 | 4 | 15 |
| 2 | 6 | 10 | 6 | 10 |
| 3 | 6 | 10 | 10 | 6 |
| 实验 序号 | F2 （N） | l2 （cm） | F1 （N） | l1 （cm） |
| 4 | 6 | 8 | 4 | 12 |
| 5 | 6 | 12 | 6 | 12 |
| 6 | 6 | 20 | 10 | 12 |
②分析比较实验序号4、5与6的数据中动力F1与阻力臂l2变化的关系可以归纳得出的初步结论是：使杠杆在水平位置平衡，当阻力和动力臂相同，动力的大小与阻力臂成正比．
③小明为了验证第②问中的结论，用已调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力，当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三，他发现这组实验数据无法验证上述结论，你认为他的实验中可能存在的问题是：弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆．
表三
| 实验 序号 | F2 （N） | l2 （cm） | F1 （N） | l1 （cm） |
| 7 | 6 | 8 | 5 | 12 |
| 8 | 6 | 12 | 8 | 12 |
| 9 | 6 | 20 | 11 | 12 |
（a）分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到：使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值相同，动力大小相同．
（b）分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到：使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值越大，动力越大．
如图所示用重垂线检查宣传画挂的不正，图中这幅图不正（填“正”或“不正”）．这是利用了重力的方向总是竖直向下的，重力的施力物体是地球．