题目内容
3．重力和摩擦力是力学学习过程中两个重要的物理量，请根据下面的两个探究实验回答有关问题．（1）某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物质质量的关系时，实验记录如表．
| 被测物体 | 物体质量m （kg） | 重力G （N） | 比值G/m （N/kg） | 比值G/m的平均值 （N/kg） |
| 物体1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | 9.8 |
| 物体2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
| 物体3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
②在表空白处填出比值G/m的平均值；
③分析表中实验数据，得出结论是重力与质量成正比．
（2）如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．
①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块在直线上运动，实验数据如表．
| 序号 | 接触面 | 压力/N | 摩擦力/N |
| 1 | 木块与木板 | 2.0 | 0.4 |
| 2 | 木块与木板 | 2.5 | 0.5 |
| 3 | 木块与砂纸 | 2.0 | 0.6 |
③分析1、2（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩檫力与压力有关；
④在第一次实验中如果用0.7N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
分析 （1）在重力大小与物质质量的关系时，需要测量物体的质量和重力，据此判断需要的工具；对表中的数据进行分析与计算，可得出其平均值，及重力与质量的关系；
（2）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，根据二力平衡条件可通过拉力得出摩擦力的大小；同时利用控制变量法，分析探究摩擦力与压力和接触面的粗糙程度的关系．
解答 解：（1）①在实验过程中，需要测量物体的质量和重力，因此需要的测量工具有天平和弹簧测力计；
②表中重力与质量比值的平均值为：$\frac{9.9N/kg+9.8N/kg+9.7N/kg}{3}$=9.8N/kg；
③分析表中实验数据，可得出结论是 重力与质量成正比．
（2）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块在直线上运动，此时拉力与摩擦力才是一对平衡力．
②分析1、3两次实验数据可以看出，压力相同，故可得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关；
③分析1、2两次实验数据可以看出，接触面的粗糙程度相同，故可得出滑动摩檫力与压力有关；
④在第一次实验中如果用0.7N的力水平拉动木块，由于压力和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力不变，木块受到的滑动摩擦力仍为0.4N．
故答案为：（1）①天平； 弹簧测力计；②9.8； ③重力与质量成正比；
（2）①匀速；②接触面粗糙程度； ③1、2； ④0.4．
点评 本题考查了我们对两个不同的探究实验的掌握，包括器材的选择，数据的分析，控制变量法的运用，二力平衡条件的运用等，综合性强，但难度适中．
练习册系列答案
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（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η=45.7%．
（2）为了进一步探究斜面的特点，小聪接着做了三次实验，实验数据如表．
①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越高，拉力越大．
②由表中第2次数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为3.7N．
（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η=45.7%．
（2）为了进一步探究斜面的特点，小聪接着做了三次实验，实验数据如表．
| 实验次数 | 倾斜角度 | 铁块重/N | 拉力/N | 斜面高/cm | 斜面长/cm | 机械效率 |
| 1 | 较小 | 10 | 4.9 | 10 | 100 | 20% |
| 2 | 较大 | 10 | 6.7 | 30 | 100 | 45% |
| 3 | 更大 | 10 | 8.4 | 50 | 100 | 60% |
②由表中第2次数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为3.7N．