题目内容

2.如图是小明同学“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程,其中,铁块和木块的大小、形状完全相同.实验时,小明用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板做匀速直线运动.

(1)甲、乙、丙三次实验都匀速拉动物块,其目的是使测力计的读数与物块受到的摩擦力相等.
(2)如果将摩擦力与压力的比值叫做摩擦系数,则比较乙与丙两次实验的结果可以得出:木块与长木板间的摩擦系数较大.
(3)如果将木块与铁块并排放置在水平木板上,如图丁所示,则水平匀速推动物块的力F应大于2N、小于3N.

分析 (1)实验中拉动木块做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,大小相等;
(2)压力相同,摩擦力较大的,说明摩擦系数较大;
(3)分别将丁与乙、丙比较,根据摩擦系数分析摩擦力的大小关系.

解答 解:(1)甲、乙、丙三次实验都匀速拉动物块,此时拉力与摩擦力平衡,测力计的读数与物块受到的摩擦力相等;
(2)乙、丙两图,压力大小相同,乙图测力计的示数为2N,可知摩擦力为2N;丙图测力计的示数为3N,可知摩擦力为3N,则丙图摩擦力与压力的比值较大,可知木块与长木板间的摩擦系数较大;
(3)若将木块与铁块并排放置在水平木板上,总压力与乙、丙相同,其中一块为木块,另一块为铁块,所以摩擦力应大于乙图,小于丙图,所以水平匀速推动物块的力F应大于2N,小于3N.
故答案为:(1)摩擦力;(2)乙;丙;木块;(3)2;3.

点评 本题是探究影响摩擦力大小因素的实验,主要考查了控制变量法的应用,同时考查了摩擦力的测量方法-二力平衡法的应用.

练习册系列答案
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5.课外实践活动中小明用一块已切成长方体的肥皂(如图甲,前后面保留了凹下去的字)做了以下实验:

(1)测肥皂的密度
①小明需要的测量工具是天平、刻度尺.
②小明测出相关物理量,他计算密度的表达式应为ρ=$\frac{m}{abc}$(用直接测量的物理量表达).
③用上面方法测出的密度偏小(偏大/偏小).
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系小明提出了以下的设计方案:
①在肥皂的侧面安装一个拉钩,如图乙,将没有字的一面放在水平桌面上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动,读出其读数为F1
②用小刀将有字的部分削平后放在同一水平桌面上(接触面的粗糙程度与①相同),如图丙,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动,读出其读数为F2
③比较得出结论:若F1和F2不等,则说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关;若F1和F2相等,则说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
小红认为这个设计方案不妥,你能说出其原因吗?没有控制压力相同.
提出你的改进方法:肥皂的侧面安装一个拉钩后,先做步骤②,再做步骤①.
小红又用如图丁所示的装置,探究摩擦力的大小还与哪些因素有关.
(3)实验时,小红记录的部分数据如上表所示.
a.分析序号1、2、3 三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是f=0.2F.
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为1、4、5 三组数据进行分析.
序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N
1平放木板61.2
2平放木板81.6
3平放木板102.0
4平放木板上铺棉布61.8
5平放木板上铺毛巾63.0
(4)小红在实验时还发现: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.若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图戊所示,其中0~4s木块处于静止状态,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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