Question

【题目】在科学探究课中，实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”，于是他们选用了重10N的物体完成了如下图所示的三次实验。

(1)次实验中，每次都拉着木块在水平面上做匀速直线运动，这样做的目的是：_____。

(2)通过比较_____两图，可以验证他们的猜想。得出的结论是：_____。

(3)在图乙实验中，若拉力增加为5N时，物体受到的摩擦力_____（填“变大”、“变小”或“不变”）。

(4)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来“探究斜面的机械效率”。实验前他们“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力影响。”于是他们做了如图丁所示的实验：在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，实验数据如下表所示：

①第3次实验弹簧测力计示数如图丁，则第3次实验中物体受到的摩擦力为_____N。

②上面的实验记录表格中存在的问题是_____。

③改正错误后，对实验数据进行分析，关于斜面机械效率问题可获得的初步结论：在斜面的光滑程度一定时，_____。

Answer 1

【答案】 使拉力与摩擦力二力平衡，大小相等 甲和乙 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 不变 0.5 求效率平均值没意义 斜面越陡，效率越高

【解析】 (1)次实验中，每次都拉着木块在水平面上做匀速直线运动，因为匀速运动时，拉力与摩擦是一对平衡力，即拉力与摩擦力相等，所以目的是使拉力与摩擦力二力平衡，大小相等；

(2)验证他们的猜想。即摩擦力与压力有关，应控制接触面相同，而选择压力不同的两实验进行比较，故选择甲、乙两图可以得出，压力越大时，摩擦力也越大，即结论为：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

(3)因为影响摩擦力的因素为压力和接触面的粗糙程度 ，当两个因素都不变时，摩擦力不变，所以在图乙实验中，若拉力增加为5N时，物体受到的摩擦力是不变的。

(4)①第3次实验弹簧测力计示数如图丁，拉力为3N，则总功为：

，

额外功为：，

第3次实验中物体受到的摩擦力为：

；

②因为三次的斜面倾斜程度不同，得了三次的机械效率，上面的实验记录表格中机械效率的平均值是多余的，因为机械效率的平均值没有意义。

③由三次的实验结果可知，当斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大时，即斜面越陡时，机械效率越高。