题目内容
【题目】在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面积无关后,某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系,他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上,并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,如图1所示.实验数据分别记录在表一、表二中.
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表一 木板
实验序号 | 质量(克) | 拉力(牛) |
1 | 400 | 2.0 |
2 | 500 | 2.5 |
3 | 600 | 3.0 |
表二 橡胶板
实验序号 | 质量(克) | 拉力(牛) |
4 | 400 | 2.8 |
5 | 500 | 3.5 |
6 | 600 | 4.2 |
①分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体, .
②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是: .
③为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力.如图2所示,实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α,匀速拉动木块,数据记录在表三中.
表三 木板
实验序号 | 夹角α(度) | 拉力(牛) |
7 | 10 | 2.79 |
8 | 20 | 2.71 |
9 | 2.68 | |
10 | 40 | 2.75 |
11 | 50 | 2.92 |
12 | 60 | 3.21 |
分析表三中数据,可得初步结论: .
根据表三中的数据,他们认为当夹角α为某一角度时,拉力可能最小,为了找到这一角度,还应该在夹角α为 度的范围内进一步探究.
④他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关,为验证这一猜想,他们应设计的实验步骤是: (请选填下列各项中的字母).
A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D.用力沿水平方向匀速拉动物块
E.用力沿不同方向匀速拉动物块
F.记录数据.
【答案】①压力越大,拉力也越大;
②在水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,接触面越粗糙,拉力越大;
③在接触面积、粗糙程度和压力都相同,沿水平方向匀速拉动物体,当拉力与水平面的夹角增大时,拉力先减小后增大;20~40;
④B、E、F
【解析】
试题分析:①比较实验次数1、2、3或4、5、6的数据可知:接触面积和粗糙程度相同,物体质量不同,则产生的压力不同,测力计的示数是逐渐变大,所以可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,压力越大,拉力也越大;
②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可知:压力相同,物体在不同的表面上运动,则接触面的粗糙程度不同;所以可得出的初步结论是:在水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,接触面越粗糙,拉力越大;
③分析表三实验结论,接触面积、粗糙程度和压力都相同,但拉力与水平面的夹角增大时,拉力先减小后增大,由此分析可得:在接触面积、粗糙程度和压力都相同,沿水平方向匀速拉动物体,当拉力与水平面的夹角增大时,拉力先减小后增大;
根据上面结论可判断:拉力与水平面的夹角最小为30度时,拉力为最小;所以为了找到这一角度,还应该在夹角α为20~40度的范围内进一步探究.
④根据控制变量法可知:应控制接触面积和压力不变,观察角度α为30度时,拉力在粗糙程度不同的水平面上匀速运动,拉力是否为最小,所以实验步骤为:
1、将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上,
2、用力沿不同方向匀速拉动物块,
3、记录数据.
所以正确的步骤:B、E、F.