题目内容

2.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,试验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同的表面粗糙程度不同的长木板.
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据同学们学过的二力平衡原理,就可以知道滑动摩擦力的大小.
(2)分析甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力与压力大小有关.
(3)乙、丙两次实验是为了研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;乙图中测力计的示数是3.5N时,小木块刚好做匀速直线运动,则木块上的砝码受到的摩擦力是0N.当拉力增大到4.6N时,木块受到的摩擦力是3.5N.
(4)顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计量程较小,某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块,无法与乙图进行比较,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是:将丙试验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲进行比较.

分析 (1)在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,是运用二力平衡的原理,将摩擦力转换法弹簧测力计的拉力来进行测量的;滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,在探究过程中应运用控制变量法;
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,物体运动速度和受力面积大小无关.

解答 解:
(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直线拉动木块;
此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了二力平衡知识.
(2)甲、乙接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力与压力大小有关.
(3)由图可知,乙、丙两次实验中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
木块在水平木板上进行匀速直线运动,砝码和木块之间相对静止,没有相对运动的趋势,砝码不受摩擦力,即砝码受到的摩擦力为0;
木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是3.5N,所以滑动摩擦力也是3.5N;拉力增大时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是3.5N;
(4)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙试验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)压力大小;(3)接触面粗糙程度;0;3.5;(4)将丙试验中木块上的砝码取下.

点评 本题考查了二力平衡条件、转换法、控制变量法等在探究实验中的运用,关键熟知影响滑动摩擦力大小的因素.

练习册系列答案
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13.实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量.
方法一:改变电源电压;方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮.但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是错误的,理由是如果拆下的导线是接在并联的干路上的,则两灯也会同时熄灭.
(2)电流表由某处改接到另一处进行电流的测量,此过程中需拆接电路,此时开关应断开,如不能确定所测电流的大小,选用量程的规范操作是先试用大量程,如所测电流在小量程范围内,则改用小量程.
(3)该同学表格设计中存在的不足之处是:电流值缺少单位;图乙中的实验现象说明电流表正、负接线柱的线接反.
A处的电流IAB处的电流IBC处的电流IC
第一次0.100.120.22
第二次0.200.240.44
第三次0.250.300.55
(4)表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法一(选填“一”或“二”)进行的,可以得出结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和.

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