题目内容
20．为研究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素”有关，小凯同学进行了一系列的实验．以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平以速度v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图甲所示．
第2次：把木块平放在长木板上，以速度2v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图乙所示．
第3次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丙所示．
第4次：把两块木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丁所示．
| 实验次数 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 3 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 4 | 40 | 8.0 | 8.0 |
（2）比较第2、3次实验数据，可以得出：滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；
（3）比较第1、4（选填“1、4”或“2、4”）次实验数据，可以初步得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（4）如果探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”，应该增加的一个步骤是：把木块平放在砂纸上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录．
分析 滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关，在实验时，要根据控制变量法对测量结果进行分析．摩擦力大小与物体运动的速度和接触面积的大小均无关，在实验时要注意对实验数据进行正确的分析．
解答 解：（1）比较第1、2次实验数据，压力相同、接触面相同，只是运动速度不同，此时滑动摩擦力相同，可以发现滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（2）比较第2、3次实验数据，结合图乙、丙可以看出，压力相同、接触面相同，只是接触面积不同，此时滑动摩擦力相同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；
（3）比较第1、4次实验数据，可以得出，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）如果探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”，应该必变一下接触面的粗糙程度，故增加的一个步骤是：把木块平放在砂纸上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录．
故答案为：（1）滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（2）2、3；
（3）1、4；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）把木块平放在砂纸上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录．
点评 本题考查了实验现象分析，熟知二力平衡原理与影响滑动摩擦力大小的因素，应用控制变量法、分析图示实验现象和表中数据即可正确解题．
练习册系列答案
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10．下列事例中，没有利用超声波的是（ ）
| A． | 倒车雷达 | B． | 用声呐探测海深 | ||
| C． | 用B超做体检 | D． | 用听诊器检查身体 |
11．
如图所示，一装有水的小桶放在水平面上，桶与水的总重为50N，用测力计吊着一体积为200cm3的金属球，将金属球缓慢浸没在水中，使其在水中静止，且不与桶壁、桶底接触，此时测力计的示数为15N，g=10N/kg，则（ ）
如图所示，一装有水的小桶放在水平面上，桶与水的总重为50N，用测力计吊着一体积为200cm3的金属球，将金属球缓慢浸没在水中，使其在水中静止，且不与桶壁、桶底接触，此时测力计的示数为15N，g=10N/kg，则（ ）| A． | 金属球所受浮力为2N | B． | 金属球的密度是8.5×103kg/m3 | ||
| C． | 水平面对桶的支持力为52N | D． | 桶对水平面的压力为67N |
8．
在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）、小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．
（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．请举出一个在热学探究中用转换法的实例：在清水中加入红墨水，通过扩散现象证明分子在做无规则的运动．
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好；
b、压缩弹簧，使其长度为4cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1；
c、压缩弹簧，使其长度为7cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S2；
d、比较分析实验数据S1和S2，得出结论．
（3）为了探究猜想二，可选用实验次数②和④的数据进行比较分析，若S2≠S4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）、小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．
| 实验次数 | 使用的弹簧 | 被压缩后弹簧的长度/cm | 木块移动的距离 |
| ① | 弹簧A | 4 | S1 |
| ② | 弹簧A | 7 | S2 |
| ③ | 弹簧B | 4 | S3 |
| ④ | 弹簧B | 7 | S4 |
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好；
b、压缩弹簧，使其长度为4cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1；
c、压缩弹簧，使其长度为7cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S2；
d、比较分析实验数据S1和S2，得出结论．
（3）为了探究猜想二，可选用实验次数②和④的数据进行比较分析，若S2≠S4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
5．
在测定额定电压为6V的小灯泡的电功率的实验中，给有如下器材：电压为9V的电源一个，电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个，不同规格的滑动变阻器3个，导线若干，小灯泡正常发光时灯丝电阻约为15Ω．
（1）如图所示，是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，添上两根导线完成电路连接．
（2）闭合开关前，应使变阻器的滑片P要置于B端（选填“A”或“B”）．
（3）一个小组的同学正确连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表的示数几乎为零，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表示数保持9V不变，其可能原因是灯泡断路．
（4）排除故障后，记录了该表中几组数据：
①小灯泡的额定功率是2.4W．
②为了完成实验小亮选择哪种规格的滑动变阻器最恰当C．
A．“10Ω 1A”B．“30Ω 0.3A”C．“50Ω 1A”
（5）实验室还有几个定值电阻，阻值分别是“5Ω”、“10Ω”、“15Ω”、“20Ω”，小亮想探究电流和电阻的关系，他设定定值电阻两端电压为“6V”，他不能（“能”或“不能”）只将灯泡换成定值电阻而不改变电路连接情况就进行实验，为什么？电路电流大于电流表量程．
在测定额定电压为6V的小灯泡的电功率的实验中，给有如下器材：电压为9V的电源一个，电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关各一个，不同规格的滑动变阻器3个，导线若干，小灯泡正常发光时灯丝电阻约为15Ω．（1）如图所示，是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，添上两根导线完成电路连接．
（2）闭合开关前，应使变阻器的滑片P要置于B端（选填“A”或“B”）．
（3）一个小组的同学正确连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表的示数几乎为零，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表示数保持9V不变，其可能原因是灯泡断路．
（4）排除故障后，记录了该表中几组数据：
| 序号 | 灯泡两端电压U/V | 通过灯泡的电流I/A | 灯泡消耗的功率P/W |
| 1 | 3 | 0.26 | |
| 2 | 4.5 | 0.32 | |
| 3 | 6 | 0.4 |
②为了完成实验小亮选择哪种规格的滑动变阻器最恰当C．
A．“10Ω 1A”B．“30Ω 0.3A”C．“50Ω 1A”
（5）实验室还有几个定值电阻，阻值分别是“5Ω”、“10Ω”、“15Ω”、“20Ω”，小亮想探究电流和电阻的关系，他设定定值电阻两端电压为“6V”，他不能（“能”或“不能”）只将灯泡换成定值电阻而不改变电路连接情况就进行实验，为什么？电路电流大于电流表量程．
中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器．古文《论衡•是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”．则勺柄应为该磁体的S极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的D（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄．