题目内容
5．
在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关
Ⅲ、与压力的大小有关
（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验，实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做匀速直线运动．
（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细绳连接弹簧测力计的挂钩和电动机，在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动弹簧测力计和木块以不同的速度做匀速直线运动．实验记录如下：
| 实验次数 | 表面状况 | 压力/N | 木块的速度/（m/s-1） | 摩擦力/N |
| 1 | 木块--木板 | 2.0 | 0.1 | 0.6 |
| 2 | 同上 | 4.0 | 0.1 | 1.2 |
| 3 | 同上 | 4.0 | 0.2 | 1.2 |
| 4 | 木块---砂纸 | 2.0 | 0.1 | 1.0 |
②分析1、4两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ．
③分析1、2两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ．
分析 （1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力；
（2）根据影响摩擦力大小的两个因素，结合控制变量法，可对本题的变量和控制量进行分析．
解答 解：
（1）实验时，使木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，由平衡条件可知，木块受到的摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）①在3、4两次实验中，其压力、表面状况和运动的速度都是不相同的，故不能研究摩擦力的大小与物体运动速度的关系；
②想验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度（表面状况）有关，即需选择压力、速度相同，但接触面的粗糙程度不同的实验进行比较即可，故选1、4两次实验；
③想验证摩擦力的大小与压力是否有关，即需选择表面粗糙程度、速度相同，但压力不同的实验进行比较即可，故选1、2两次实验；
故答案为：（1）匀速直线；（2）①不能；②1、4；③1、2．
点评 本实验中初中物理中较为典型的探究实验之一，主要运用了转换法和控制变量的研究方法，这是实验成功的基础，也是我们应该熟练掌握的实验技能．同时，二力平衡条件的运用、对实验结论的正确分析，也是我们应该从这类实验题中应该学到的．
物体只在重力作用下，由静止开始下落的运动叫自由落体运动，这种运动在真空中才能发生，在空气阻力很小可以忽略时，物体下落可以近似地看成自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关。小明与同学们做了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动快慢与物体质量有关。
猜想二：物体自由落体运动快慢与物体下落高度有关。
为了验证猜想，小明与同学们用铁球做了一系列实验，数据如下表：
实验序号 | 铁球质量（kg） | 下落高度（m） | 下落时间（s） |
1 | 0.1 | 20 | 1.98 |
2 | 0.2 | 20 | 1.98 |
3 | 0.1 | 30 | 2.51 |
（1）为了验证猜想一，应比较实验序号为______两组数据，结论是：_____________。
（2）实验中，他们选用铁球而不选用相同质量的棉花进行实验，这样做的目的是______
A．便于实验操作；
B．便于观察；
C．相对空气阻力小，使运动更接近于自由落体运动，更具科学性．
（3）该实验中，小明他们采用的物理研究方法是________________。
如图为小明“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：
（1）如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量力臂．
（2）如图2所示，在B处挂6钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，如果改用弹簧测力计在C处拉，仍然要求杠杆在如图水平位置平衡，且使弹簧测力计的示数最小，应沿竖直方向向下拉弹簧测力计．
（3）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为1N．
| 测量序号 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
| ① | 1 | 20 | 2 | 10 |
| ② | 2 | 15 | 1.5 | 20 |
| ③ | 3 | 5 | 15 |
（5）用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂，则杠杆平衡条件可表示为F1L1=F2L2．
（6）用绳子拴住一根粗细不同的圆木某处，静止后圆木水平平衡，现将圆木从栓绳处切成A、B两段，如图3所示，可判断GA＞（选填“＞”“=”或“＜”）GB．
| 序号 | 液体 | 深度/cm | 橡皮膜方向 | 压强计左右液面高度差/cm |
| ① | 水 | 5 | 朝上 | 4.9 |
| ② | 水 | 5 | 朝下 | 4.9 |
| ③ | 水 | 5 | 朝侧面 | 4.9 |
| ④ | 水 | 10 | 朝侧面 | 9.7 |
| ⑤ | 水 | 15 | 朝侧面 | 14.6 |
| ⑥ | 酒精 | 15 | 朝侧面 | 11.8 |
| ⑦ | 盐水 | 15 | 朝侧面 | 15.9 |
（1）分析序号为①②③的三组数据，可得到的结论是：在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等；（2）分析序号为③④⑤的三组数据，可得到的结论是：液体的压强随深度的增加而增大；
（3）分析序号为⑤⑥⑦的三组数据，可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的密度有关．
小红和小明一起做“探究杠杆平衡条件”的实验．如图所示：（1）实验前，将杠杆的中点支在支架上，静止时如图甲，小明将右端的平衡螺母向右调，使杠杆在水平位置平衡．
（2）适当在杠杆的两端加挂钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．实验时杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂，多次测量的目的是使得出的结论更具有普遍性．
| 次数 | F1/N | l1/cm | F2/N | l2/cm |
| 1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
| 2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
| 3 | 3 | 15 | 3 | 10 |
（4）小红将图乙中两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降（选填“右侧下降”或“左侧下降”）．
小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．设计的方案如图所示，请回答下列问题：（1）将活塞推至注射器顶端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是排尽筒內空气；实验中，小虎同学水平向右缓慢拉动注射器筒，当活塞刚开始滑动时，读取弹簧测力计的示数；
（2）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值偏小（进填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用甲（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是选用乙注射器所测大气压力超过测力计的量程．
（4）下面是小虎同学记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整
| 大气对活塞的压力F/N | 注射器的刻度部分容积V/mL | ①有刻度线部分的长度/cm | 活塞的横截面积S/cm2 | 大气压强的值p/Pa |
| 6.0 | 2.5 | 5 | 0.5 | ②1.2×105 |
小明利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率．他的做法是：打开标有“220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW•h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s．（热水器电热丝的阻值不变）求：