题目内容

20．“追梦”学习小组的同学利用如图所示的装置，研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，实验中的部分数据记录如表．
序号木块放置表面情况放置砝码个数测力计示数F/N
①平放木板00.8
②平放木板11.8
③平放毛巾0
④侧放木板00.8
（1）拉动木块前，应将测力计水平放置（选填“竖直悬挂”或“水平放置”）并将指针调到零刻度线．
（2）实验时，用调好额弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．
（3）第三次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N．
（4）分析序号①②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（5）分析序号①④两组数据可得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关．
（6）实验结束后，同组的小梦说用第（2）小题中的操作方法测得数据不够准确，你认为他的说法是有道理（选填“有道理”或“无道理”）的，结合你实验时的现象说出支持你的判断的理由是实验中很难保证木块做匀速直线运动，测力计在运动中不易读数．

分析 （1）（2）测力计使用前分调零；根据用测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动来分析回答；根据二力平衡的条件分析；
（3）根据测力计分度值读数；
（4）根据控制变量法，分析序号①②两组数据，找到相同的量和变化的量，得出摩擦力与变化量的关系；
（5）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，要控制影响滑动摩擦力大小因素：压力大小和接触面的粗糙程度不变，据此分析回答；
（6）从实验拉物体做匀速直线运动的可操作性和测力计读数两个方面回答．

解答 解：（1）（2）实验时，要用测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，根据二力平衡知识，木块与长木板之间的滑动摩擦力等于测力计示数；
因要用测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，应将测力计水平放置并将指针调到零刻度线；
（3）第三次实验中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数如图所示为1.2N；
（4）分析序号①②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，受力面积大小相同，②中压力大，测力计示数大，即滑动摩擦力越大，故分析序号①②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（5）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，要控制影响滑动摩擦力大小两个因素：压力大小和接触面的粗糙程度不变，只改变受力面积大小，而测力计示数相同，即摩擦力大小相同，故分析序号①④两组数据可得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关；
（6）实验中很难保证木块做匀速直线运动，且测力计在运动中读数，读数误差较大，故同组的小梦说用第（2）小题中的操作方法测得数据不够准确，他的说法有道理的．
故答案为：（1）水平放置；（2）匀速直线运动；二力平衡；（3）1.2；（4）压力；（5）①④；（6）有道理；实验中很难保证木块做匀速直线运动，测力计在运动中不易读数．

点评 本题研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查注意事项、测量原理、测力计读数、控制变量法的运用及对实验方案的评估．

练习册系列答案
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16．为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验：

（1）实验过程中，弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动，这么做是为了保证能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力的大小，这样的处理所用到的物理方法是转换法；
（2）比较实验甲和乙，是为了探究滑动摩擦力大小是否与压力大小有关；为了探究滑动摩擦力大小是否与接触面粗糙程度有关，应比较实验乙和丙；小明比较实验甲和丁，发现两次实验中弹簧测力计的示数大小不同，便由此得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关你认为他的结论是错误（正确/错误）的；
（3）在甲、乙、丙、丁四次实验中，滑动摩擦力大小从大到小依次为：f丙＞f乙＞f甲＞f丁（将“f甲、f乙、f丙、f丁”用“＞”排序）；
（4）小红对实验装置进行了优化，如图戊所示，这样的改动的优越性主要体现在两个方面：一是弹簧测力计固定不动，便于读数；二是无需使木板做匀速直线运动，便于操作．
11．力的作用都是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是（　　）
A．向前划船时，要用浆向后拨水B．人向前跑步时，要向后下方蹬地
C．火箭起飞时，要向下方喷气D．为更有效切菜，菜刀要磨锋利一些
8．如图所示的装置，A为玻璃管与大气相连，B为密闭的玻璃球内装有红墨水，它不是（选填“是”或“不是”）连通器．
15．某款“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘，吸盘的接触面积为1×10-3m2．g=10N/kg．求：
（1）当自动擦窗机器人静止放在水平桌子面上时，对桌面的压力是多大？
（2）当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上如图所示，若吸盘对玻璃的压强为1×105Pa，此时吸盘对玻璃的压力是多少？
5．某一物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动，下列说法中正确的是（　　）
①物体所受拉力和重力是一对平衡力；②物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力；③桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对相互作用力；④桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡力．
A．只有①、②正确B．只有②、③正确C．只有①、④正确D．只有②、④正确
12．如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．
（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？
（3）开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？最小电功率为多少？
9．水井清淤工程中，工人用如图所示的装置来起吊井底的一块石头．如果石头重力是500N，体积是0.02m3，求：
（1）石头在水中受到的浮力？
（2）工人从水中匀速拉升石头时需拉力至少要多大？
（3）石头完全露出水面后，工人匀速拉升石头所用的拉力大小为260N，则此装置的机械效率是多少？
10．有一种测量人的体重电子秤，其原理如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，其中AO：BO=5：1，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表V（实质是电压表），最大阻值为12Ω电位器R0，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示，设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6V，电位器滑片初始位置为中点．
压力F/N050100150200250300…
电阻R/Ω30272421181512…
（1）滑片位于初始位置不动，当踏板上压力减小时，电压表的示数变小（选填“变大”“变小”或“不变”）．
（2）如果在压力作用下传感器的最小电阻为3Ω，则该电子秤所能称的最大体重为2250N．
（3）为了增大该电子称的量程保持其他结构不变，只需将踏板触点B向右（选填“左”或“右”）方移动
（4）使用一段时间以后，由于电源电压会降低，会导致体重秤指针不再指零，这时可以保持电子秤结构不变，将电位器的滑片向a（选填“a”或“b”）适当移动．

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