题目内容
16.一质量均匀分布的长方形木板,对比观察正反两面粗糙程度可能不一样,哪一面更粗糙?同学们进行了研究.(1)如图甲所示,小华将滑块放在水平固定的木板A面上,通过弹簧测力计拉动,使滑块做匀速直线运动,记下测力计的示数FA,再将木板的B面朝上,重复同样的操作,记下测力计的示数FB,若FA>FB,则木板的A面更粗糙.
(2)小明实验时将滑块与固定的测力计相连,如图乙所示,说向右拉动木板,待示数稳定时,记下测力计的示数,与小华相比,小明的方案更好.
(3)小丽采用了如图丙所示的方法:使木板A面水平放置,再将一斜面置于木板左端,让小车从斜面顶端滑下,测量小车在木板上滑动的距离SA,再将木板的B面朝上,重复同样的操作,记下小车在木板上滑动的距离SB,图丁是测量SA,SB=13.90cm(零刻度线在斜面底端,小旗为小车停止时做的标记),若SA>SB,则木板的B面更粗糙.
(4)另一组的小娟也采用了小丽的方法进行实验,她却发现小车滑动的距离超出了木板的长度而无法测量,你认为可能原因是小车放在斜面上高度太高.
分析 (1)物体在水平面上进行匀速直线运动时,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是一对平衡力;摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,由此分析;
(2)实验操作的难点是保持木块做匀速直线运动,据此进行分析;
(3)观察刻度尺,明确其分度值,再读出SA;小车滑下后速度相同,阻力越大滑行的距离越短,由此分析;
(4)可以从小车滑下后速度过大的角度分析原因.
解答 解:
(1)弹簧测力计拉动木板匀速直线运动时,此时滑块水平方向受到弹簧测力计拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
由题知,两次实验中,滑块对水平木板的压力相等,弹簧测力计的拉力不同,即FA>FB,滑块在木板A面上时摩擦力大,所以A的接触面更粗糙;
(2)实验时将滑块与固定的测力计相连,不一定保持做匀速直线运动,弹簧测力计是相对静止的,读数容易读得准确,此时木板受到的滑动摩擦力大小等于拉力等于弹簧测力计的示数.即小明的方案好;
(3)由图丁知,刻度尺的分度值为1mm,零刻度线在斜面底端,小旗为小车静止处做的标记,所以小车此时滑行的距离为13.90cm;
若SA>SB,说明将木板的B面朝上时木板受到摩擦力较大,即B面更粗糙;
(4)小车滑动的距离超出了木板的长度而无法测量,原因可能是小车滑下速度太快,即小车放在斜面上高度太高造成的.
故答案为:(1)匀速直线;A;(2)小明;(3)13.90;B;(4)小车放在斜面上高度太高.
点评 本题是关于摩擦力的实验,考查了实验注意事项、摩擦力因素的分析、长度测量的读数.掌握实验原理是关键.
练习册系列答案
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