题目内容

18．小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时：
（1）如图甲所示，图示操作中的错误是拉力没有沿水平方向，纠正该错误后，小明用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，这是应用了二力平衡知识．
（2）如图乙所示，老师给聪明的小明提供了两个同种材料制成的正方体A和B（各面粗糙程度均相同，且都带有拉环），并巧妙地用定滑轮改变了拉力的方向进行实验．请你与小明一起参加探究：
①当匀速拉动B时，读出弹簧测力计的示数F1；
②将A叠放在B上，再匀速拉动B时，读出弹簧测力计的示数F2；发现F2＞F1，这说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
③只利用给定的实验器材，不能（选填“能”或“不能”）探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关．
④小明想要继续探究滑动摩擦力与接触面积的关系，他用如图所示的装置分别匀速拉动正方体A和B来测量它们所受到的滑动摩擦力．他发现“匀速拉动体积大的物体A时，所用的拉力大”，于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”．老师指出小明的做法欠妥，请你利用给定的实验器材，在步骤②的基础上，帮助小明完成实验探究：写出简要步骤和判断方法．
简要步骤：将B叠放在A上，沿水平方向匀速拉动下方的A，读出弹簧测力计的示数F3；判断方法：若F2＜F3，则小明的观点是正确的，若F2=F3或F2＞F3，则小明的观点是错误的．

分析 （1）在测量滑动摩擦力时，需沿水平方向匀速拉动测力计，此时拉力与摩擦力平衡，是一对平衡力；
（2）②将A叠放在A上，改变了压力，接触面的粗糙程度没变，从而可得影响摩擦力的影响因素；
③要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需使接触面的粗糙程度不同，压力大小相同；
④要探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同．

解答 解：
（1）由图甲知，拉力斜向上，摩擦力在水平方向，此时拉力与摩擦力不是一对平衡力，大小不相等；
实验中应沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识可知，测力计的示数等于摩擦力的大小；
（2）②将A叠放在B上，接触面的粗糙程度未变，压力增大，摩擦力增大，说明滑动摩擦力大小与压力大小有关，且压力越大，滑动摩擦力越大；
③由于给出的器材各面的粗糙程度相同，所以只利用给定的实验器材，不能探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
④小明的实验过程，未控制压力大小不变，所以得出了错误的结论，为了很好地控制压力大小，可再将B叠放在A上，沿水平方向匀速拉动下方的A，读出弹簧测力计的示数；
根据小明的观点，若F2＜F3，则小明的观点是正确的，若F2=F3或F2＞F3，则小明的观点是错误的．
故答案为：（1）拉力没有沿水平方向；匀速直线运动；二力平衡；（2）②压力大小；③不能；④将B叠放在A上，沿水平方向匀速拉动下方的A，读出弹簧测力计的示数F3；若F2＜F3，则小明的观点是正确的，若F2=F3或F2＞F3，则小明的观点是错误的．

点评 探究滑动摩擦力大小的影响因素，为了使滑动摩擦力等于拉力，一定要使木块进行匀速直线运动；掌握滑动摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素．

练习册系列答案
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8．一些常见物体的运动，可近似看作匀速直线运动的是（　　）
A．刚离开站台的公共汽车B．草地上向前滚动的足球
C．商城自动扶梯上的顾客D．机械闹钟匀速转动的指针
9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）．

（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）．
（2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这个错误是滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路．改正错误后，闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是BC（选填“AD”或“BC”）．
（3）测量过程中，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为1.52W．
（4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡不亮（选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为4.5V．
（5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①用导线连接电路前，开关没有断开；②开关闭合前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处．
（6）实验完成后同学们上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED灯工作时电能转化为光 能的效率比小灯泡高．
6．下列判断正确的是（　　）
A．同种物质组成的实心物体在相同状态时，质量与其体积成正比
B．密度与物质的位置、形状、状态都无关
C．把氧气瓶中的氧气用去一部分后，剩余氧气的密度不变
D．物质的密度是这种物质单位质量的体积
13．小明用弹簧测力计测量木块受到的重力，木块静止时指针位置如图所示，则木块看的质量为320g（g取10N/kg）．此时被拉伸的弹簧具有弹性势能．小明不能（选填“能”或“不能”）用该测力计准确测量一支质量约为13g的自动铅笔的重力大小．
3．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）．下列说法正确的是（　　） 
A．物体A受到地面的摩擦力是7NB．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8WD．在2s内绳子对物体A做的功为2.4J
10．烈日当空的夏日，小明打着赤脚走在小河边，发现岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是（　　）
A．水吸收的热量少，因此河水比岸上的石头的温度低
B．这是小明的错觉造成的，实际上岸上的石头与水的温度相同
C．石头的吸热能力强，因此石头升温快
D．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少
7．如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重力是3 100N，配重的重力是3 000N，某次电梯载货量的重力是1 000N，电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：
（1）配重重力对配重做的功；
（2）电动机的功率至少多大？
8．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小明设计了这样的实验思路：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的形变来研究问题．如图所示的是小明设计的实验的几个主要步骤（小明使用的钩码规格相同）．

（1）通过甲和乙中钢片的形变程度，可发现：力的作用效果与力的大小有关．
（2）通过比较甲和丙中钢片的形变程度，可发现：力的作用效果与力的作用点有关．
（3）通过比较甲和丁钢片的形变情况，可发现：力的作用效果与力的方向有关．

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