题目内容

【题目】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板, 实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板.

(1)同组的小芳发现小英在第一次实验中出现图乙的操作,操作中的错误是__________,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做__________.

(2)比数 1、2 两次实验,是为了探究_____对滑动摩擦力大小的影响.

(3)比较_____(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系.

(4)刚开始小英做第 1 次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图丙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丁所示,则木块在第 7s 时的摩擦力为_____N.

(5)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图戊所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,实验中长木板______(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动.此时木块受到的摩擦力方向___ ,大小为_________N.

(6)小芳在作图戊实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,摩擦力大小为_____N.

【答案】未沿水平方向拉动木块 水平匀速直线运动 压力大小 2、3 3 不需要 水平向右 2.8 2.8

【解析】

(1)如图乙所示,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;

(2)1、2两次实验的接触面粗糙程度相同,第2次实验中压力大,滑动摩擦力也大,故可以得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;

(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图2、3两次实验符合要求;

(4)由图丁可知:2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图丙可知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力的接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N;

(5)木块处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,因测力计对木块的拉力方向水平向左,故木块受到的摩擦力方向为水平向右;弹簧测力计分度值为0.2N,此时示数为2.8N,即拉力为2.8N,故滑动摩擦力为2.8N;改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数;

(6)小芳在作图戊实验时,拉动木板没有及时停下来,当木块有七分之一滑出木板表面的时候,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为摩擦力大小为2.8N。

练习册系列答案
相关题目

【题目】阅读下面的短文,回答问题。

微重力卫星“实践十号”

2016年4月6日凌晨1点38分,“实践十号”卫星成功升空。这是一颗返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。“实践十号”卫星分为回收舱和留轨舱,回收舱在轨运行12天后返回地球,留轨舱继续在轨工作3天。2016年4月18日,“实践十号”卫星成功返回。

微重力是个什么概念?徽重力就是微小的重力吗?

我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。

根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g值就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g,也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。

那么,大众媒体所说的微重力到底是怎么微小的呢?

其实,平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,他将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在,或者说地球依旧在吸引它。

要想造出失重的环境,可以让物体自由坠落,如自由坠落的电梯、飞机等。不过出于安全的考虑,坠落高度很有限,这只能带来短暂的失重。而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境,这些家伙在不停地坠落(绕地飞行),却又一直没有掉落到地面,这真是好极了!

物体完全感觉不到重力叫失重,之所以达不到完全的失重——微重力,是其它外在因素造成的,如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动,以及重力梯度等。或者说是这些因素导致自由坠落的物体,在坠落时“不那么自由”,使物体“感受”到些许的支持力,这就是“微重力”。也就是说所谓微重力琢境,它其实跟地球引力的关系不是那么大。

要想获得微重力环境,最好的当然是大型的运行稳定的空间站,但它们通常都非常的贵。相比之下,返回式卫星“实践十号”就实惠得多。它使用化学电池供电,所以不需要展开太阳翼;因为不载人而且任务时间相对短,就不需要考虑对接和人类活动等干扰。因此它还有一个明显的优点:机动性很高。可以说,“实践十号”不只是未来空间站的补充,更有不可替代的作用。

同学们也许知道失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在太空环境申表现出来的不同于地面上的现象,因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)失重状态下的人造地球卫星____________(选填“受到”或“不受”)重力;

(2)一个重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为____________N;

(3)“实践十号”微重力水平为10-6g,空间站的微重力水平一般为10-3g。____________(选填“实践十号”或“空间站”)的微重力环境更好;

(4)请你合理猜测一个在微重力环境下的实验研究:_____________________________。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网