题目内容

【题目】(1) 如图甲所示,小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,图示操作中的错误是________。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_________知识。

(甲) (乙)

(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如图,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_________有关。

③只利用给定的实验器材,_________(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,帮助小明完成以下探究: 将____________________________(填A和B的位置关系),再匀速拉动________时,读出弹簧测力计的示数F3 ;测量结束后,你将如何分析数据,判断小明的观点是正确还是错误的:___________________________________ 。

(3)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化.他请教老师,知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况.若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图所示,其中0~4s木块处于静止状态,分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_______N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是 ______.

A.静止 B.匀速直线运动

C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断

【答案】 拉力没有沿水平方向 二力平衡 压力大小 不能 将B叠放在A上 A 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 2.3N C

【解析】 (1)由图1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;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。(3)当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,其中04s木块处于静止状态,弹簧测力计示数2.3N,即拉力2.3N;根据图象所示信息,如果实验时木块所受的拉力是2N,可能静止(还没拉动)、可能匀速运动,故C正确,故选C.

练习册系列答案
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【题目】一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了研究。

(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲。水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右,若F左>F右,则木板的___________侧更粗糙,实验时____________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。

②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板________侧更粗糙。

(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:

A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触。

B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。

C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2。

小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。

①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是______________。

②小明知道后将上面的步骤A改进为:将弹簧的一端固定在______________上,其他步骤不变就可以了。

(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙,则图线________(选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是______________。

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