题目内容

20.如图所示是探究“摩擦力对物体运动影响”的实验装置示意图,其实验过程中用到了许多科学方法.
(1)怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢?方法是把小车放在同一斜面的相同高度,由静止开始下滑.
(2)怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”呢?方法是比较小车放在不同表面上运动距离的长短(或速度改变的快慢).
(3)由图可知,小车在木板上运动的距离比在棉布上运动的距离长,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,说明力是改变物体运动状态的根本原因.
(4)怎样得出“小车不受力作用时的运动状态”呢?必须要用推理的方法,即如果小车运动时不受摩擦力的作用,那么小车将做匀速直线运动.

分析 (1)采用控制变量法,要使小车在水平面上具有相同的初速度,可以让小车从斜面的同一高度滑下;
(2)小车在水平面上是靠惯性滑行的,所以受到三个力,分别是重力、支持力和摩擦力;由于不同的表面的粗糙程度是不同的,即不同表面对小车所受的摩擦力不同而导致其滑行的距离不同,故我们据小车滑行距离的远近或小车速度减慢的快慢来比较摩擦力对物体运动的影响;
(3)根据图中的现象结合影响摩擦力的因素回答;
(4)根据实验可知,表面越光滑,滑行距离越远,速度改变的越慢,所以如果表面绝对光滑时,小车将不受摩擦力,即将永远运动下去,即做匀速直线运动.

解答 解:
(1)小车从高处滑下,重力势能转化为动能,要保证速度相同,则只要小车到达平面时的动能相同就可以,那么则需要将小车放置在斜面的同一高度,使小车的重力势能相同,则小车滑下时的动能相同,速度相同;
(2)摩擦力对物体的运动具有阻碍作用,滑行的小车受到的摩擦力越大,速度改变得越快,滑行的距离越小,因此可以从小车运动距离的长短或速度改变的快慢来反映受到摩擦力的大小情况;
(3)由图可知,小车在木板上运动的距离比在棉布上运动的距离长,因木板比棉布光滑一些,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,说明力是改变物体运动状态的根本原因;
(4)小车不受力的作用在地球环境条件下无法实现,但是可以从小车滑行时受到的摩擦力越小,小车的滑行距离越远速度改变的越慢这一实验事实,进行推理,得出小车运动时不受摩擦力的作用,将保持匀速直线运动;
故答案为:(1)高度;(2)距离的长短(或速度改变的快慢);(3)长;小;力;(4)做匀速直线运动.

点评 本题考查阻力对物体运动的影响实验,实验采用了控制变量法、转换法和推理法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的外推得出物理规律的思想.

练习册系列答案
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8.在九年级物理实验操作考查中,小华考查的是测量定值电阻的阻值.提供的器材有蓄电池(电源电压为6V且保持不变)1个、开关1个、滑动变阻器(“20Ω 2A”“50Ω 1A”)各1个、待测定值电阻Rx1个(无阻值标识)、电压表1个、电流表1个、导线若干.

(1)小华首先画电路图,如图甲所示,请根据电路图(甲)用笔画线代替导线连接实物图(乙),电流表选用0~0.6A量程,电压表选用为0~15V 量程;
(2)小华接下来组装电路,小华选用的是“20Ω 2A”滑动变阻器,在组装的过程中,开关应断开,滑动变阻器的滑片P应位于B(A/B)端;闭合开关后,小华观察到电流表和电压表的一组示数如图丙所示,请记录:I=0.5A,U=4V,由此可算得待测电阻Rx=8Ω;
(3)根据(2)测得的Rx的阻值,如果小华还想测量Rx两端的电压为1V时的电流值和电阻值,为使测量结果更精确一些,测量前应该进行的操作是:
①电压表换用0~3V量程,
②换用“50Ω 1A”滑动变阻器;
(4)在物理实验中,经常需要对物理量进行多次测量,下列哪个实验与本实验进行多次测量的目的是一样的B.
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(5)小明的同桌提出利用该电路测出小灯泡在三次不同电压下的电流值,分别求出三次灯泡的电阻值,再求出平均值得到灯泡的电阻,你认为这种方案可行吗?不可行(可行/不可行),理由是灯丝的电阻与温度有关.

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