题目内容

16.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来.

(1)小刚猜想:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关.
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、裝有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验.实验时,应使弹簧测力计水平匀速直线拉动纸盒A.
(3)小刚通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想.丙图中,物块B受到的摩擦力为0N.
(4 )当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以改变物体的形状.若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会深 (选说“深”或“浅”)一些.由此可知:压力一定时,受力面积越小,压力作用的效果越明显.

分析 (1)可以根据题目给出的情境“柏油马路”“冰雪路面”的区别来猜想;
(2)根据平衡力的知识来分析;
(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小一定,从甲、乙、丙中找出符合条件的;根据摩擦力产生的条件可以得到丙图中物块B所受摩擦力;
(4)利用力的作用效果和改变压强方法的知识来解决.

解答 解:(1)由题目情境可知:柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关;
(2)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若物体匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;丙图中,物块B与A虽然接触,但是保持相对静止,不具备产生摩擦力的条件,摩擦力为0;
(4)力可以改变物体形状,发现A中的沙子被压出一个坑这正是力的作用效果所致;若把B竖直立在沙面上,等于是在压力不变的基础上,减小了受力面积,根据改变压强的方法可知:此时作用效果会更明显,沙子被压的坑会更深.
故答案为:(1)接触面粗糙程度;(2)匀速直线;(3)甲、乙;0;(4)改变物体的形状;深;受力面积越小.

点评 此题考查影响滑动摩擦力大小因素的探究,需要根据控制变量法来完成实验,需要注意的是第三小题的第二个空,考查了摩擦力产生条件,容易错写测力计的读数成4N.

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