题目内容

13．小明在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题．
（1）为了完成本实验，需要自己制做木块，他制做的木块应是下列选项中的B．
A．各面粗糙程度相同的正方体
B．各面粗糙程度不同的正方体
C．各面粗糙程度相同．长宽高各不相同的长方体
D．各面粗糙程度不相同，长宽高各不相同的长方体
（2）本实验中，小明设计了两种实验方安案：
方案一：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图（a）甲所示．
方案二：木块与弹簧测力计相连并水平固定在墙上，通过细绳水平拉动木板．如图（a）乙所示．上述两种方案中，为更准确方便地测量出摩擦力，你认为更合理的是方案二（填“方案一”或“方案二”）．
（3）在上述实验的基础之上，老师告诉小明物体所受滑动摩擦力大小与压力大小成正比，即f=uN（f表示摩擦力、N表示压力、u为动摩擦因数即正比例系数）；为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，该同学使用了如图（b）所示的实验方案．若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为0.4．

分析 （1）根据控制变量法的要求，此实验要求保持压力和接触面的粗糙程度不变，据此可判断各选项是否符合实验要求；
（2）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方，方案二的改进则很好地解决了这一问题；
（3）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小．

解答 解：（1）在探究摩擦力大小与接触面积大小的关系，必须要保证压力与接触面的粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，因此，只有选项B符合题意；
（2）比较两种实验方案的操作过程可以看出，甲中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动，而乙中拉动的是木板，弹簧测力计与木块相对静止，此时读数更准确．
（3）由题意可知，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN得，μ=$\frac{f}{N}$=$\frac{60N}{150N}$=0.4．
故答案为：（1）B；（2）方案二；（3）0.4．

点评 通过此实验主要考查了对科学探究实验过程的熟悉、对控制变量法的运用以及对实验操作过程的合理改进等．在对动摩擦因数的计算中，要依据题目中所提供的信息，在理解的基础上进行活学活用，在这里关键是要分析出f与N的大小．

练习册系列答案
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18．形成雾霾天气的主要污染物是PM2.5．PM2.5是指直径数值小于或等于2.5的悬浮颗粒物，其直径大约是一般分子直径（数量级为10-10m）的2万倍，能被肺吸收并进入血液，对人体危害很大．下列关于PM2.5的说法正确的是（　　）
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A．
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C．
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3．如图所示现象中，由光的反射形成的是（　　）
A．B．C．D．

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