题目内容
5.小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小红设计了如图1所示的三次实验,请解答.(1)利用弹簧测力计可以间接测出木块在不同物体表面上运动时受到的滑动摩擦力,写出你的做法:用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力大小.
(2)在图1甲所示实验中,弹簧测力计的示数为2.4N.
(3)比较图1甲、乙两次实验,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(4)小红和小明设计的图1甲、丙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系.
(5)小明的妈妈因地板太滑而摔倒了,于是小明想换一种防滑效果好的木地板,他和同学小红从市场上找来较为常用的A型和B型两种木地板的样板,小明认为要比较防滑效果也就是比较哪种地板表面更粗糙,于是小明把板平放在水平桌面上,进行了如图2甲和乙的实验.小明根据两次示数F1<F2,由此得出结论:B型木地板表面更粗糙,你认为他的实验设计存在原问题是没有控制压力相等.
(6)小明受研究牛顿第一定律的启发,他找来一个斜面和一辆小车,设计了如图2丙所示的实验,让小车从斜面上滑到这两种木地板平面上,他想根据小车在这两种木地板平面上滑行距离的远近,来比较哪种木地板表面更粗糙,请说明使用这种方法进行实验操作时的注意事项:让小车从斜面的同一高度由静止下滑.
分析 (1)水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)由甲图读出弹簧测力计示数;
(3)探究滑动摩擦力和压力大小关系时需控制接触面的粗糙程度相同.由弹簧测力计示数分析得出结论;
(4)探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度关系时需压力大小相同,由此解答;
(5)要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应控制物体间的压力相等;
(6)要根据小车在水平面上滑行距离的大小判断接触面的粗糙程度,应然小车到达水平面时的初速度相等,可以让小车从同一斜面的同一高度由静止下滑.
解答 解:
(1)实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理可知,弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小;
(2)由甲图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,读出为2.4N;
(3)滑动摩擦力的大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关;由甲、乙两次实验可知两次实验的控制接触面的粗糙程度相同,乙中压力大,弹簧测力计示数大,摩擦力大.由此可得:接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)由图可知甲、丙两次实验可知,甲、丙两图的压力大小相同,丙的接触面较粗糙,可以探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系;
(5)小明根据两次示数F1<F2,由此得出结论:B型木地板表面更粗糙,结论不正确,原因是他在探究过程中中没有控制地板与地面间的压力相同;
(3)为控制小车到达水平面时的初速度相等,可以让小车从斜面的同一高度由静止滑下.
故答案为:(1)拉着木块在水平面上做匀速直线运动;(2)2.4;(3)接触面粗糙程度;压力;(4)接触面粗糙程度;(5)没有控制压力相等;(6)让小车从斜面的同一高度由静止下滑.
点评 本题考查了探究影响摩擦力因素的实验注意事项、弹簧测力计的读数、实验现象分析、正确应用控制变量法是正确解题的关键.
| A. | 铁块很难压缩--分子间存在斥力 | B. | 气体易被压缩--分子间隙大 | ||
| C. | 水加糖变甜--分子不停地运动 | D. | 物体受热膨胀--分子体积变大 |
| A. | 脚对球的作用力与球的重力是一对平衡力 | |
| B. | 踢足球时即使脚不感到疼痛,力的作用也是相互的 | |
| C. | 足球被踢出后仍能继续运动,是因为脚对球正在做功 | |
| D. | 不踢球时球会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因 |
| A. | 在地铁车站站台上候车的人必须站在安全线以外 | |
| B. | 汽车在夜间行驶不要在车内开灯 | |
| C. | 发现有人触电要立即用手将触电人拉开电源 | |
| D. | 为了您的安全,请系好安全带 |
| A. | 日食奇观,可以用光的直线传播理论解释 | |
| B. | 雨过天晴天空会出现彩虹,它是由光的反射形成的 | |
| C. | 你在岸边看到水中鱼的位置,就是鱼在水里的实际位置 | |
| D. | 眼睛“近视”时就需佩戴用凸透镜制成的眼镜矫正 |