题目内容

【题目】小明同学实验探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”。实验过程中保持长木板水平且固定,每个木块各个表面粗糙程度相同。以下是部分实验步骤:

第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图甲。读出测力计的示数并填入表中;

第2次:把木块倒放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图乙。读出测力计的示数并填入表中;

第3次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,如图丙。读出测力计的示数并填入表中;

第4次:把三块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,图略。读出测力计的示数并填入表中。

(1)已知每个木块的重力为20N,请你帮助小明同学将表格内的空格都填上_______。

实验次数

木块对木板的压力F1/N

测力计示数F2/N

滑动摩擦力f/N

1

4.0

2

4.0

3

8.0

4

12.0

(2)比较_____两次实验数据,可以得出“滑动摩擦力的大小与接触面积无关”。

(3)比较第1、3、4三次实验数据,可以得出的结论是:_____________________________

【答案】

实验次数

木块对木板的压力F1/N

测力计示数F2/N

滑动摩擦力f/N

1

20

4.0

4.0

2

20

4.0

4.0

3

40

8.0

8.0

4

60

12.0

12.0

1、2 详见解析

【解析】

(1)因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;

第1次,一个木块平放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;

第2次,一个木块倒放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;

第3次,两块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×2=40N,弹簧测力计的示数为8.0N,滑动摩擦力为8.0N;

第4次,三块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×3=60N,弹簧测力计的示数为12.0N,滑动摩擦力为12.0N;

(2)研究滑动摩擦力的大小与接触面积关系,要控制压力大小不变,只改变接触面的大小,故比较 1、2两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积无关;

(3)比较第1,3、4三次实验数据,在接触面粗糙程度不变的情况下,压力为原来几倍,滑动摩擦力也为原来的几倍,即:在接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力大小与压力大小成正比

练习册系列答案
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的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V)

压敏电阻受到的压力F/N

60

120

180

240

300

360

420

480

…

压敏电阻R阻值/Ω

400

260

180

125

100

80

65

55

…

(1)“发电玻璃”面积为0.2m2,其光电转化率为10%,要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要_____小时.(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算)

(2)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动;R0的电阻为_____Ω。该浮体重力为10N,浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为_____N。

(3)制作压敏电阻的材料属于_____(填“导体”或“半导体“)。在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,要使排水装置符合设计要求,应该将与压敏电阻相连的压板向_____(填“左”或“右“)移动。

(4)若选用额定功率为5kW的排水电动机,排水泵机械效率为80%,工作2小时能将_____kg的水抽到6米高处。(g=10N/kg)

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