题目内容
7.为了探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下,做了一系列实验,以下是部分实验步骤(实验过程中,保持长木板水平).第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,(图甲),读出弹簧测力计的示数,并记录下表中.
第2次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块,(图乙),记下相应的示数.
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,(图丙),记下相应的示数:
| 实验次数 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 3 | 40 | 8.0 | 8.0 |
(2)比较1、2两次实验数据,可说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关;
(3)比较第1、3两次实验数据,可以初步得出的结论是:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大.
分析 (1)知道质量,根据G=mg求出重力,木块放在水平面上,压力等于重力;探究滑动摩擦力大小时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力大小,使木块进行匀速直线运动;
(2)探究滑动摩擦力与接触面面积的关系,应控制物体间的压力与接触面的粗糙程度不变,而接触面的面积不同,根据图示情景找出符合要求的实验;
(3)根应用控制变量法,据1、3次实验的实验条件及实验数据进行分析,然后得出结论.
解答 解:
(1)每一个木块的重力为:G=mg=2kg×10N/kg=20N,
两个木块的重力为40N,
所以实验1、2、3的压力分别为:20N、20N、40N;
木块进行匀速直线运动,木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,滑动摩擦力等于拉力大小,所以实验1、2、3的滑动摩擦力分别为:4.0N、4.0N、8.0N;
(2)由图示可知,1、2两次实验中,物体间的压力与接触面的粗糙程度相同,接触面的面积不同,由表中实验数据可知,两种情况下,木块受到的滑动摩擦力相等,由此可知:滑动摩擦力的大小与接触面积无关.
(3)由表中实验数据可知,1、3两次实验,物体间接触面的粗糙程度相同,物体间的压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,由此可知:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大.
故答案为:(1)
| 实验序号 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 3 | 40 | 8.0 | 8.0 |
点评 滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的受力面积、物体的运动速度都没有关系.
练习册系列答案
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3.
探究电路与电压关系
【实验器材】电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10Ω 1.5A”、B:“30Ω 1A”、C:“100Ω 0.5A”)、开关、新干电池三节、定值电阻R=5Ω、导线若干.
【制定计划与设计实验】
(1)请用笔画线代替导线,将图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑时,电流表示数变大,导线不能交叉;
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至右(填“左”或“右”)端,这样做可以起到保护电路的作用;此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”,请你写出一种不用变阻器,也可以“改变定值电阻两端电压”的方法:改变电源中电池的节数.
【进行实验与收集证据】
(1)小张按要求正确连接电路,且电路元件完好,实验过程中,发现电压表指针偏转到满刻度处的位置,其原因可能是滑动变阻器阻值过小.(任意写出一个)
(2)小张在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如表所示:
要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器规格为A(选填规格的编号即可).
【实验结论】通过表中的数据,我们可以得出:电阻不变,导体的电流与它两端的电压成正比.
【实验器材】电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10Ω 1.5A”、B:“30Ω 1A”、C:“100Ω 0.5A”)、开关、新干电池三节、定值电阻R=5Ω、导线若干.
【制定计划与设计实验】
(1)请用笔画线代替导线,将图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑时,电流表示数变大,导线不能交叉;
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至右(填“左”或“右”)端,这样做可以起到保护电路的作用;此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”,请你写出一种不用变阻器,也可以“改变定值电阻两端电压”的方法:改变电源中电池的节数.
【进行实验与收集证据】
(1)小张按要求正确连接电路,且电路元件完好,实验过程中,发现电压表指针偏转到满刻度处的位置,其原因可能是滑动变阻器阻值过小.(任意写出一个)
(2)小张在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如表所示:
| U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
【实验结论】通过表中的数据,我们可以得出:电阻不变,导体的电流与它两端的电压成正比.
4.
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