Question

3．在学完弹力后，同学们在“制作弹簧测力计”的活动课中发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度就会越长，根据这一现象，小明和小丽提出如下猜想，究竟谁的正确呢？它们决定一起通过实验来验证自己的猜想．

（1）小明和小丽利用一根弹簧、若干个相同的钩码、刻度尺等器材设计实验，实验记录数据如下表：

1	拉力（钩码总重）F/N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
2	橡皮筋的总长度l/cm	4.50	5.10	5.70	6.31	A	7.50
3	橡皮筋伸长的长度△l/cm	0	0.60	1.20	1.81	B	3.00

表中有一组数据没有记录，请根据如图补充A处数据为6.91cm，B处数据为2.41cm．
根据表中数据，两个同学中小明猜想是正确的．
（2）在学完摩擦力之后，小丽同学又用弹簧测力计探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时，进行了甲、乙、丙三次实验，如图所示．
由甲、乙两个实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
由图甲和图丙两个实验可知，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关．
（3）在研究滑动摩擦力实验中，小丽同学主要应用下列哪一种研究物理问题的方法B．
A．类比法   B．控制变量法   C．推理法   D．等效替代法．

Answer 1

分析 （1）①通过查表可知，当拉力为0时，橡皮筋的总长度是4.5cm，这个数值就是没有挂钩码时橡皮筋的长度；
②橡皮筋伸长的长度等于橡皮筋的总长度与没有挂钩码时橡皮筋长度之差，橡皮筋的总长度L_Acm，没有挂钩码时橡皮筋长度L₀=4.5cm，△L=L_A-L₀；
③通过分析实验数据可以得出这样的结论：当两个量的比值是定值时，这两个量就成正比，从而能做出正确的判断．
（2）根据控制变量法的要求分析图示实验，得出实验结论；
（3）物理学中，在研究一个量与多个变量之间的关系时，往往要先控制某些量，每次只研究与其中一个变量的关系，这就是控制变量法．

解答 解：（1）由表中数据知：
①当F=0N时的橡皮筋长度即为L₀；根据观察第1行与第3行数据的变化规律可得出，第3行中空缺数据为6.91cm；
②用橡皮筋的总长度L减去原长L₀即为橡皮筋伸长的长度△L；即6.91cm-4.5cm=2.41cm．
③分析1、3两行数据，橡皮筋伸长的长度与所受的拉力的比值是定值，因此小明的猜想是正确的；
（2）由控制变量法可知，要研究滑动摩擦力与压力的关系，应控制接触面粗糙程度不变，故应观察甲乙两图；
由图甲和图丙两个实验可知，由控制变量法可知，要研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应控制压力的大小不变；
（3）本实验中，分别探究了摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度，以及与物体运动速度多个变量之间的关系，运用的是控制变量的方法，故B正确．
故答案为：（1）6.91；2.41；小明；（2）甲、乙；接触面粗糙程度；（3）B．

点评 本题主要考查了考查弹簧测力计的制造原理、二力平衡原理的应用，以及运用控制变量法分析实验的能力，常见题目．