题目内容
13．为了探究滑动摩擦力的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且固定）：第一次：把木块放在长木板上，用弹簧测力计水平拖拉木块，使木块做匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入表中；
第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数；
第三次：把两块相同的木块叠放在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数．
（1）请你帮助小明填全表格内的数据；
| 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 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4 |
| 3 | 40 | 8.0 |
（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．
（4）根据以上分析，可以判断图丁中图线b表示滑动摩擦力f随接触面积的变化关系，图线a表示滑动摩擦力f随压力变化的关系．
（5）本实验中摩擦力的测量是间接（选填“直接”或“间接”）测量的，必须在水平方向上匀速拉动木块才能测出摩擦力的原因是（填物理原理）：二力平衡条件．
（6）在物理创新实验大赛上，一同学对该实验进行了改进，其实验方法如图戊所示，根据弹簧测力计的示数也能得知摩擦力的大小，请你说明这种改进的好处是（写出一个优点即可）：
弹簧测力计的示数更稳定，便于读数．
分析 （1）沿水平方向拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力．
（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．
（4）分析清楚图象特点，根据实验结论，找出符合实验结论的图象．
水平匀速拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；根据控制变量法的要求分析图示实验，根据控制的变量与实验现象得出实验结论．
（6）让弹簧测力计与物体固定，不要控制物体做运动直线运动，同时便于读数．
解答 解：
（1）实验时，用弹簧测力计水平拖拉木块，使木块做匀速直线运动；木块做匀速直线运动，处于平衡状态，滑动摩擦力等于拉力，则摩擦力f3=F3=8.0N，实验数据如下表所示．
| 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 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4 |
| 3 | 40 | 8.0 | 8 |
（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．
（4）滑动摩擦力与接触面的面积无关，滑动摩擦力f不随接触面面积的变化为变化，该规律可以用图象b来描述；在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大，该规律可以用图象a来描述．
（5）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应水平地拉动，使它在水平面上做匀速直线运动．根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，这种测摩擦力的方法是间接测量法．
（6）从实验误差方面来看，原来的方案要保持木块的匀速运动中读数，不容易读得准确．现在方案中，弹簧秤是静止的，读数容易读得准确，并且便于操作．
故答案为：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）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；（4）b；a；（5）间接；二力平衡条件；
（6）弹簧测力计的示数更稳定，便于读数．
点评 本题考查了实验注意事项、实验数据分析，实验应用了控制变量法，熟练应用控制变量法是正确解题的关键．
练习册系列答案
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4．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积．实验数据记录在下表中．
（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为2N，第一次实验中物体所受的浮力F浮=0.5N．
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号1、4（或2、5或3、6） 可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5 N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证阿基米德 原理．
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了A．（选填字母序号A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差）．
| 液体种类 | 实验 序号 | 物体重力 G物（N） | 弹簧测力计 示数F（N） | 物体受到 浮力F浮（N） | 排开液体 体积V排（cm3） |
| 水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
| 3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
| 酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
| 5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
| 6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为2N，第一次实验中物体所受的浮力F浮=0.5N．
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号1、4（或2、5或3、6） 可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5 N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证阿基米德 原理．
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了A．（选填字母序号A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差）．
1．小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图1所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如表：
（1）分析表中实验数据，可以得出物体重7.75N，第3次实验时，物体受到的浮力1N；
（2）第5、6、7次实验中弹簧秤的示数为什么不变？浸没在液体中的物体，所受浮力的大小与浸没的深度无关；
（3）分析表中第1列到第5列数据，说明物体受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而增大；
（4）如图2能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是B．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| h（cm） | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| F（N） | 7.75 | 7.25 | 6.75 | 6.25 | 5.25 | 5.25 | 5.25 |
（2）第5、6、7次实验中弹簧秤的示数为什么不变？浸没在液体中的物体，所受浮力的大小与浸没的深度无关；
（3）分析表中第1列到第5列数据，说明物体受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而增大；
（4）如图2能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是B．
8．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等．
（1）小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在如表中：
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=0.1N．
（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟液体的密度有关．
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是1.3×103kg/m3（结果保留一位小数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是200Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大（选填“增大”或“减小”）．
（5）小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐减小（选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了420Pa．（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm）
（1）小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在如表中：
| 实验步骤 | B | C | D | E | F |
| 弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.4 | 2.4 | 2.3 |
（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟液体的密度有关．
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是1.3×103kg/m3（结果保留一位小数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是200Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大（选填“增大”或“减小”）．
（5）小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐减小（选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了420Pa．（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm）
18．
电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示，其工作原理如图所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关．闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温．求：
（1）电压力锅正常加热时，通过加热电阻R1的电流是多少？
（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热，对2kg、20℃的水正常加热到80.5℃，电压力锅加热的时间是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）若只让电压力锅加热工作时，测得电能表的转盘在6min内转过了300转，此时家庭电路电压是多少？
电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示，其工作原理如图所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关．闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温．求：| 美的电压力锅 | ||
| 额定电压 | 220V | |
| 额定功率 | 加热 | 1210W |
| 保温 | 100W | |
（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热，对2kg、20℃的水正常加热到80.5℃，电压力锅加热的时间是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）若只让电压力锅加热工作时，测得电能表的转盘在6min内转过了300转，此时家庭电路电压是多少？
5．“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节．在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小华同学提出了三个猜想：猜想A：摩擦力的大小与压力的大小有关．
猜想B：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．猜想C：摩擦力的大小与物体运动的速度有关．
为了验证这三个猜想，小华同学设计了如图所示的实验
（1）在实验中，为了使摩擦力大小等于测力计示数，小华应该用测力计沿着方向拉着物体做匀速直线运动．根据二力平衡条件可知，此时的摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力．
（2）由图甲和图乙两个实验可知摩擦力的大小与压力有关，结论是在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大．
（3）由图甲和图丙两个实验可知摩擦力的大小与有关，结论是在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（4）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是控制变量法．
（5）为了验证猜想C是否正确，小华同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如表：由实验记录可知，猜想C是错误（填“正确”或“错误”）的．
（6）小华在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到摩擦力的作用，且该力的大小与拉力的大小有关．
（7）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力．
猜想B：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．猜想C：摩擦力的大小与物体运动的速度有关．
为了验证这三个猜想，小华同学设计了如图所示的实验
（1）在实验中，为了使摩擦力大小等于测力计示数，小华应该用测力计沿着方向拉着物体做匀速直线运动．根据二力平衡条件可知，此时的摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力．
（2）由图甲和图乙两个实验可知摩擦力的大小与压力有关，结论是在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大．
（3）由图甲和图丙两个实验可知摩擦力的大小与有关，结论是在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（4）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是控制变量法．
（5）为了验证猜想C是否正确，小华同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如表：由实验记录可知，猜想C是错误（填“正确”或“错误”）的．
| 实验次数 | 木块运动速度（m/s） | 测力计示数（N） |
| 1 | 0.05 | 0.6 |
| 2 | 0.10 | 0.6 |
| 3 | 0.15 | 0.6 |
（7）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力．
2．如图所示是同学们的小制作，有关说法正确的是（ ）
| A． | 针孔照相机是利用光的折射规律成像的，所成像为实像 | |
| B． | 潜望镜是利用光的反射定律成像的，成的是缩小的虚像 | |
| C． | 昆虫观察箱是利用光的直线传播成像的，成的是放大的虚像 | |
| D． | 自制照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像原理制成的，半透明纸用来承接像 |