题目内容

20.在探究滑动摩擦力与斜面机械效率影响因素的实验中,小汇同学先将重物放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动,如图甲所示.保持接触面的粗糙程度一定,再将钩码放在重物上,匀速直线拉动重物.

①比较两次弹簧测力计的示数(F甲<F乙).发现在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
②小汇将重物放在一块长薄板上,观察到图丙(1)所示的现象,将薄板的一端抬高,使支持面倾斜,观察到图丙(2)所示的现象.
③在进一步的实验探究中,小汇测出了斜面的倾角θ(注:倾斜的支持面称为斜面),如图丙(3)所示,并改变θ继续实验,同时用力传感器测出相应的压力大小,实验数据记录在附表中.
表   重物放在斜面上
序  号123
质量(千克)111
斜面倾角θ1(=0°)θ2(>0°)θ3(>θ2)
压力(牛)9.87.87.0
分析比较实验序号1、2、3,得到的结论是:质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关.
④根据以上实验结论请解释:为什么汽车从地下停车场向上行驶时,路面往往做成凸凹不平?
⑤在研究斜面机械效率的影响因素实验中,我们发现当斜面的粗糙程度一定且高度相同时,斜面的倾斜角度越大,压力越小,克服摩擦所做的额外功相对越少,机械效率就越高.

分析 ③分析图丙所示图象,及实验序号1、2、3根据图象得出实验结论.
④汽车要想容易上坡,应增大汽车与坡之间的摩擦力,据此分析;
⑤利用机械提升物体时,所做的额外功越少,机械效率就越高.

解答 解:③由实验序号1、2、3的实验数据可知,物体质量和与接触面的面积相同而斜面的倾角不同,物体对接触面的压力不同,倾角越大,压力越小,由此可得:质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关,倾角越大,压力越小.
④汽车从地下停车场向上行驶时,路面凸凹不平,会增大车对斜坡的压力,增大摩擦力,使车更容易上坡;
⑤根据以上分析,当斜面的粗糙程度一定且高度相同时,斜面的倾斜角度越大,压力越小,摩擦力越小,克服摩擦所做的额外功相对越少,克服摩擦所做的额外功相对越少,机械效率就越高.
故答案为:③倾角;④路面凸凹不平,可增大车对斜坡的压力,增大摩擦力,使车更容易上坡;⑤小;少;高.

点评 本题考查了实验数据分析,正确应用控制变量法是正确解题的关键,同时考查了对实验结论的应用,要学会用所学的知识解释生活中的现象.

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