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20.摩擦是一種常見的現(xiàn)象,在運動和生活中起著重要的作用,我們用實驗來研究滑動摩擦力和哪些因素有關;實驗室提供下列器材:A、帶鉤的長方體木塊,B、表面平整的長木板,C、幾條毛巾,D、彈簧測力計,E、鉤碼.
實驗次數(shù)接觸面粗糙程度壓力彈簧測力的讀數(shù)
1木板面4N0.5N
2木板面6N0.75N
3毛巾面4N1.5N
(1)做實驗時,要拉動彈簧測力計使木塊在水平長木板上做勻速直線運動,此時,拉力等于摩擦力.
(2)表格中是研究滑動摩擦力得到的數(shù)據(jù),請分析數(shù)據(jù)回答下列問題.
①比較第1、2兩次實驗得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度一定時,壓力越大,滑動摩擦力越大.
②比較第1、3兩次實驗得出結(jié)論:壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大.
(3)用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動時,彈簧測力計的示數(shù)為4N.其他條件不變,若將拉力增大,當彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N時,木塊受到的滑動摩擦力的大小為4N,木塊所受合力為4 N.

分析 (1)滑動摩擦力在物體的接觸面上,所以摩擦力的大小無法直接測量,可借助于平衡力的條件,將摩擦力的大小轉(zhuǎn)化成測力計示數(shù)的大小進行測量;
(2)(3)因為滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,所以在探究影響滑動摩擦力大小的因素時應使用控制變量法.

解答 解:
(1)摩擦力在接觸面上無法直接測量,要測摩擦力的大小,應借助于二力平衡的條件,當木塊做勻速直線運動時,摩擦力的大小與測力計示數(shù)的大小相等;
(2)①比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知:兩次實驗的接觸面粗糙程度相同,但壓力的大小不同,結(jié)果測力計的示數(shù)不同,所以可得出的結(jié)論:在接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大;
②比較第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知:兩次實驗的壓力大小相等,但接觸面粗糙程度不同,結(jié)果測力計的示數(shù)不同,所以可得出的結(jié)論:壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;
(3)因為滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,與物體速度無關,所以其他條件不變,若將拉力增大,當彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N時,木塊受到的滑動摩擦力的大小為4N,木塊所受合力為8N-4N=4N.
故答案為:(1)勻速直線;等于;(2)①1、2;②壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;(3)4;4.

點評 把握住利用控制變量法分析實驗結(jié)論、設計實驗步驟的基本思路是解答此題的關鍵所在.

練習冊系列答案
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(2)在BC階段物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)(選填“固體”、“液體”或“固液共存”);
(3)圖丙是另一位同學在完成同一實驗時繪制的溫度--時間圖象,老師認為他的CD段數(shù)據(jù)有問題,老師做出這樣判斷的依據(jù)是水的比熱容較大,質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量,水升溫應較慢.

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