Question

19．回顧實驗與探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）．
（1）探究滑動摩擦力與壓力大小的關系：

過程表格	小雨提出課題后，猜想：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力可越大． 他在水平長木板上，用彈簧測力計拉著木塊，沿水平方向做勻速直線運動，記下彈簧測力計示數(shù)大小，如表： 壓力FN/N 5 10 15 彈簧測力計示數(shù)F/N 1 2 3 請你在裝置圖中畫出木塊所受力的示意圖．
結論	實驗得出的結論，用圖象中的圖線來表示，它應是圖線a．
程序	上述探究的思維程序是：提出問題猜想實驗檢驗-得出結論．
問題討論	用斜面、木塊、3個鋼球、刻度尺燈器材探究動能大小與物體質(zhì)量的關系，請設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格．

（2）探究密度概念的建構：

表 格 圖 像	實驗次數(shù) 物體 m/g V/cm3 $\frac{m}{V}$/（g/cm3） 1 鋁塊1 54 20 2.7 2 鋁塊2 108 40 2.7 3 松木1 10 20 0.5 4 松木2 108 216 0.5
結 論 方 法	①同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是相同的，不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值一般是不同的； ②上述實驗圖象如圖所示，圖線a反映了鋁塊的實驗情況； ③由上述實驗引入了密度的概念，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與體積之比叫做這種物質(zhì)的密度．
問 題 討  論	小雨用天平和量筒測量石塊的密度，運用了組合法．實驗得到如下數(shù)據(jù)： 石塊的質(zhì)量m/g 量筒中水的體積 V1/cm3 石塊和水的總體積 V2/cm3 石塊的體積 V/cm3 石塊的密度 ρ/（kg•m-3）   50 70 20 2.2×103

Answer 1

分析 （1）①在此題中要掌握二力平衡條件的應用，要測量摩擦力的大小，需拉動測力計做勻速直線運動，此時拉力大小與摩擦力大小相等；
②對木塊進行受力分析，然后從力的作用點，沿各力的作用線作有向線段，即可作出物體受力示意圖；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出對應的圖象；
④根據(jù)探究實驗的環(huán)節(jié)進行解答；
⑤要探究動能的大小與物體質(zhì)量有關，因此要控制物體的速度相同，只改變物體的質(zhì)量，測量鋼球推動木塊移動的距離，據(jù)此來設計實驗表格．
（2）①分析表中數(shù)據(jù)中變化的量和不變的量，從而可以判斷$\frac{m}{V}$與物質(zhì)種類的關系；
②根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，體積相同時，質(zhì)量越密度成正比，進行分析；
③根據(jù)密度的概念進行解答；
④用天平和量筒測量石塊的密度，運用了組合法；根據(jù)密度的變形公式m=ρV．

解答 解：
（1）①要測滑動摩擦力，需拉動木塊做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等；
②木塊受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，如下圖所示：

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大，由圖示圖象可知，圖線a正確；
④科學探究實驗的一般過程是：提出問題、猜想、實驗檢驗、得出結論；
⑤要探究動能的大小與物體質(zhì)量有關，因此要控制物體的速度相同，只改變物體的質(zhì)量，需要測量鋼球的質(zhì)量和鋼球推動木塊移動的距離，表格如下：

鋼球的質(zhì)量m/g
木塊移動的距離s/cm

（2）①比較1、2兩次實驗，都是鋁塊，質(zhì)量m和體積V發(fā)生了變化，但質(zhì)量和體積的比值沒變，所以可以得出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的；
比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)，2是鋁塊，3是松木，質(zhì)量相同，體積不同，質(zhì)量與體積的比值不同，所以可以得出不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值一般不同；
②根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，體積相同時，從數(shù)軸可以看出，a的質(zhì)量大，所以a反映了鋁塊的實驗情況；
③由上述實驗引入了密度的概念，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與體積之比叫做這種物質(zhì)的密度；
④由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量，小雨用天平和量筒測量石塊的密度，運用了組合法；
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，石塊的質(zhì)量：m=ρV=2.2g/cm³×20cm³=44g．
故答案為：
（1）勻速直線；見上圖；a；猜想；

鋼球的質(zhì)量m/g
木塊移動的距離s/cm

（2）①不同；②a；③質(zhì)量與體積；④組合；44．

點評 （1）本題考查了探究滑動摩擦力與壓力大小的關系實驗中的注意事項、作木塊受力示意圖，對木塊正確受力分析、掌握力的示意圖的作法是正確解題的關鍵．
（2）本題主要考查應用控制變量法和實驗探究法解決問題，最近幾年這種類型的題目，是越來越多，學生是否能根據(jù)課本知識點再擴充，能否舉一反三，這是關鍵也是難點．