15.小峰在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素“時(shí),提出了如下猜想:
猜想一:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受壓力的大小有關(guān);
猜想二:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān);
猜想三:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小有關(guān).
他利用如圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)操作來驗(yàn)證他的猜想(其中圖甲和圖乙是接觸面粗糙程度相同的木板,圖丙接觸面為毛巾).

(1)為了準(zhǔn)確地測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小,小峰認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,應(yīng)該讓它在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣做的目的是使摩擦力等于拉力.
(2)如果要想探究猜想二,他應(yīng)該選擇乙、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來操作,根圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(F<F<F)可得結(jié)論:在壓力、接觸面積一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大.
(3)要探究猜想三,他將木塊沿豎直方向切去一半,重復(fù)步驟甲的實(shí)驗(yàn)操作過程,通過比較,他得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān).你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎?不可靠.小峰在實(shí)驗(yàn)中存在的問題是沒有控制壓力不變.
(4)小峰還想利用已有器材做“探究壓力的作用效沿跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),于是他找了一塊海綿放在水平桌面上,做了如圖(2)所示的實(shí)驗(yàn).
①實(shí)驗(yàn)中小峰是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的.
②分析比較B、D兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可得出結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用效果越顯著.
③小峰把圖(2)中的木塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,并把其中的一塊拿走,則剩下的木塊和圖(2)中整塊木塊對(duì)海綿的壓力的作用效果相同 (選填“相同“或”不相同“).

分析 (1)掌握二力平衡條件,要正確測(cè)出摩擦力的大小,需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng);
(2)根據(jù)猜想,要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系,需使壓力大小和接觸面積大小相同,改變接觸面的粗糙程度;
(3)要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系,需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,改變接觸面積的大。
(4)①壓力的作用效果主要表現(xiàn)在物體的形變上,可以通過海綿的形變程度來反映壓力作用效果是否明顯;
②影響壓力作用效果的因素是壓力的大小和受力面積的大。禾骄繅毫Φ淖饔眯Ч蛪毫Υ笮〉年P(guān)系時(shí)就要保證受力面積一定;
③影響壓力作用效果的因素是壓力大小和受力面積的大小,當(dāng)兩個(gè)因素同時(shí)減小一半時(shí),其作用效果不變.

解答 解:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長木板上滑動(dòng),根據(jù)二力平衡原理,拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,摩擦力等于拉力;
(2)要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系,需使壓力大小和接觸面積大小相同,改變接觸面的粗糙程度,所以應(yīng)選擇乙圖和丙圖;
由圖知,在壓力、接觸面積大小一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;
(3)要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關(guān)系,需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,改變接觸面積的大小,將木塊切去一半,則在接觸面積變化的同時(shí),壓力也發(fā)生了變化,所以得出錯(cuò)誤結(jié)論;
(4)①力可以改變海綿的形狀,通過海綿凹陷程度表示壓力作用效果大;
②分析比較圖B和圖D可知,兩圖的受力面積相同,壓力的大小不同,海綿的凹陷程度不同,且壓力越大,海綿的凹陷程度越大,可得結(jié)論:在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用效果越顯著;
③圖(2)中的木塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,并把其中的一塊拿走,壓力的大小和受力面積的大小同時(shí)減小,根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$,壓力的作用效果,即壓強(qiáng)將不變.
故答案為:(1)勻速直線;使摩擦力等于拉力;(2)乙、丙;接觸面越粗糙;(3)不可靠;沒有控制壓力不變;(4)①海綿的凹陷程度;②B、D;③相同.

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)和“探究壓力的作用效沿跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用,采用控制變量法研究物理問題時(shí),要明確一個(gè)物理量可能受幾個(gè)因素的影響,一定要注意控制什么,改變什么.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.某物理小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可以直接測(cè)量電阻大小的“歐姆表”,將未知電阻Rx接在歐姆表的兩個(gè)“表筆”(相當(dāng)于正負(fù)兩個(gè)接線柱)A、B之間,通過表盤指針即可讀出被測(cè)未知電阻的大。鐖D所示,其簡化的電路中電源電壓為1.5V且保持不變(電源內(nèi)阻忽略不計(jì)),電流表G的滿偏電流(即允許通過的最大電源)及其內(nèi)阻分別為Ix=100mA,電流表電阻Rx=10Ω,R0為滑動(dòng)變阻器.請(qǐng)解答下列問題:
(1)該“歐姆表”的“0Ω”刻度線的確定;將兩個(gè)“表筆”直接接在一起時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0,使電流表G的指針指在滿偏電流B處,然后在圖乙中B處標(biāo)注“0Ω”即可,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值大小.
(2)保持滑動(dòng)變阻器R0的阻值不變,當(dāng)在A、B之間接一未知電阻R1時(shí),電流表G示數(shù)恰為50mA(即半偏電流),求待測(cè)未知電阻R1的大。
(3)該“歐姆表”表盤上的刻度線分布是否均勻?請(qǐng)根據(jù)公式說明理由(提示:若電流表中的電流I與待測(cè)電阻R1成正比即表盤上的刻度線均勻,否則表盤上的刻度線就不均勻).

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

6.回顧實(shí)驗(yàn)與探究:如圖所示,研究“電流跟電壓、電阻關(guān)系”時(shí),記錄數(shù)據(jù)如下:
表Ⅰ
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
電阻R=10Ω
U/VI/A
110.1
220.2
330.3
表Ⅱ
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
電阻U=3V
R/ΩI/A
450.6
5100.3
6150.2
(1)分為兩組實(shí)驗(yàn)用了控制變量法,依次進(jìn)行表Ⅱ中第5、6次實(shí)驗(yàn)的過程中,滑片P應(yīng)向右端滑動(dòng).(選填“左”或“右”)
(2)將R換作額定電壓為2.5V的小燈泡,小明連接完電路后閉合開關(guān),把滑動(dòng)變阻器的滑片從一端移到另一端的過程中,共測(cè)得了如表所示的六組數(shù)據(jù).(燈泡電阻和電源電壓在實(shí)驗(yàn)過程中不變)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
電壓表示數(shù)U/V3.02.82.52.01.81.5
電流表示數(shù)I/A0.100.120.150.200.220.25
則電源電壓為3V;該燈泡的額定功率應(yīng)當(dāng)是0.375W,
(3)將 R換成螺線管,則當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí),它能夠吸起大頭針的數(shù)量將增多.
(4)若在電路中再串聯(lián)一個(gè)阻值為2R的定值電阻,可以探究電流和時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體放出的熱量與電阻的關(guān)系.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

3.根據(jù)你對(duì)生活中物理量的認(rèn)識(shí),下列數(shù)據(jù)中最接近實(shí)際的是( 。
A.托起兩個(gè)雞蛋所用的力大約為10N
B.一名中學(xué)生從一樓走到三樓所做的功約為3000J
C.中學(xué)生站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)約為500Pa
D.泰山山頂?shù)拇髿鈮杭s為2×105Pa

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖甲所示,用扳手?jǐn)Q螺母時(shí),若用同樣大的力擰螺母,則在A(選填“A”或“B”)點(diǎn)施加力更容易擰緊或擰開,這表明力的作用效果跟力的作用點(diǎn)有關(guān);大部分螺母沿順時(shí)針方向可使它擰緊,沿逆時(shí)針方向可使它擰松,這表明力的作用效果跟力的方向有關(guān).如圖乙所示,學(xué)校升旗儀式上,當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí),旗子就會(huì)徐徐上升.這是由于旗桿頂部有一個(gè)定滑輪,它雖然不能省力,但能改變力的方向.

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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.如圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖,滑輪組固定在鋼架上,滑輪組中的兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等,繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N,連接圓柱體M與動(dòng)滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N.圓柱體M高為3m,底面積為0.02m2,密度為4.5×103kg/m3.在繩端拉力F作用下,圓柱體M從其下表面距水面15m處勻速上升到其上表面與水面相平的過程中用了3min,在這個(gè)過程中,拉力F的功率為160W,滑輪組的機(jī)械效率為η,鋼架對(duì)定滑輪的拉力為T.在圓柱體M被緩慢拉出水的過程中,圓柱體M的下表面受到水的壓強(qiáng)為p.不計(jì)繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力,g取10N/kg.
①拉力F的大;
②拉力T的大;
③滑輪組的機(jī)械效率;
④壓強(qiáng)p的最小值.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.我國東南沿海某海灣經(jīng)測(cè)量面積為1.0×1072,漲潮時(shí)水深20米,此時(shí)關(guān)上水壩閘門,可使水位保持20米不變,退潮時(shí),壩外水位降至18米.假如利用此水壩建潮汐水力發(fā)電站.水的勢(shì)能變?yōu)殡娔艿男适?0%,每天有兩次漲潮,則該電站一天能發(fā)的電能是8×1010J.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示是甲乙兩種固體的熔化實(shí)驗(yàn)圖象,固體甲是晶體(晶體或非晶體),固體甲第2分鐘的是固狀態(tài),由圖象可知甲乙兩種固體的區(qū)別是甲有熔點(diǎn),乙沒有熔點(diǎn).

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.如圖1,底面積為80cm2的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水,放在水平桌面上;底面積為60cm2、高為12cm的實(shí)心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下.小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人圓筒形容器內(nèi)的水中時(shí)(水沒有溢出容器),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱形物體A如表面離水面的距離h的關(guān)系.(不計(jì)細(xì)線重,g取10N/kg) 
(1)除圖中的器材外,還需要的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺.
(2)小王從圓柱體接觸水面至接觸容器底之前,分別記下h和F,并將測(cè)量的結(jié)果填寫在下面的表格中.
實(shí)驗(yàn)次序123456789
h/cm0246810121416
F/N9.07.86.65.44.23.01.81.81.8
①依據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2中的方格紙中畫出F與h關(guān)系的圖象.
②分析表中數(shù)據(jù)、觀察圖象,可以得出結(jié)論:在物體A沒有浸沒之前,當(dāng)h增大時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F減;在物體A浸沒后,當(dāng)增大h時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F不變.(均選填“增大”、“減小”或“不變”)
③從表格中可知:在做次序3的實(shí)驗(yàn)時(shí),物體A受到的浮力為2.4N.
(3)物體A在容器內(nèi)浸沒后與未放人物體A前比較,水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)增加了900Pa.

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同步練習(xí)冊(cè)答案