現(xiàn)有一塊表面平整的長木板,若干個帶有拉環(huán)、質(zhì)量不同、表面粗糙程度也不同的木塊,一個量程合適的彈簧測力計.
(1)利用以上器材,研究“滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關(guān)系”的具體實驗操作步驟如下,請你把實驗步驟補充完整.
①用經(jīng)過調(diào)零的彈簧測力計測量______;
②把長木板水平放置,將一個木塊放在木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊做______運動,觀察______并記錄;
③在原木塊上疊放一個木塊,用彈簧測力計沿水平方向拉著它們做勻速直線運動,觀察彈簧測力計的示數(shù)F2并記錄;
④多次改變疊放在木板上的木塊數(shù)量,重復(fù)步驟③的操作,分別記下______并記錄.
(2)利用以上器材,還可以研究滑動摩擦力的大小跟物體______的關(guān)系.
(3)設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格.
【答案】
分析:(1)①要探究摩擦力與壓力的關(guān)系,所以需測出物體的重力;
②根據(jù)二力平衡條件,木塊做勻速直線運動時,拉力與摩擦力相等;
③④多次記下測力計的示數(shù);
(2)根據(jù)摩擦力的影響因素(壓力和接觸面的粗糙程度)結(jié)合試驗器材進行分析.
(3)根據(jù)實驗需要記錄的數(shù)據(jù)設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格.
解答:解:(1)①首先測出各個木塊的重力G
1、G
2…G
6,當其在木板上時,壓力等于木塊的重力;
②用彈簧測力計沿水平方向拉木塊做勻速直線運動,此時拉力與摩擦力平衡,大小相等;
要觀察彈簧測力計的示數(shù) F
1并記錄;
③④多次改變壓力,并分別記下彈簧測力計的示數(shù) F
3、F
4、…F
6;
(2)因為器材給出的是表面粗糙程度也不同的木塊,所以還能探究滑動摩擦力的大小跟物體接觸面粗糙程度之間的關(guān)系.
(3)實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下表所示.
次數(shù) | 壓力(N) | 彈簧測力計示數(shù)(N) |
1 | | |
2 | | |
3 | | |
4 | | |
5 | | |
6 | | |
故答案為:①各個木塊的重力G
1、G
2…G
6;②勻速直線;彈簧測力計的示數(shù) F
1;④彈簧測力計的示數(shù) F
3、F
4、…F
6.
(2)接觸面粗糙程度之間.
(3)表格如上表所示.
點評:此題研究“滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關(guān)系”的實驗,考查了學(xué)生對控制變量法的掌握和應(yīng)用,同時考查了二力平衡條件在實驗中的應(yīng)用.