Question

【題目】一質(zhì)量均勻分布、正反面相同的長(zhǎng)方形木板，以中線MN為界，對(duì)比觀察左右兩部分，發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣，哪一側(cè)更粗糙？同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．
（1）①小華將滑塊放木板上，通過(guò)細(xì)線和固定的測(cè)力計(jì)相連，如圖甲．在某次試驗(yàn)中，水平向右拉動(dòng)木板，待示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，記下滑塊經(jīng)過(guò)左、右兩部分時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F左的示數(shù)如圖丁所示以及F右 ， 則F左的大小為N，若F左＞F右 ， 則木板的側(cè)更粗糙，實(shí)驗(yàn)時(shí)（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動(dòng)木板． ②小華左右手戴上同樣的手套，木板水平對(duì)稱地放在左右手上，現(xiàn)左手向左、右手向右，使兩手距離快速增大，若木板向左運(yùn)動(dòng)，則木板側(cè)更粗糙．
（2）小明用圖乙實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行如下操作： A．將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側(cè)的P、Q點(diǎn)，另一端分別與同一滑塊接觸．
B．移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度，由靜止釋放滑塊，使滑塊越過(guò)MN但不滑離木板．
C．分別測(cè)出滑塊越過(guò)MN后滑行的距離χ1和χ2 ．
小明想根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度，小華提出疑義．
①為能根據(jù)χ1和χ2的大小關(guān)系作出正確判斷，請(qǐng)指出小明實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是 ．
②簡(jiǎn)述改進(jìn)方法： ．
（3）小紅使滑塊分別從左右兩側(cè)滑上木板，測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)的速度，作出滑塊從兩端分別運(yùn)動(dòng)至MN過(guò)程中的速度v和時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖丙，則圖線（選填“a”或“b”）所對(duì)應(yīng)的接觸面更粗糙，判斷的依據(jù)是 ．

Answer 1

【答案】
（1）1.8；左；不需要；左
（2）不能確定滑塊越過(guò)中線MN時(shí)速度相同；將彈簧的一端固定在中線MN上，另一端分別與同一滑塊接觸，移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度，由靜止釋放滑塊，使滑塊不滑離木板．分別測(cè)出滑塊滑行的距離χ1和χ2
（3）b；b圖線物塊的速度變化快
【解析】解：（1）①測(cè)力計(jì)分度值為0.1N，示數(shù)為1.8N； 如圖甲，水平向右拉動(dòng)木板，待示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，記下滑塊經(jīng)過(guò)左、右兩部分時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F左和F右 ， 若F左＞F右 ， 則說(shuō)明左側(cè)摩擦力大，即木板的左側(cè)更粗糙；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊相對(duì)于桌面是靜止的，因此受力平衡，不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板．②小華左右手戴上同樣的手套，木板水平對(duì)稱地放在左右手上，現(xiàn)左手向左、右手向右，使兩手距離快速增大，若木板向左運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明左側(cè)摩擦力大，即木板左側(cè)更粗糙．（2）①根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，若依據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)x1和x2的大小關(guān)系判斷木板的粗糙程度并不科學(xué)，因?yàn)檫@一實(shí)驗(yàn)過(guò)程不能確定滑塊經(jīng)過(guò)中線MN時(shí)的速度相同，不符合控制變量法的要求．②對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)可做出這樣的改進(jìn)：將彈簧的一端固定在中線MN上，另一端分別與同一滑塊接觸，移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度，由靜止釋放滑塊，使滑塊不滑離木板，分別測(cè)出滑塊滑行的距離x1和x2 ． （3）由圖象可知，在相同時(shí)間內(nèi)，a的速度減小的慢，b的速度減小的快，說(shuō)明b受到的摩擦阻力更大，則圖線b所對(duì)應(yīng)的接觸面更粗糙．
所以答案是：（1）①1.8；左；不需要；②左；（2）①不能確定滑塊越過(guò)中線MN時(shí)速度相同；②將彈簧的一端固定在中線MN上，另一端分別與同一滑塊接觸，移動(dòng)滑塊使彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度，由靜止釋放滑塊，使滑塊不滑離木板．分別測(cè)出滑塊滑行的距離χ1和χ2③b；b圖線物塊的速度變化快．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的探究彈簧測(cè)力計(jì)原理的實(shí)驗(yàn)，需要了解彈簧在不損壞的前提下，受到的拉力或壓力越大，彈簧的形變量越大．（在一定范圍內(nèi)、一定限度內(nèi)、彈性限度內(nèi)，都可以．也可以說(shuō)成正比）才能得出正確答案．