Question

16．小明用彈簧測力計、長方體木塊A、砝碼、木板、斜面、小車等器材完成下列實驗．
（一）如圖甲所示是“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗裝置示意圖．

（1）將物塊A置于水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動，使其做勻速直線運(yùn)動，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計拉力的大小，理由是：滑動摩擦力與拉力是一對平衡力．
（2）小明設(shè)計了如圖所示的實驗方案，記錄數(shù)據(jù)為表中1、2，得到的初步結(jié)論是在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．

次數(shù)	壓力/N	彈簧測力計示數(shù)/N
1	1.7	0.3
2	2.7	0.5

（二）如圖乙所示是“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置示意圖．
（1）該實驗的研究對象是小車，它的動能大小是用木塊被推動的距離來反映的；
（2）乙圖的實驗過程中存在的問題是：木塊放在水平面的位置不同，不便于比較木塊被推動的距離．
（3）在探究質(zhì)量對動能的影響時，應(yīng)控制速度相等，具體操作是：讓小車從斜面的同一高度滑下．
（三）如圖丙所示是“研究阻力對運(yùn)動影響”的實驗裝置示意圖．
（1）在（g）圖中作出小車在木板表面運(yùn)動時受力的示意圖．
（2）丙圖所示的小車在毛巾表面和木板表面受到的摩擦力分別為f₁、f₂，克服摩擦力做的功分別為W₁、W₂，則f_1大于f₂，W_1等于W₂（均選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （一）（1）物體做勻速直線運(yùn)動時受到的是平衡力，由此分析解答；
（2）分析甲圖中改變的量和控制的量，得出摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系；
（二）動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)．實驗時用控制變量法分別探究．在此實驗中小車的動能大小，通過對木塊做功多少、木塊運(yùn)動距離的長短比較；
（三）（1）對車進(jìn)行受力分析，再畫出其受力示意圖；
（2）摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，由此分析兩次小車受到的摩擦力大��；
小車消耗的動能都克服摩擦力做功了，根據(jù)小車原來動能的大小比較做功的多少．

解答 解：
（一）（1）實驗中，需用測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，此時滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，所以兩個力大小相等；
（2）由圖甲和表中數(shù)據(jù)可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（二）（1）該實驗的研究對象是小車，它的動能大小是用木塊被推動的距離來反映的；
（2）圖乙中木塊放在水平面的位置不同，這樣不便于比較木塊被推動的距離；
（3）圖乙中讓小車從斜面的同一高度滑下，這樣小車到達(dá)斜面底端時的速度就相同；
（三）（1）小車在木板表面運(yùn)動時，豎直方向上受到的重力和木板的支持力是一對平衡力，水平方向受到水平向左的阻力（摩擦力），由此作出其受力的示意圖如圖所示：
；
（2）丙圖中，小車對水平面壓力相等，都等于小車重力，毛巾比木板粗糙，所以小車在毛巾表面和木板表面受到的摩擦力關(guān)系為f₁＞f₂；
在本實驗中，小車滑下來的動能都用來克服摩擦力做功了，由于小車質(zhì)量和速度相同，所以兩次實驗中小車的動能相同，克服摩擦力做的功也相同，即W₁=W₂．
故答案為：（一）（1）勻速直線；滑動摩擦力與拉力是一對平衡力；（2）在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（二）（1）小車；木塊被推動的距離；（2）木塊放在水平面的位置不同，不便于比較木塊被推動的距離；
（3）讓小車從斜面的同一高度滑下；
（三）（1）見上圖；（2）大于；等于．

點評 解答本題考查的三個實驗的關(guān)鍵是能靈活運(yùn)用控制變量法，這是初中物理中使用最多的一種研究方法，要掌握好．