Question

13．（1）生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，自行車輪胎內(nèi)氣壓越低，騎起來就越費(fèi)力；汽車輪胎內(nèi)氣壓越低，油耗就越高．李明和張強(qiáng)經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，輪胎內(nèi)氣壓降低是導(dǎo)致它與地面接觸面積增大的一個(gè)原因，于是他們提出了滾動(dòng)摩擦力是否與輪胎和地面接觸面積大小有關(guān)的問題．為此，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：在同一水平道路上，讓李明騎在同一輛自行車上控制方向把，雙腳踏在踏板上不動(dòng)．分別在三種胎壓情況下，由張強(qiáng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿運(yùn)動(dòng)方向拉著自行車勻速運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到了不同胎壓下滾動(dòng)摩擦力的平均值如下表所示（車胎放掉的氣體質(zhì)量、其它阻力忽略不計(jì)）．

胎壓	正常	較低	很低
滾動(dòng)摩擦力（平均值）	10.5N	15.2N	20.8N

①在上述實(shí)驗(yàn)方案中，“讓李明騎在同一輛自行車上”的目的是為了控制壓力和接觸面粗糙程度不變；“沿運(yùn)動(dòng)方向拉著自行車勻速運(yùn)動(dòng)”是為了使拉力等于滾動(dòng)摩擦力；
②通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以得到的結(jié)論是：在其它條件相同的情況下，接觸面積越大，滾動(dòng)摩擦力越大；
③胎壓降低導(dǎo)致汽車油耗增大的原因是：因?yàn)樘�壓降低�?huì)使?jié)L動(dòng)摩擦力增大，若以相同的速度行駛，牽引力必須增大，行駛相同的路程，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車所做的功就增多，耗油增加，所以胎壓降低會(huì)造成油耗增大．
（2）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里測(cè)某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細(xì)線、燒杯和水，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：
A．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
B．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁平衡．
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
①正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是CBDEA（只填字母序號(hào)）．
②調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖（甲）所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（填“左”或“右”）．
③用調(diào)節(jié)好的天平稱小礦石的質(zhì)量．天平平衡時(shí)，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖（乙）所示；量筒量出小礦石的體積如圖丙所示，由此可知，小礦石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）①探究胎壓對(duì)滾動(dòng)摩擦力大小的影響，控制其它的壓力大小，接觸面粗糙程度不變；
當(dāng)物體勻速滾動(dòng)時(shí)，物體受到平衡力的作用，滾動(dòng)摩擦力等于拉力大�。�
②由表中數(shù)據(jù)分析，在其它條件相同時(shí)，胎壓越小，接觸面積越大，分析滾動(dòng)摩擦力和接觸面積的關(guān)系．
③胎壓降低，接觸面積增大，滾動(dòng)摩擦力增大，牽引力增大，在行駛相同的路程，牽引力做功越多，油耗越大；
（2）①天平的正確使用：把天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度；
調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡；
物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；
物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
測(cè)量物體密度時(shí)，要先測(cè)量物體的質(zhì)量，然后再利用排水法測(cè)量物體的體積，
②調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，平衡螺母向指針偏的反方向移動(dòng)；
③物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值，物體體積=物體浸沒水之后水面對(duì)應(yīng)的刻度值-物體浸沒水之前水的體積，然后利用密度公式求得物體的密度．

解答 解：（1）①“讓李明騎在同一輛自行車上”的目的是在探究滾動(dòng)摩擦力跟接觸面積大小關(guān)系時(shí)，控制壓力和接觸面粗糙程度不變．
②“沿運(yùn)動(dòng)方向拉著自行車勻速運(yùn)動(dòng)”是為了使自行車進(jìn)行勻速滾動(dòng)，摩擦力等于拉力．
③由表格中數(shù)據(jù)可知，胎壓越低，接觸面積越大，滾動(dòng)摩擦力越大．
因?yàn)樘�壓降低�?huì)使?jié)L動(dòng)摩擦力增大，若以相同的速度行駛，牽引力必須增大，行駛相同的路程，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車所做的功就增多，耗油增加，所以胎壓降低會(huì)造成油耗增大；
（2）①根據(jù)天平的正確使用，先測(cè)量質(zhì)量然后測(cè)量體積得到正確的操作步驟：
C．把天平放在水平桌面上．
B．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁平衡．
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
A．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
②調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖（甲）所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）礦石的質(zhì)量：
m=50g+10g+2g=62g，
礦石的體積：
V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
礦石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
故答案為：（1）①壓力和接觸面粗糙程度不變；等于；②越大；③因?yàn)樘�壓降低�?huì)使?jié)L動(dòng)摩擦力增大，若以相同的速度行駛，牽引力必須增大，行駛相同的路程，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車所做的功就增多，耗油增加，所以胎壓降低會(huì)造成油耗增大；
（2）①CBDEA；②左；③3.1×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題探傲視群雄滾動(dòng)摩擦力是否與輪胎和地面接觸面積大小有關(guān)，考查控制變量法的運(yùn)用、二力的平衡條件、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．同時(shí)也考查了天平、量筒的使用及密度的測(cè)量．