Question

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

（1）將物塊A置于水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，理由是：滑動(dòng)摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力．
（2）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．

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

（二）如圖乙所示是“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
（1）該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，它的動(dòng)能大小是用木塊被推動(dòng)的距離來(lái)反映的；
（2）乙圖的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題是：木塊放在水平面的位置不同，不便于比較木塊被推動(dòng)的距離．
（3）在探究質(zhì)量對(duì)動(dòng)能的影響時(shí)，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(duì)運(yùn)動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
（1）在（g）圖中作出小車在木板表面運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)．實(shí)驗(yàn)時(shí)用控制變量法分別探究．在此實(shí)驗(yàn)中小車的動(dòng)能大小，通過(guò)對(duì)木塊做功多少、木塊運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短比較；
（三）（1）對(duì)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(dòng)能都克服摩擦力做功了，根據(jù)小車原來(lái)動(dòng)能的大小比較做功的多少．

解答 解：
（一）（1）實(shí)驗(yàn)中，需用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，所以兩個(gè)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(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（二）（1）該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，它的動(dòng)能大小是用木塊被推動(dòng)的距離來(lái)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(dòng)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(shí)的速度就相同；
（三）（1）小車在木板表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向上受到的重力和木板的支持力是一對(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)中，小車滑下來(lái)的動(dòng)能都用來(lái)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(shí)驗(yàn)中小車的動(dòng)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(dòng)摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；（2）在接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（二）（1）小車；木塊被推動(dòng)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(dòng)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(diǎn)評(píng) 解答本題考查的三個(gè)實(shí)驗(yàn)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．