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(2005?闵行区模拟)如图所示的实验装置中,木块A重力为5N,每个砝码重1N.某同学用弹簧秤拉着木块A在水平桌面上作匀速直线运动,然后在木块A上逐次加砝码,用不同的快慢拉木块A作匀速直线运动,测得的实验数据如下表所示.
实验序号 压  力
(牛)
弹簧秤的示数
(牛)
移动的距离
(厘米)
所需的时间
(秒)
所受的滑动摩擦力(牛)
1 5.0 1.0 80 6  
2 6.0 1.2 60 8  
3 7.0 1.4 80 10  
(1)请将表中的数据填写完整.
(2)比较l、2、3次实验,第
3
3
次拉力所做的功最多.
(3)比较1、2、3次实验,第
1
1
次拉力的功率大.
(4)请综合分析实验操作以及表中的数据,还可得出的结论是:
在接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大
在接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大
分析:(1)根据二力平衡的知识可知,木块A做匀速直线运动,则摩擦力和拉力是一对平衡力,摩擦力等于拉力,即等于弹簧测力计的示数.
(2)知道拉力的大小和在拉力的方向上移动的距离,可利用公式W=FS判断出哪一次拉力做的功最多.
(3)知道做功的时间,可利用公式P=
W
t
判断出哪一次拉力的功率大.
(4)摩擦力的影响因素:①与物体间的压力有关; ②与接触面的粗糙程度有关.
解答:解:
(1)∵木块A做匀速直线运动,
∴摩擦力和拉力是一对平衡力,即摩擦力等于拉力,等于弹簧测力计的示数.
实验序号 压力
(N)
弹簧秤的示数
(N)
移动的距离
(cm)
所需的时间
(s)
所受到的滑动摩擦力(N)
1 5.0 1.0 80 6 1.0
2 6.0 1.2 60 8 1.2
3 7.0 1.4 80 10 1.4
(2)∵F1=1.0N,F2=1.2N,F3=1.4N,S1=80cm=0.8m,S2=60cm=0.6m,S3=80cm=0.8m,
∴W1=F1S1=1.0N×0.8m=0.8J,W2=F2S2=1.2N×0.6m=0.72J,W3=F3S3=1.4N×0.8m=1.12J,
从而可知,第3次拉力做的功最多.
(3)∵t1=6s,t2=8s,t3=10s,
∴P1=
W1
t1
=
0.8J
6s
≈0.13W,P2=
W2
t2
=
0.72J
8s
=0.09W,P3=
W3
t3
=
1.12J
10s
=0.112W,
从而可知,第1次拉力的功率大.
(4)由题目和表格数据可知,木块和桌面间粗糙程度一定,当压力增大时,弹簧测力计示数增大,即摩擦力在增大.
所以在接触面粗糙程度一定时,增大压力可以增大摩擦力.因此还可得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大.
故答案为:(1)见表格.(2)3.(3)1.
(4)在接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大.
点评:(1)本题考查了二力平衡时,摩擦力等于拉力,以及对功和功率的计算公式的理解和应用,在计算过程中要注意单位的换算.
(2)掌握用控制变量法探究摩擦力大小的影响因素.掌握摩擦力大小的影响因素.
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