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2.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A、滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关.
B、滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关.
C、滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关.

小黄同学用弹簧测力计拉着长方体木块进行了探究:

步骤:
①把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F;(如图甲)
②在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F;(如图丙)
③在木块上固定好毛巾,放上木块,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F;(如图乙)
④将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块在木板上匀速运动,分别读出拉力F;
⑤把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块慢速和中速做匀速运动,分别读出这时的拉力F;
(1)实验中改变压力大小的方法是改变压在木块上的砝码的质量;用弹簧测力计拉木块匀速运动的目的是使物体受力平衡,弹簧测力计的示数等于摩擦力;
(2)根据实验步骤④我们猜想小黄的探究目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关;根据实验步骤⑤可以验证猜想A;(选填序号“A”“B”“C”)

分析 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,利用二力平衡条件,通过弹簧测力计的拉力来测出摩擦力的大小;
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面积、运动速度等无关,在实验中要运用控制变量法进行探究与分析,并最终得出结论.

解答 解:(1)实验中改变压力大小的方法是改变压在木块上的砝码的质量;
用弹簧测力计拉木块匀速运动的目的是使物体所受拉力与摩擦力平衡,此时弹簧测力计的示数等于摩擦力;
(2)实验步骤④中“将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块在木板上匀速运动,分别读出拉力F”,这是改变了接触面积的大小,因此我们猜想小黄的探究目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关;
实验步骤⑤“把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块慢速和中速做匀速运动,分别读出这时的拉力F”,这是改变了物体运动的速度,因此可以验证猜想A,看滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关.
故答案为:(1)改变压在木块上的砝码的质量;使物体受力平衡,弹簧测力计的示数等于摩擦力;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关;A.

点评 本题考查了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,二力平衡条件的运用、控制变量法的运用等,要熟知影响滑动摩擦力大小的因素,并结合控制变量法进行分析.

练习册系列答案
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15.在探究“电流与电压的关系”的实验中,实验器材有:电源(电压恒为9V)、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、10Ω电阻、5Ω电阻各一个,导线若干.
(1)如图是小明连接的实物电路图,要用电压表测量R1两端的电压,导线a、b、c中有一根连接错误,这根导线是c.
(2)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中,电压表的示数变大(选填“变大”或“变小”).
(3)将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表示数变化范围是3~6V,记录的几组实验数据如表所示.
①分析表中数据可得:电阻一定时,通过电阻的电流与其两端的电压成正比.
②根据表中数据计算可得,本实验所用的滑动变阻器电阻最大值为15Ω.
电阻R/Ω10
电压U/V3456
电流I/A0.30.40.50.6

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10.小王同学发现:每天晚上7点至9点左右,小区处于用电高峰期时,家中的电灯相对暗些;而到了晚上11点以后,过了用电高峰期,电灯又会变得亮一些.这是为什么呢?爸爸这样提示他:“不同时段,电路中使用的用电器数量不同,其总电阻也不同.可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体,用一个小灯泡来模拟.通过比较小灯泡两端电压(相当于家用,电器两端的实际电压)的变化,你就能知道原因了.”于是,小王根据如图电路进行了探究.他选用电压恒为6V的电源,额定电压“2.5V”的小灯泡.如图甲中是未连接完整的实验电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图a所示的实物电路连接完整.  (要求:连线不能交叉)
(2)【进行实验】
第1步:连接电路,闭合.开关,读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中.
第2步:分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验,把测量结果记录在表格中.
第3步:计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中.
小灯泡电压(伏)电流(安)电功率(瓦)电阻(欧)
L12.400.431.035.58
L22.600.330.867.88
L32.750.260.7210.58
【数据分析】每次实验,电压表的读数都小于电源电压,说明实验中导线等其他元件也有电阻,会“分走”一部分电压.
【反思解释】
①过了用电高峰期,家中的电灯功率变大,亮度增加,其原因是电路中用电器总功率变小,总电阻增大,干路电流变小,电灯两端电压增大
②在输电线路中,应尽量选择短而粗的导线,这样做的好处是为了减少输电线路上电能的损耗.

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17.某物理兴趣小组利用如图甲所示电路图进行如下的实验研究:测定标有“3.6V”字样小灯泡的功率及定值电阻R的阻值.

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    物理量

实验次数
电压U/V电流I/A电阻R/Ω
1
2
3
(2)闭合S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制成如图乙的U-I关系图象.由图象分析,当电压表示数为2V时,灯泡L的电功率PL=0.8W;图象中所绘图象是一条曲线,其原因是:灯泡的电阻会随温度的变化而变化.
(3)若在进行(2)时发现电压表突然损坏,该组同学手边有多余电流表但无电压表,为了测出小灯泡的额定功率,小明灵机一动,设计了如丙的电路图;并进行如下操作:①调节滑片至阻值最大处,并同时闭合S1、S2、S3;②调节滑动变阻器的滑片,直至电流表A1的示数为0.45A时,记下电流表A的示数1.0A(如图丁);③根据公式计算出灯的额定功率为1.98W.

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7.小宇要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小.
接下来小宇通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中应该用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡的知识可知,此时的摩擦力的大小等于拉力的大小.
(2)如果小宇要探究猜想②,他应该选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大.
(3)小宇要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.
小宇在这个实验中存在的问题是:没有控制压力一定.你认为改进的方法是,在该实验中可以选择一个长方体(选填“长方体”或“正方体”)木块,操作的步骤是:
a.把长方体木块平放在桌面上,匀速拉动,测出摩擦力为F1
b.把长方体木块侧放在桌面上,匀速拉动,测出摩擦力为F2
c.分析所测得的数据,得出结论.

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14.小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小.
接下来小明通过图所示实验操作验证他的猜想:

(1)实验中小明应该用弹簧测力计水平方向匀速拉动木块在长木板上滑动.
(2)如果小明要探究猜想②,他应该选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答:不可靠.理由是没有保证压力相同.

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11.如图是小红利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向左(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是便于测量力臂.
(3)小红调节杠杆平衡后,在杠杆的两端挂上钩码,杠杆的状态如图甲所示,为此,小红又调节两端的平衡螺母,使杠杆重新回到水平平衡位置.然后正确记录下钩码重,动力臂OA和阻力臂OB的值.分析实验致据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一样?杠杆上挂钩码后,小红又调节了平衡螺母.
(4)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉.当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:其力臂变小.

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12.同学们书写时常用的中性笔,在它的构造和使用中包含了许多物理知识,下来说法正确的是(  )
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B.笔尖的小钢珠可以增大摩擦
C.笔尖弹回时弹性势能转化为动能
D.手与笔接触面积较大,可以增大压强

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同步练习册答案