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物理必考小李和小王同学通过实验研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关.他

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

小李和小王同学通过实验研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关.他们用弹簧测力计、一块长木板、及若干块大小和形状都相同的长方体金属块和木块做实验.金属块和木块的长、宽、高分别为10厘米、3厘米和2厘米,它们各自各个面的光滑程度均相同,但金属块表面较光滑,木块表面较粗糙,每块金属块和木块的重力分别为3牛和0.4牛.实验时,他们用不同的放置方法把金属块(或木块)放在长木板上,并用弹簧秤拉动它在长木板上沿水平方向作匀速直线运动,实验过程及记录数据如表一,表二和表三所示.AQe物理好资源网(原物理ok网)

表一  金属块放在长木板上AQe物理好资源网(原物理ok网)

次数放置方法接触面积(厘米2压力(牛)弹簧秤示数(牛)
1三块叠加平放3092.7
2二块叠加平放3061.8
3一块平放3030.9
表二  木块放在长木板上AQe物理好资源网(原物理ok网)

次数放置方法接触面积(厘米2压力(牛)弹簧秤示数(牛)
4三块叠加平放301.20.6
5二块叠加侧放200.80.4
6一块竖放60.40.2
表三  木块放在长木板上AQe物理好资源网(原物理ok网)

次数放置方法接触面积(厘米2压力(牛)弹簧秤示数(牛)
7一块平放300.40.2
8一块侧放200.40.2
9一块竖放60.40.2
(1)根据小李和小王的实验设计,可判断他们在研究滑动摩擦力的大小与________的关系.AQe物理好资源网(原物理ok网)

(2)小李根据表一中的实验次数1、2、3,得出的初步结论是:当接触面积和粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.你认为小李的结论是________(选填“错误”、“合理但结论不完整”或“合理且结论完整”).AQe物理好资源网(原物理ok网)

(3)小李和小王根据表二或表三中的实验数据分别得出初步结论:小王认为根据表二数据可知滑动摩擦力的大小与接触面积有关,接触面积越大,滑动摩擦力越大.而小李认为滑动摩擦力的大小与接触面积无关.你认为________(选填“小王”或“小李”)的初步结论是错误的,理由是________.AQe物理好资源网(原物理ok网)

(4)请进一步综合分析比较各表中弹簧秤示数和压力的比值关系,可初步得出结论:AQe物理好资源网(原物理ok网)

(a)________;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(b)________.

试题答案

解:(1)综合分析三个表中的数据,不难发现,小李和小王在研究滑动摩擦力的大小与物体间的压力、接触面积以及粗糙程度的关系;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(2)小李的结论合理但结论不完整,应为当接触面积和粗糙程度相同时,压力与滑动摩擦力成正比,或者压力与滑动摩擦力比值为定值;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(3)实验中采用的是控制变量法,当研究摩擦力与接触面的大小关系时,应控制压力和接触面的粗糙程度相同,小明在分析数据时没有考虑到,显然是错误的;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(4)进一步综合分析比较各表中弹簧秤示数和压力的比值关系,可以得出两条结论:表面光滑程度相同的物块,滑动摩擦力大小与压力的比值是一个定值;物块表面越光滑(粗糙),滑动摩擦力大小与压力的比值越小(越大).AQe物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:AQe物理好资源网(原物理ok网)

(1)物体间的压力、接触面积以及粗糙程度;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(2)合理但结论不完整;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(3)小王、小王在研究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系时,没有控制压力保持不变;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(4)(a)表面光滑程度相同的物块,滑动摩擦力大小与压力的比值是一个定值;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(b)物块表面越光滑(粗糙),滑动摩擦力大小与压力的比值越小(越大).AQe物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)①实验次数1、2、3控制的是接触面积和粗糙程度,改变的压力,研究摩擦力与压力大小的关系;AQe物理好资源网(原物理ok网)

②实验次数7、8、9控制的是压力和粗糙程度,改变的是接触面积,研究摩擦力与接触面积大小的关系;AQe物理好资源网(原物理ok网)

③分析比较表一和表二的数据,可以看出接触面越粗糙,摩擦力越大,研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系AQe物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析表一中实验次数1、2、3,小李的结论合理但结论不完整,应为当接触面积和粗糙程度相同时,压力与滑动摩擦力比值为定值;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(3)研究摩擦力与接触面的大小关系时,应控制压力和接触面的粗糙程度相同;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据三个表中弹簧测力计示数与压力的比值,结合接触面的粗糙程度,就会得出正确的结论.AQe物理好资源网(原物理ok网)

点评:(1)本题通过三组数据探究影响摩擦力大小的因素,考查学生分析数据,归纳结论的能力;AQe物理好资源网(原物理ok网)

(2)运用控制变量法研究的实验,相同因素和不同因素,要学会区分,这是解决此类问题的关键.AQe物理好资源网(原物理ok网)

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