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小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验: a.如图1中甲图所示...

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:

a.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.

b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.

c.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.

1)该实验主要采用的探究方法是_____

2)由图1_____两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.

3)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越_____(选填“大”或“小”).

4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动.于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是_____长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”).实验中小丽发现:当F3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____N

5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,Ftvt图象分别如图34所示.则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____N

 

控制变量法 甲丙 大 不需要 1.8N 4 【解析】 本题考查探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,关键是对控制变量法的理解,理解物体匀速直线运动时拉力与摩擦力是一对平衡力。 (1)[1]该实验主要采用的探究方法是控制变量法。 (2)[2]因为沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小等于摩擦力的大小;由图1中甲丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。 (3)[3]由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 (4)[4]如图1中丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。 [5]实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止,且长木板B刚好做匀速直线运动,以长木板B为研究对象,长木板B受到弹簧测力计的拉力F,A对B的摩擦力及地面对B的摩擦力三个力作用,而处于平衡状态,则有 由图甲可知AB之间的摩擦力为1.8N,则地面对B的摩擦力为 则长木板B受到地面的摩擦力大小为1.8N。 (5)[6]如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示,由图4知,6﹣9秒物体做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,由图3可知此时摩擦力为4N,由于压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为4N。  
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考点分析:
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在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)

1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做___运动时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=___N

2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在______相同时,________越大,滑动摩擦力越大。

3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案_____

4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力________(选填大于”“等于小于)图甲中铝块所受的滑动摩擦力。

 

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小明用U形管测量某种液体(与水不相溶)的密度,左边管的面积是S1,右边管的面积是S2,且2S23S1

(1)U形管中装入水,水面如图甲所示,阀门K受到向______的压强更大。

(2)打开阀门K,稳定后,发现U形管左、右液面______,依据的原理是______

(3)打开阀门K,稳定后,再向左管中缓慢倒入深度为h1的待测液体,当液体静止时,右边水面上升的高度是h2,待测液体的密度是______

(拓展)小聪看到了小明的设计方案,认为很复杂,于是他找来了两端开口的玻璃管,下端用薄塑料片(质量忽略不计)盖住,将下端竖直插入水中,深度为H1,然后向玻璃管中倒入待测液体,当塑料片刚好脱落时,玻璃管中液体的深度为H2,如图丙所示。薄塑料片刚好脱落时所受的是______(选填“平衡力”或“非平衡力”),液体密度为______

 

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小明利用如图所示的装置较精确地测出小石块(轻微吸水)的密度。此装置中部是一密封的空心圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘。因为圆筒是空心的,下面挂的小篮又较重,在水中能保持直立漂浮。(已知ρ1.0×103 kg/m3)于是他进行了如下操作:

(1)将小石块用质量和厚度均可忽略的保鲜膜密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平,如图甲所示;

(2)取出小石块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线与______相平,如图乙所示,记下砝码的质量m195 g

(3)拿掉盘中的全部砝码,将小石块放于篮内,再向盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平,如图丙所示,记下盘内砝码的质量m250 g

(4)小石块的质量为________g,小石块排开水的质量为________g,密度为________kg/m3

(拓展)利用该装置和砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于________(用上述测量中的物理量字母m1m2以及ρ来表示)。如果实验时没有给小石块做隔水处理,测得的小石块的密度将会________(选填“偏大”或“偏小”)

 

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小明利用如图甲、乙、丙所示的器材测量盐水的密度:小木块(边长a)、大烧杯2只、足量的水(已知水的密度为ρ)。

(1)烧杯中加入适量的水,如图乙所示,将小木块放入到水中,木块漂浮,处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时木块顶端距离液面的高度为L1

(2)如图丙所示,将木块从水中取出后,放入相同体积的盐水中,木块顶端距离液面的高度为L2

(3)木块在水中受到的浮力为______N,盐水的密度为ρ盐水______(用字母表示)。

(4)小明测出的盐水密度偏______(选填“大”或“小”),原因是______

(5)小明通过实验分析得出木块的密度的表达式为ρ______(用字母表示)。

 

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小明利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的密度,他设计了如图所示的实验方案并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作。根据图中内容,完成以下(ρ1.0×103kg/m3g10N/kg

(1)分析以上步骤,木块的重力为______N

(2)小明对比分析步骤甲和乙的测力计示数,石块所受浮力为______N,密度为______kg/m3

(3)小明分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数,木块浸没在水中所受到的浮力为______N,木块的密度为______kg/m3

(评估)小勇却认为小明所测木块密度的方案中有缺陷,实验中只用完成甲、乙、丙、丁的操作就可以了,且得到的结果更准确。你认为小勇的看法______(选填“合理”或“不合理”)。按小勇的方案测出木块的密度将比小明所测得的密度值______(选填“大”或“小”)些,原因是:小明实验方案中所测得的木块浮力______(选填“偏大”或“偏小”)。

 

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