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如图,在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,需要测量滑块在木板上滑动...

如图,在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,需要测量滑块在木板上滑动时受到的摩擦力.
(1)图甲第一次的实验装置,木板固定在水平桌面,实验时,
①调零后的弹簧测力计拉滑块的拉力方向必须是______
②拉动重为G的滑块时,滑块要作______运动,此时读出测力计的示数为F;
③滑块受到的摩擦力大小表达式为:f=______(用步骤中出现过的物理量符号,写出表达式).
(2)实验时发现弹簧测力计在移动中示数不稳定,很难读数,实验小组将装置改为图乙的器材.在拉动木板水平向左运动的过程中,滑块相对水平桌面静止.
①请画出图乙中滑块所受摩擦力f 和弹簧测力计拉力F的示意图;
②这样进行实验,有什么优点?请你写出其中的一点.______

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(1)①弹簧测力计使用时,被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致; ②用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力; ③由二力平衡条件可知,匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小与拉力相等; (2)在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致了弹簧测力计的示数不稳定;当滑块固定,拉动长木板运动的过程中,木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小. 【解析】 (1)①调零后的弹簧测力计拉水平放置的滑块时,拉力方向必须是水平方向; ②实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可得:木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数; ③滑块受到的摩擦力大小表达式为:f=F; (2)①图乙中滑块所受摩擦力f 和弹簧测力计拉力F的示意图如下图所示: ②采用乙图设计因为无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易读数. 故答案为: (1)①水平方向;②匀速直线;③F;  (2)①如上图所示; ②测力计更稳定,便于读数.测力计更稳定,便于读数(或拉木板可以不用匀速、或可以演示摩擦力大小与运动方式(快慢、变速)无关、或可以验证摩擦力与压力成正比的定量关系等等,合理可得分).
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考点分析:
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实验次数体积V/cm3质量m/g
1510
21020
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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