Question

在探究“滑動(dòng)摩擦力大小和哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）小明剛開始拉木塊時(shí)，他的水平拉力逐漸增大，但木塊仍靜止，此過程中彈簧測力計(jì)的示數(shù)在變大，那么這一過程中木塊受力______（選填“平衡”或“不平衡”），木塊所受的摩擦力______（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（2）小明增大拉力后，木塊被拉動(dòng)了，而且越來越快，小明讀出某一時(shí)刻彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2N，他認(rèn)為這時(shí)的摩擦力大小為2N，老師指出了他操作中的錯(cuò)誤是______．
（3）改正錯(cuò)誤后，小明順利地完成了探究過程，比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：壓力一定時(shí)，______．該實(shí)驗(yàn)用到的主要實(shí)驗(yàn)方法是______．
（4）把木板的一端墊高，制成一個(gè)斜面，沿斜面向上勻速拉動(dòng)木塊，算出機(jī)械效率．增大斜面傾角，再次實(shí)驗(yàn)，由此得到的結(jié)論是：在粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，斜面的機(jī)械效率越______（選填“高”或“低”）．需要的拉力越______（選填“大”或“小”）．

Answer 1

解：（1）雖然水平拉力逐漸增大，但是木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以在水平方向受到的拉力與摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；
（2）木塊未做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)拉力與摩擦力不相等；
（3）甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，壓力大小相等，丙的接觸面粗糙程度大于甲的接觸面粗糙程度，拉力大于甲的壓力，說明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
這種研究問題的方法叫做控制變量法；
（4）在粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，壓力越小，摩擦力越小，斜面的機(jī)械效率越高；
斜面坡度越緩越省力，越陡所需的拉力越大．
故答案為：（1）平衡；變大；（2）沒有使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；控制變量法；（4）高；大．
分析：（1）靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都屬于平衡狀態(tài)，物體受力平衡；
（2）在測滑動(dòng)摩擦力時(shí)，應(yīng)拉動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（3）掌握控制變量法，比較甲、丙兩次實(shí)控制的量和改變的量，得出影響摩擦力大小的因素；
（4）掌握斜面省力特點(diǎn)及傾斜程度與機(jī)械效率的關(guān)系，斜面的傾斜程度越大，物體對斜面的壓力越小，摩擦力越小，做的額外功越少，有用功不同，所以機(jī)械效率增大．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究“滑動(dòng)摩擦力大小和哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素及斜面的效率與傾斜程度之間的關(guān)系，注意控制變量法和二力平衡條件在題目中的應(yīng)用，其中（1）只要木塊靜止，摩擦力就等于拉力，此處很容易出錯(cuò)，平時(shí)在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意這點(diǎn)．