Question

【題目】課外實(shí)踐活動(dòng)中小明用一塊已切成長(zhǎng)方體的肥皂（如圖甲，前后面保留了凹下去的字）做了以下實(shí)驗(yàn)：

（1）測(cè)肥皂的密度

①小明需要的測(cè)量工具是 、 ．

②小明測(cè)出相關(guān)物理量，他計(jì)算密度的表達(dá)式應(yīng)為 （用直接測(cè)量的物理量表達(dá)）．

③用上面方法測(cè)出的密度 （偏大/偏�。�．

（2）探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系小明提出了以下的設(shè)計(jì)方案：

①在肥皂的側(cè)面安裝一個(gè)拉鉤，如圖乙，將沒(méi)有字的一面放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出其讀數(shù)為F1；

②用小刀將有字的部分削平后放在同一水平桌面上（接觸面的粗糙程度與①相同），如圖丙，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出其讀數(shù)為F2；

③比較得出結(jié)論：若F1和F2不等，則說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小有關(guān)；若F1和F2相等，則說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無(wú)關(guān)．

小紅認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)方案不妥，你能說(shuō)出其原因嗎？ ．

提出你的改進(jìn)方法： ．

小紅又用如圖丁所示的裝置，探究摩擦力的大小還與哪些因素有關(guān)．

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小紅記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如上表所示．

a．分析序號(hào) 三組數(shù)據(jù)可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受壓力F大小的關(guān)系式是 ．

b．如要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)選序號(hào)為 三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．

序號(hào)	木塊放置情況	木板表面情況	壓力/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上鋪棉布	6	1.8
5	平放	木板上鋪毛巾	6	3.0

（4）小紅在實(shí)驗(yàn)時(shí)還發(fā)現(xiàn)：在木塊沒(méi)有被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)也有示數(shù)，且示數(shù)會(huì)變化．他請(qǐng)教老師，知道可用F﹣t圖象表示拉力隨時(shí)間的變化情況．若某次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始拉動(dòng)木塊直到木塊勻速滑動(dòng)的F﹣t圖象如圖戊所示，其中0～4s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析圖象可知：要使木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，至少要用 N的水平拉力拉木塊；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊所受的拉力是2N，則下列對(duì)木塊所處狀態(tài)的判斷，正確的是 ．

A．靜止 B．勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) D．條件不足，無(wú)法判斷．

Answer 1

【答案】（1）①天平、刻度尺；②ρ=；③偏小；

（2）沒(méi)有控制壓力相同；肥皂的側(cè)面安裝一個(gè)拉鉤后，先做步驟②，再做步驟①．

（3）1、2、3；f=0.2F；1、4、5；

（4）2.3；C

【解析】

試題分析：（1）①用天平測(cè)量長(zhǎng)方體肥皂的質(zhì)量m；用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)方體肥皂的長(zhǎng)a、寬b、高c．得到它的體積為：abc．

根據(jù)密度公式ρ=，可得，肥皂的密度ρ=．

②因?yàn)殚L(zhǎng)方體的肥皂（如圖甲），前后面保留了凹下去的字，所以計(jì)算出的體積比肥皂的真實(shí)體積大，由密度公式ρ=，可知計(jì)算出的密度偏�。�

（2）③小明第一次用彈簧測(cè)力計(jì)拉著肥皂做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，肥皂保持著原來(lái)的樣子．用小刀將有字的部分削平后放在同一水平桌面上第二次用彈簧測(cè)力計(jì)拉著肥皂做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，肥皂的質(zhì)量變小，對(duì)桌面的壓力減小，所以?xún)蓪?shí)驗(yàn)步驟中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)大小不能說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小關(guān)系．

小明應(yīng)該肥皂的側(cè)面安裝一個(gè)拉鉤后，再用小刀將有字的部分削平后放在同一水平桌面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（3）a、1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可得滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；

由數(shù)據(jù)知，壓力增大幾倍，滑動(dòng)摩擦力便增大為原來(lái)的幾倍，所以摩擦力與壓力成正比，

設(shè)f=kF

當(dāng)F=6N時(shí)，f=1.2N，代入數(shù)據(jù)得：

1.2N=k×6N

解得：k=0.2

所以關(guān)系式為：f=0.2F；

b、1、4、5三組實(shí)驗(yàn)，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可以探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系．

（4）由圖示圖象可知，要使木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊．如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中木塊所受的拉力恰好是2N，木塊所處的狀態(tài)可能是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．

故選C．

故答案為（1）①天平、刻度尺；②ρ=；③偏��；

（2）沒(méi)有控制壓力相同；肥皂的側(cè)面安裝一個(gè)拉鉤后，先做步驟②，再做步驟①．

（3）1、2、3；f=0.2F；1、4、5；

（4）2.3；C．