【題目】在學(xué)習(xí)了滑動摩擦力知識后,實驗小組的同學(xué)想用所學(xué)的知識進一步探究運動鞋的鞋底防滑效果.小涵和小思同學(xué)各自帶來了足球鞋和籃球鞋,又準備了一張練習(xí)立定跳遠用的橡膠墊,一個彈簧測力計和細線.

(1)如圖所示是同學(xué)們實驗時的場景,為了能準確地測量滑動摩擦力的大小,實驗時應(yīng)該怎樣操作? .這樣做的目的是

(2)小涵將自己的運動鞋放在水平桌面的橡膠墊上,按正確的方法拉動彈簧測力計,但在實驗過程中卻遇到了難題,請你分析他們可能遇到的困難丙提出改進意見.(困難和對應(yīng)意見各寫一條即可)

(3)小涵測出滑動摩擦力大的一定是“防滑冠軍”嗎?請說明理由.

【答案】(1)把運動鞋放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動;使拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等;

(2)難題:很難控制勻速拉動彈簧測力計或測力計在運動中讀數(shù),很難準確讀數(shù);

改進:如圖,保持彈簧測力計沿水平方向拉著運動鞋,拉動運動鞋下面的橡膠墊;

(3)不一定;滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度都有關(guān)系.兩運動鞋的質(zhì)量不同,對接觸面的壓力不同,沒控制壓力相同.

【解析】

試題分析:(1)為了測出摩擦力的大小,采用了轉(zhuǎn)換法,當(dāng)物體做勻速直線運動時,受平衡力,彈簧測力計的拉力與摩擦力相等;

(2)在拉動運動鞋時,很難讓鞋子保持勻速直線運動狀態(tài),會導(dǎo)致了彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定;當(dāng)拉動橡膠墊的過程中,鞋子保持靜止狀態(tài),根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大。

(3)滑動摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān),接觸面的粗糙程度一定時,表面受到的壓力越大,摩擦力就越大.

解:

(1)實驗過程中為了測得摩擦力的大小采用了轉(zhuǎn)換法,即,把運動鞋放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動,此時運動鞋受平衡力,所受滑動摩擦力等于彈簧測力計拉力的大。

(2)實驗中,拉著彈簧測力計做勻速直線運動是比較難做到的,彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定,很難準確讀數(shù);

我們可以讓運動鞋不動而拉動橡膠墊,這樣做的好處是:能做到測力計示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù);

(3)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),不同的鞋子的質(zhì)量不同,對水平面的壓力不同,因此在研究鞋子防滑性能時,應(yīng)該控制鞋子的質(zhì)量相同.

故答案為:

(1)把運動鞋放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動;使拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等;

(2)難題:很難控制勻速拉動彈簧測力計或測力計在運動中讀數(shù),很難準確讀數(shù);

改進:如圖,保持彈簧測力計沿水平方向拉著運動鞋,拉動運動鞋下面的橡膠墊;

(3)不一定;滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度都有關(guān)系.兩運動鞋的質(zhì)量不同,對接觸面的壓力不同,沒控制壓力相同.

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B是正確測量合金塊質(zhì)量時使用砝碼情況和游碼的位置,它的質(zhì)量為________ g;

C是他用量筒測量中合金塊體積的情景,則該合金塊的體積是________ cm3;

換用大小不同的合金塊,重復(fù)上述測量,他得到不同合金塊的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像如圖D所示。由圖像可知,合金塊的質(zhì)量與體積成________比;

通過上述探究,若合金塊的體積為10 cm3,則它的質(zhì)量為________g;

(2)小軍接著對水進行探究,描繪出質(zhì)量與體積的關(guān)系圖線如圖E中甲所示。他分析后發(fā)現(xiàn),由于誤將燒杯和水的總質(zhì)量當(dāng)成了水的質(zhì)量,導(dǎo)致圖線甲未經(jīng)過坐標原點。由此推斷:水的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖線應(yīng)是________(填圖E”“”)。

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