10. 小明发现车子在刚下雨的路面上转弯容易打滑,但在雨后的路面相对不容易打滑,干燥的路面则更不容易打滑,他试图找出上述现象的原因。同学提醒他这里可能要用到还没学过的知识,建议他先思考路面的影响。于是小明猜想,一个木块静止于水平面,水平拉动木块所需的力的大小与路面潮湿程度有关。请帮助小明设计实验方案:
(1)实验所需器材:。
(2)画出记录实验数据的表格。
(3)设计实验方案(可画图或文字表述),并判断小明的猜想是否正确。
拓展与应用:当水层足够厚时,水可以自由地在层间流动,水会减少汽车轮胎与路面的摩擦力,引发打滑现象。而当水形成很薄的膜层时,表面浸润和张力会让水增大摩擦,故不容易打滑。这就能解释为什么人工清点纸币时,干燥的手指在纸币上打滑,将手指沾水后反倒不打滑了。
(1)实验所需器材:。
(2)画出记录实验数据的表格。
(3)设计实验方案(可画图或文字表述),并判断小明的猜想是否正确。
拓展与应用:当水层足够厚时,水可以自由地在层间流动,水会减少汽车轮胎与路面的摩擦力,引发打滑现象。而当水形成很薄的膜层时,表面浸润和张力会让水增大摩擦,故不容易打滑。这就能解释为什么人工清点纸币时,干燥的手指在纸币上打滑,将手指沾水后反倒不打滑了。
答案
解:
(1)木块、弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、水、滴管
(2)实验数据记录表格如下:
| 接触面潮湿程度 | 第1次拉力F/N | 第2次拉力F/N | 第3次拉力F/N | 拉力平均值F/N |
|----------------------|--------------|--------------|--------------|---------------|
| 干燥 | | | | |
| 少量水(形成薄水膜) | | | | |
| 大量水(形成厚水层) | | | | |
(3)实验方案:
① 将长木板水平放置,把木块放在干燥的长木板表面,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数等于水平拉动木块所需的力,将示数记录到对应表格中,重复操作3次;
② 用滴管向长木板表面均匀滴加少量水,形成均匀的薄水膜,保持木块、拉动速度等其他条件不变,再次用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,记录对应拉力示数,重复操作3次;
③ 继续向长木板表面添加足量的水,形成可自由流动的较厚水层,保持其他条件不变,再次用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,记录对应拉力示数,重复操作3次;
④ 分别计算三组不同潮湿程度下的拉力平均值,对比三组平均值的大小。
判断结果:三组拉力平均值大小不相等,说明水平拉动木块所需的力的大小与路面潮湿程度有关,小明的猜想正确。
(1)木块、弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、水、滴管
(2)实验数据记录表格如下:
| 接触面潮湿程度 | 第1次拉力F/N | 第2次拉力F/N | 第3次拉力F/N | 拉力平均值F/N |
|----------------------|--------------|--------------|--------------|---------------|
| 干燥 | | | | |
| 少量水(形成薄水膜) | | | | |
| 大量水(形成厚水层) | | | | |
(3)实验方案:
① 将长木板水平放置,把木块放在干燥的长木板表面,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数等于水平拉动木块所需的力,将示数记录到对应表格中,重复操作3次;
② 用滴管向长木板表面均匀滴加少量水,形成均匀的薄水膜,保持木块、拉动速度等其他条件不变,再次用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,记录对应拉力示数,重复操作3次;
③ 继续向长木板表面添加足量的水,形成可自由流动的较厚水层,保持其他条件不变,再次用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,记录对应拉力示数,重复操作3次;
④ 分别计算三组不同潮湿程度下的拉力平均值,对比三组平均值的大小。
判断结果:三组拉力平均值大小不相等,说明水平拉动木块所需的力的大小与路面潮湿程度有关,小明的猜想正确。
11.小明沿水平方向向右推箱子,推力为F,如图甲所示,过程中的F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,0~3 s内,箱子受到的摩擦力大小为

5 N
,摩擦力的方向水平向左
,3~6 s内,箱子受到的摩擦力大小为8 N
。答案
11.5 N 水平向左 8 N
登录