1. 如图1所示,在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出以下猜想。
猜想一:可能与接触面之间的压力大小有关。
猜想二:滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。

(1)小琴分别在铺有木板和毛巾的桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,图1甲中弹簧测力计示数为
(2)根据图1
(3)如图1丙所示,小意用装有水的矿泉水瓶横放在长木板上,他多次改变瓶中水的质量进行实验,是为了探究滑动摩擦力大小与
猜想一:可能与接触面之间的压力大小有关。
猜想二:滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(1)小琴分别在铺有木板和毛巾的桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,图1甲中弹簧测力计示数为
2.6
N,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等
。(2)根据图1
甲和乙
可以验证猜想二是否正确。实验可得出结论:当压力
相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(3)如图1丙所示,小意用装有水的矿泉水瓶横放在长木板上,他多次改变瓶中水的质量进行实验,是为了探究滑动摩擦力大小与
压力
的关系。答案
(1)2.6 相等
(2)甲和乙 压力
(3)压力
(2)甲和乙 压力
(3)压力
解析
【分析】
本题围绕“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验展开,解题思路如下:
1. 弹簧测力计读数需先确定分度值,再对应指针位置读数;实验中拉动物体做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,根据二力平衡,滑动摩擦力与拉力大小相等。
2. 验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需用控制变量法,保持压力不变,改变接触面粗糙程度,据此选择实验图并推导结论。
3. 丙图中改变瓶中水的质量,是为了改变压力大小,接触面粗糙程度不变,以此探究滑动摩擦力与压力的关系。
【解析】
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,图甲中指针指向2.6N,故示数为2.6N;实验中沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡原理,木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)猜想二是滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,图甲和图乙中,压力均为木块的重力,接触面分别为木板和毛巾,符合控制变量要求,故选甲和乙;实验结论为:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图丙中,多次改变瓶中水的质量,会改变矿泉水瓶对长木板的压力大小,而接触面粗糙程度不变,因此是为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
【答案】
(1)2.6;相等
(2)甲和乙;压力
(3)压力
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题,考查弹簧测力计读数、二力平衡应用、控制变量法的实验设计,紧扣实验核心知识点,难度适中,能有效检验学生对实验原理和方法的掌握情况。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验展开,解题思路如下:
1. 弹簧测力计读数需先确定分度值,再对应指针位置读数;实验中拉动物体做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,根据二力平衡,滑动摩擦力与拉力大小相等。
2. 验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需用控制变量法,保持压力不变,改变接触面粗糙程度,据此选择实验图并推导结论。
3. 丙图中改变瓶中水的质量,是为了改变压力大小,接触面粗糙程度不变,以此探究滑动摩擦力与压力的关系。
【解析】
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,图甲中指针指向2.6N,故示数为2.6N;实验中沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡原理,木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等。
(2)猜想二是滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,图甲和图乙中,压力均为木块的重力,接触面分别为木板和毛巾,符合控制变量要求,故选甲和乙;实验结论为:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图丙中,多次改变瓶中水的质量,会改变矿泉水瓶对长木板的压力大小,而接触面粗糙程度不变,因此是为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
【答案】
(1)2.6;相等
(2)甲和乙;压力
(3)压力
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的基础实验题,考查弹簧测力计读数、二力平衡应用、控制变量法的实验设计,紧扣实验核心知识点,难度适中,能有效检验学生对实验原理和方法的掌握情况。
【难度系数】
0.7
2. 如图2所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验。

(1)实验前,杠杆在图2甲所示的位置静止,此时杠杆处于
(2)将杠杆调节水平位置平衡后,如图2乙所示,在A点处挂3个钩码,则应在B点处挂
(3)实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是
A. 取平均值减少误差 B. 使实验结论具有普遍性
(4)战国时期的《墨经》中最早记述了秤的杠杆原理,如图2丙,“权”“重”对应杠杆中的力,其中“重”表示被测量的物重,“标”“本”分别对应两个力的力臂。为了增大杆秤的量程,可采取的方法有
(1)实验前,杠杆在图2甲所示的位置静止,此时杠杆处于
平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态。把杠杆两端的平衡螺母向左
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂
。(2)将杠杆调节水平位置平衡后,如图2乙所示,在A点处挂3个钩码,则应在B点处挂
2
个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆左
(选填“左”或“右”)端将下沉。(3)实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是
B
(填字母)。A. 取平均值减少误差 B. 使实验结论具有普遍性
(4)战国时期的《墨经》中最早记述了秤的杠杆原理,如图2丙,“权”“重”对应杠杆中的力,其中“重”表示被测量的物重,“标”“本”分别对应两个力的力臂。为了增大杆秤的量程,可采取的方法有
换一个质量更大的“权”
(写出一种即可)。答案
(1)平衡 左 力臂
(2)2 左
(3)B
(4)换一个质量更大的“权”
(2)2 左
(3)B
(4)换一个质量更大的“权”
解析
【分析】
首先明确杠杆平衡的定义:静止或匀速转动的杠杆处于平衡状态;调节杠杆平衡时,平衡螺母向杠杆上翘的一端调节,使杠杆水平平衡,此时力臂与杠杆重合,便于测量力臂。利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算钩码数量,分析取下钩码后力与力臂的乘积判断下沉方向;探究规律的实验多次实验是为了使结论具有普遍性;杆秤依据杠杆平衡原理,结合公式分析增大量程的方法。
【解析】
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,因此处于平衡状态;图甲中杠杆右端下沉、左端上翘,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂可直接从杠杆刻度读取,便于测量力臂。
(2)设每个钩码重力为$G$,每格长度为$L$,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$:A点力与力臂的乘积为$3G×2L=6GL$,则B点需满足$F_B×3L=6GL$,解得$F_B=2G$,即应挂2个钩码;两边各取下1个钩码后,左边力与力臂乘积为$2G×2L=4GL$,右边为$1G×3L=3GL$,因$4GL>3GL$,故杠杆左端下沉。
(3)探究杠杆平衡条件时,多次改变条件收集多组数据,是为了避免实验偶然性,使结论具有普遍性,故选B。
(4)杆秤依据杠杆平衡原理:$权×标=重×本$,要增大量程(即能测量更大的物重),可换一个质量更大的“权”,这样在“标”“本”不变时,能承受更大的“重”。
【答案】
(1)平衡;左;力臂
(2)2;左
(3)B
(4)换一个质量更大的“权”
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆的应用;实验探究方法
【点评】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开,涵盖平衡状态判断、杠杆调节、平衡条件应用、实验目的及杆秤原理,是基础实验题,需熟练掌握杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.5
首先明确杠杆平衡的定义:静止或匀速转动的杠杆处于平衡状态;调节杠杆平衡时,平衡螺母向杠杆上翘的一端调节,使杠杆水平平衡,此时力臂与杠杆重合,便于测量力臂。利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算钩码数量,分析取下钩码后力与力臂的乘积判断下沉方向;探究规律的实验多次实验是为了使结论具有普遍性;杆秤依据杠杆平衡原理,结合公式分析增大量程的方法。
【解析】
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,因此处于平衡状态;图甲中杠杆右端下沉、左端上翘,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂可直接从杠杆刻度读取,便于测量力臂。
(2)设每个钩码重力为$G$,每格长度为$L$,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$:A点力与力臂的乘积为$3G×2L=6GL$,则B点需满足$F_B×3L=6GL$,解得$F_B=2G$,即应挂2个钩码;两边各取下1个钩码后,左边力与力臂乘积为$2G×2L=4GL$,右边为$1G×3L=3GL$,因$4GL>3GL$,故杠杆左端下沉。
(3)探究杠杆平衡条件时,多次改变条件收集多组数据,是为了避免实验偶然性,使结论具有普遍性,故选B。
(4)杆秤依据杠杆平衡原理:$权×标=重×本$,要增大量程(即能测量更大的物重),可换一个质量更大的“权”,这样在“标”“本”不变时,能承受更大的“重”。
【答案】
(1)平衡;左;力臂
(2)2;左
(3)B
(4)换一个质量更大的“权”
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆的应用;实验探究方法
【点评】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开,涵盖平衡状态判断、杠杆调节、平衡条件应用、实验目的及杆秤原理,是基础实验题,需熟练掌握杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.5
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