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3. 小成同学想探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，实验器材如下：长木板（上、下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长、宽、高不等）、弹簧测力计等。
(1)实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓慢匀速拉动木块（如图），目的是让弹簧测力计的示数与木块所受滑动摩擦力的大小
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力的大小与
| 长木板不同表面 | 弹簧测力计示数/N |
| --- | --- | --- |
| | 一个木块 | 两个木块重叠 |
| 光滑表面 | | |
| 粗糙表面 | | |
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是：
(4)小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示）。你认为应该采用哪个方案？答：
方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板
方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板
方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
(1)实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓慢匀速拉动木块（如图），目的是让弹簧测力计的示数与木块所受滑动摩擦力的大小
相等
。(2)小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力的大小与
压力大小和接触面粗糙程度
的关系。| 长木板不同表面 | 弹簧测力计示数/N |
| --- | --- | --- |
| | 一个木块 | 两个木块重叠 |
| 光滑表面 | | |
| 粗糙表面 | | |
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是：
将该木块面积不同的侧面置于水平木板上
。(4)小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示）。你认为应该采用哪个方案？答：
方案三
。方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板
方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板
方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板
答案
3.(1)相等 (2)压力大小和接触面粗糙程度 (3)将该木块面积不同的侧面置于水平木板上 (4)方案三
解析
【分析】
本题围绕探究滑动摩擦力的实验展开，需结合二力平衡、控制变量法等知识分析各问题：
1. 第(1)问：匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动，水平方向受拉力和滑动摩擦力，根据二力平衡，两力大小相等，以此确定实验目的。
2. 第(2)问：分析表格中的变量，长木板的粗糙程度、木块的压力大小均为变化量，对应探究的滑动摩擦力影响因素。
3. 第(3)问：探究接触面积的影响时，需控制压力和粗糙程度不变，改变接触面积，利用长方体木块不同侧面面积不同的特点操作。
4. 第(4)问：改进方案需满足木块静止（二力平衡）且测力计便于读数，逐一分析各方案的合理性。
【解析】
(1) 用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块处于匀速直线运动状态，水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此弹簧测力计的示数与木块所受滑动摩擦力的大小相等。
(2) 表格中，长木板的表面粗糙程度（光滑/粗糙）不同，木块的压力大小（一个木块/两个木块重叠）不同，因此探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，长方体木块不同侧面的面积不同，因此操作是将该木块面积不同的侧面置于水平木板上。
(4) 方案一：拉动木板时弹簧测力计随木板运动，不便读数；方案二：拉动加轮子的木板时，弹簧测力计仍随木板运动，读数不便；方案三：木块静止，滑动摩擦力与弹簧测力计拉力平衡，且弹簧测力计固定在墙上，读数方便，故选择方案三。
【答案】
(1)相等 (2)压力大小和接触面粗糙程度 (3)将该木块面积不同的侧面置于水平木板上 (4)方案三
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题是力学实验的典型题，围绕滑动摩擦力探究实验，考查实验原理、变量控制、操作设计与改进，注重对实验核心知识的理解与应用，需学生结合二力平衡和控制变量法分析问题。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究滑动摩擦力的实验展开，需结合二力平衡、控制变量法等知识分析各问题：
1. 第(1)问：匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动，水平方向受拉力和滑动摩擦力，根据二力平衡，两力大小相等，以此确定实验目的。
2. 第(2)问：分析表格中的变量，长木板的粗糙程度、木块的压力大小均为变化量，对应探究的滑动摩擦力影响因素。
3. 第(3)问：探究接触面积的影响时，需控制压力和粗糙程度不变，改变接触面积，利用长方体木块不同侧面面积不同的特点操作。
4. 第(4)问：改进方案需满足木块静止（二力平衡）且测力计便于读数，逐一分析各方案的合理性。
【解析】
(1) 用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块处于匀速直线运动状态，水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此弹簧测力计的示数与木块所受滑动摩擦力的大小相等。
(2) 表格中，长木板的表面粗糙程度（光滑/粗糙）不同，木块的压力大小（一个木块/两个木块重叠）不同，因此探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，长方体木块不同侧面的面积不同，因此操作是将该木块面积不同的侧面置于水平木板上。
(4) 方案一：拉动木板时弹簧测力计随木板运动，不便读数；方案二：拉动加轮子的木板时，弹簧测力计仍随木板运动，读数不便；方案三：木块静止，滑动摩擦力与弹簧测力计拉力平衡，且弹簧测力计固定在墙上，读数方便，故选择方案三。
【答案】
(1)相等 (2)压力大小和接触面粗糙程度 (3)将该木块面积不同的侧面置于水平木板上 (4)方案三
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题是力学实验的典型题，围绕滑动摩擦力探究实验，考查实验原理、变量控制、操作设计与改进，注重对实验核心知识的理解与应用，需学生结合二力平衡和控制变量法分析问题。
【难度系数】
0.6
4.小明同学利用 A、B 两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如图所示。
(1)实验中小明是通过观察
(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是：
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，可以通过比较图
(4)小明同学实验时将物体 B 沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出结论：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是：
(1)实验中小明是通过观察
压痕的深浅程度(或海绵形变的程度)
来比较压力作用效果的。(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是：
压力的作用效果跟压力的大小有关
。(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，可以通过比较图
甲、丙
所示的实验。(4)小明同学实验时将物体 B 沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出结论：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是：
没有控制压力的大小相等
。答案
4.(1)压痕的深浅程度(或海绵形变的程度) (2)压力的作用效果跟压力的大小有关 (3)甲、丙 (4)没有控制压力的大小相等
解析
【分析】
本题是探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验，核心方法是转换法和控制变量法。首先，压力的作用效果无法直接观察，通过海绵的形变程度（压痕深浅）来间接体现，这是转换法；探究压力作用效果与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，只改变要探究的因素，这是控制变量法。针对每个问题，结合实验图逐一分析：
(1) 明确实验中转换法的应用，确定反映压力作用效果的现象；
(2) 对比甲、乙两图，找到不变量（受力面积）和变量（压力大小），推导结论；
(3) 要探究受力面积对压力作用效果的影响，需保证压力相同，受力面积不同，据此选择对应实验图；
(4) 分析丁图的操作，判断是否符合控制变量的要求，找出存在的问题。
【解析】
(1) 实验中，海绵的形变程度（压痕的深浅）越明显，说明压力的作用效果越显著，因此通过观察压痕的深浅程度（或海绵形变的程度）来比较压力作用效果；
(2) 甲、乙两图中，受力面积相同，乙图中压力更大，海绵的压痕更深，因此结论是：压力的作用效果跟压力的大小有关；
(3) 探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相同，改变受力面积，甲、丙两图中，压力均为物体A的重力，受力面积不同，因此选甲、丙；
(4) 将物体B沿竖直方向切成两块时，受力面积减小的同时，压力也变为原来的一半，没有控制压力的大小相等，因此得出的结论错误。
【答案】
(1) 压痕的深浅程度(或海绵形变的程度)
(2) 压力的作用效果跟压力的大小有关
(3) 甲、丙
(4) 没有控制压力的大小相等
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题是压强章节的基础实验题，重点考查实验方法（控制变量法、转换法）的应用，需学生理解实验设计的逻辑，明确探究变量与控制变量的关系，是初中物理压强部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
本题是探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验，核心方法是转换法和控制变量法。首先，压力的作用效果无法直接观察，通过海绵的形变程度（压痕深浅）来间接体现，这是转换法；探究压力作用效果与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，只改变要探究的因素，这是控制变量法。针对每个问题，结合实验图逐一分析：
(1) 明确实验中转换法的应用，确定反映压力作用效果的现象；
(2) 对比甲、乙两图，找到不变量（受力面积）和变量（压力大小），推导结论；
(3) 要探究受力面积对压力作用效果的影响，需保证压力相同，受力面积不同，据此选择对应实验图；
(4) 分析丁图的操作，判断是否符合控制变量的要求，找出存在的问题。
【解析】
(1) 实验中，海绵的形变程度（压痕的深浅）越明显，说明压力的作用效果越显著，因此通过观察压痕的深浅程度（或海绵形变的程度）来比较压力作用效果；
(2) 甲、乙两图中，受力面积相同，乙图中压力更大，海绵的压痕更深，因此结论是：压力的作用效果跟压力的大小有关；
(3) 探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相同，改变受力面积，甲、丙两图中，压力均为物体A的重力，受力面积不同，因此选甲、丙；
(4) 将物体B沿竖直方向切成两块时，受力面积减小的同时，压力也变为原来的一半，没有控制压力的大小相等，因此得出的结论错误。
【答案】
(1) 压痕的深浅程度(或海绵形变的程度)
(2) 压力的作用效果跟压力的大小有关
(3) 甲、丙
(4) 没有控制压力的大小相等
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题是压强章节的基础实验题，重点考查实验方法（控制变量法、转换法）的应用，需学生理解实验设计的逻辑，明确探究变量与控制变量的关系，是初中物理压强部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
