11.为更精确地测量木块受到的滑动摩擦力,小丽引入拉力传感器并设计了如图甲所示的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放,拉动木板发现传感器示数不稳定,同时观察到实验中木块总有些摆动,获得的数据如图乙所示。是什么引起了木块的摆动,进而引起摩擦力测量值的不稳定?小丽继续实验,将木块侧放,重复实验,获得的数据如图丙所示。

(1)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为
(2)继续实验环节基于的假设是
(3)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关的结论。小科认为不正确,并从实验中找出了说服小丽的证据:
小丽的实验结论可修改为
(1)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为
1.0
N。(2)继续实验环节基于的假设是
接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定
。(3)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关的结论。小科认为不正确,并从实验中找出了说服小丽的证据:
由图乙和图丙发现,只改变接触面积,摩擦力的大小几乎不变
。小丽的实验结论可修改为
接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小
。答案
11.(1)1.0 (2)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定
(3)由图乙和图丙发现,只改变接触面积,摩擦力的大小几乎不变 接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小
(3)由图乙和图丙发现,只改变接触面积,摩擦力的大小几乎不变 接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小
解析
【分析】
本题围绕滑动摩擦力的测量实验展开,需结合二力平衡原理分析拉力与摩擦力的关系,通过对比不同接触面积下的实验数据,探究接触面积对滑动摩擦力的影响。首先根据二力平衡确定拉力与摩擦力的等量关系,再结合实验设计的变量(接触面积)分析假设,最后对比两组数据得出结论。
【解析】
(1) 拉动木板时,木块保持静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,木块受到的滑动摩擦力等于拉力传感器的拉力。观察图乙,第1秒末传感器的示数为1.0N,因此木块所受摩擦力为1.0N。
(2) 小丽之前平放木块时,木块摆动导致测量值不稳定,继续实验将木块侧放,改变了接触面积,因此基于的假设是:接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定。
(3) 对比图乙(木块平放)和图丙(木块侧放)中滑动摩擦力稳定后的数值,发现只改变接触面积时,滑动摩擦力的大小几乎不变,因此小丽的结论不正确;修改后的结论为:接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小。
【答案】
(1)1.0;(2)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定;(3)由图乙和图丙发现,只改变接触面积,摩擦力的大小几乎不变;接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究滑动摩擦力的影响因素,重点考查学生对实验数据的分析能力,需结合二力平衡原理和控制变量法解读实验现象,明确接触面积对滑动摩擦力的影响是易错点,能有效锻炼学生的实验分析与逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕滑动摩擦力的测量实验展开,需结合二力平衡原理分析拉力与摩擦力的关系,通过对比不同接触面积下的实验数据,探究接触面积对滑动摩擦力的影响。首先根据二力平衡确定拉力与摩擦力的等量关系,再结合实验设计的变量(接触面积)分析假设,最后对比两组数据得出结论。
【解析】
(1) 拉动木板时,木块保持静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,木块受到的滑动摩擦力等于拉力传感器的拉力。观察图乙,第1秒末传感器的示数为1.0N,因此木块所受摩擦力为1.0N。
(2) 小丽之前平放木块时,木块摆动导致测量值不稳定,继续实验将木块侧放,改变了接触面积,因此基于的假设是:接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定。
(3) 对比图乙(木块平放)和图丙(木块侧放)中滑动摩擦力稳定后的数值,发现只改变接触面积时,滑动摩擦力的大小几乎不变,因此小丽的结论不正确;修改后的结论为:接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小。
【答案】
(1)1.0;(2)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而导致滑动摩擦力测量值不稳定;(3)由图乙和图丙发现,只改变接触面积,摩擦力的大小几乎不变;接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究滑动摩擦力的影响因素,重点考查学生对实验数据的分析能力,需结合二力平衡原理和控制变量法解读实验现象,明确接触面积对滑动摩擦力的影响是易错点,能有效锻炼学生的实验分析与逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
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