登录
6.一小组测量滑动摩擦力大小，水平匀速拉动木板，待测力计示数稳定后如图所示，弹簧测力计A的示数为3 N，弹簧测力计B的示数为
1.6
N，木块受到滑动摩擦力的方向水平向右
。若弹簧测力计A的拉力增加至4 N，弹簧测力计B的示数将不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）；另一小组测量时发现弹簧测力计B的示数很难稳定，原因可能是木板表面的粗糙程度不均匀
。（整个过程中，木块始终未脱离木板）答案
6.1.6 右 不变 木板表面的粗糙程度不均匀
解析
【分析】
要解决这道题，需分步骤分析：1. 读取弹簧测力计B的示数，先确定其分度值，再根据指针位置读数；2. 分析木块的受力状态，利用二力平衡判断滑动摩擦力的方向；3. 结合滑动摩擦力的影响因素（压力、接触面粗糙程度），判断拉力变化时B的示数变化；4. 分析B示数不稳定的原因，从滑动摩擦力的影响因素入手。
【解析】
1. 弹簧测力计B的读数：由图可知，弹簧测力计B的分度值为0.2N，指针指向1.6N刻度处，故示数为1.6N。
2. 木块的摩擦力方向：木块静止，处于平衡状态，弹簧测力计B对木块的拉力水平向左，根据二力平衡，木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等、方向相反，因此滑动摩擦力方向水平向右。
3. 拉力变化时B的示数：滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当弹簧测力计A的拉力增大时，木板运动速度变快，但木块对木板的压力不变、接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，因此弹簧测力计B的示数不变。
4. B示数难稳定的原因：若弹簧测力计B的示数很难稳定，说明滑动摩擦力大小在变化，这可能是因为木板表面的粗糙程度不均匀，导致木块受到的滑动摩擦力随位置变化而改变，进而使B的示数不稳定。
【答案】
1.6；右；不变；木板表面的粗糙程度不均匀
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、弹簧测力计读数
【点评】
本题通过测量滑动摩擦力的实验，考查了滑动摩擦力的影响因素、二力平衡的应用以及弹簧测力计的读数，需要学生理解实验装置的原理，明确滑动摩擦力与运动速度无关，同时能分析实验中出现的问题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分步骤分析：1. 读取弹簧测力计B的示数，先确定其分度值，再根据指针位置读数；2. 分析木块的受力状态，利用二力平衡判断滑动摩擦力的方向；3. 结合滑动摩擦力的影响因素（压力、接触面粗糙程度），判断拉力变化时B的示数变化；4. 分析B示数不稳定的原因，从滑动摩擦力的影响因素入手。
【解析】
1. 弹簧测力计B的读数：由图可知，弹簧测力计B的分度值为0.2N，指针指向1.6N刻度处，故示数为1.6N。
2. 木块的摩擦力方向：木块静止，处于平衡状态，弹簧测力计B对木块的拉力水平向左，根据二力平衡，木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等、方向相反，因此滑动摩擦力方向水平向右。
3. 拉力变化时B的示数：滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当弹簧测力计A的拉力增大时，木板运动速度变快，但木块对木板的压力不变、接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，因此弹簧测力计B的示数不变。
4. B示数难稳定的原因：若弹簧测力计B的示数很难稳定，说明滑动摩擦力大小在变化，这可能是因为木板表面的粗糙程度不均匀，导致木块受到的滑动摩擦力随位置变化而改变，进而使B的示数不稳定。
【答案】
1.6；右；不变；木板表面的粗糙程度不均匀
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、弹簧测力计读数
【点评】
本题通过测量滑动摩擦力的实验，考查了滑动摩擦力的影响因素、二力平衡的应用以及弹簧测力计的读数，需要学生理解实验装置的原理，明确滑动摩擦力与运动速度无关，同时能分析实验中出现的问题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
7.小明在老师的指导下用金属球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力):让金属球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的弹簧上(如图甲),在刚接触弹簧的瞬间(如图乙),金属球速度为5.0 m/s。从金属球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到金属球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点。已知该弹簧每受到0.1 N的压力就缩短0.5 cm,并且弹簧在全过程中始终发生弹性形变。(弹簧质量忽略不计)
(1)由之前的学习,我们知道,弹簧测力计的原理是
(2)从金属球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,金属球速度的变化情况是
(3)当金属球的速度减小为5.0 m/s时,弹簧产生的弹力F与金属球的重力G的关系为:F
(4)实验中所用金属球的质量为
(1)由之前的学习,我们知道,弹簧测力计的原理是
在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比
。(2)从金属球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,金属球速度的变化情况是
先变大后变小
。(3)当金属球的速度减小为5.0 m/s时,弹簧产生的弹力F与金属球的重力G的关系为:F
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)G;当弹簧的压缩量最大时,金属球处于非平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态。(4)实验中所用金属球的质量为
0.4
kg,全过程中,弹簧中弹力的最大值为12.2
N。(g取10 N/kg)答案
7.(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比
(2)先变大后变小
(3)大于 非平衡
(4)0.4 12.2
(2)先变大后变小
(3)大于 非平衡
(4)0.4 12.2
解析
【分析】
本题结合金属球下落压缩弹簧的过程，考查弹簧测力计原理、速度变化分析、受力判断及弹力计算，需从图像中提取关键信息，结合力学规律解题。
(1) 弹簧测力计原理为基础知识点，需准确记忆；
(2) 观察丁图中速度随弹簧压缩量的变化，判断速度增减趋势；
(3) 金属球速度最大时合力为零，对应弹力等于重力；速度为5.0m/s时弹簧未形变，弹力为0，与重力比较；压缩量最大时速度为0，合力不为零，判断状态；
(4) 利用弹簧弹力与形变量的关系计算劲度系数，结合平衡条件求金属球质量，再用最大压缩量求最大弹力。
【解析】
(1) 弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比；
(2) 由图丁可知，金属球接触弹簧后，速度先从5.0m/s增大到5.1m/s，之后减小到0，因此速度变化是先变大后变小；
(3) 当金属球速度最大时，合力为零，此时弹力等于重力，对应Δx=0.2m；当速度为5.0m/s时，Δx=0，弹簧未压缩，弹力F=0，重力G≠0，故F小于G；弹簧压缩量最大时，金属球速度为0，此时弹力大于重力，合力向上，处于非平衡状态；
(4) 弹簧每受0.1N压力缩短0.5cm=0.005m，劲度系数k=0.1N/0.005m=20N/m。速度最大时（A点，Δx=0.2m），弹力等于重力，即G=F弹=kΔx=20N/m×0.2m=4N，金属球质量m=G/g=4N/10N/kg=0.4kg；弹簧最大压缩量Δx'=0.61m，最大弹力Fmax=kΔx'=20N/m×0.61m=12.2N。
【答案】
(1) 在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比；
(2) 先变大后变小；
(3) 小于；非平衡；
(4) 0.4；12.2
【知识点】
弹簧测力计原理；力与运动的关系；弹力计算
【点评】
本题结合图像分析力学问题，关键是从v-Δx图像中提取平衡位置（速度最大处）等信息，利用弹簧弹力与形变量的关系计算，需注意平衡状态的判断，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题结合金属球下落压缩弹簧的过程，考查弹簧测力计原理、速度变化分析、受力判断及弹力计算，需从图像中提取关键信息，结合力学规律解题。
(1) 弹簧测力计原理为基础知识点，需准确记忆；
(2) 观察丁图中速度随弹簧压缩量的变化，判断速度增减趋势；
(3) 金属球速度最大时合力为零，对应弹力等于重力；速度为5.0m/s时弹簧未形变，弹力为0，与重力比较；压缩量最大时速度为0，合力不为零，判断状态；
(4) 利用弹簧弹力与形变量的关系计算劲度系数，结合平衡条件求金属球质量，再用最大压缩量求最大弹力。
【解析】
(1) 弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比；
(2) 由图丁可知，金属球接触弹簧后，速度先从5.0m/s增大到5.1m/s，之后减小到0，因此速度变化是先变大后变小；
(3) 当金属球速度最大时，合力为零，此时弹力等于重力，对应Δx=0.2m；当速度为5.0m/s时，Δx=0，弹簧未压缩，弹力F=0，重力G≠0，故F小于G；弹簧压缩量最大时，金属球速度为0，此时弹力大于重力，合力向上，处于非平衡状态；
(4) 弹簧每受0.1N压力缩短0.5cm=0.005m，劲度系数k=0.1N/0.005m=20N/m。速度最大时（A点，Δx=0.2m），弹力等于重力，即G=F弹=kΔx=20N/m×0.2m=4N，金属球质量m=G/g=4N/10N/kg=0.4kg；弹簧最大压缩量Δx'=0.61m，最大弹力Fmax=kΔx'=20N/m×0.61m=12.2N。
【答案】
(1) 在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比；
(2) 先变大后变小；
(3) 小于；非平衡；
(4) 0.4；12.2
【知识点】
弹簧测力计原理；力与运动的关系；弹力计算
【点评】
本题结合图像分析力学问题，关键是从v-Δx图像中提取平衡位置（速度最大处）等信息，利用弹簧弹力与形变量的关系计算，需注意平衡状态的判断，难度适中。
【难度系数】
0.5
