18. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明设计了如下实验。(注：实验所用铁块的长、宽、高不同，每个面的粗糙程度都相同；两小车材料相同，粗糙程度相同。)
步骤一：如图甲所示，小明用水平向左的拉力$F$拉动放在水平面上的平板小车$1$，观察并记录$4s$内拉力传感器的示数，绘制了如图乙所示的图像。

步骤二：将同一铁块以同种方式放置在平板小车$2$上，如图丙，用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车$2$，同时用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数，记录在表格中。

(1)在步骤一中，当平板小车$1$开始运动时，铁块受到的摩擦力为$N$。
(2)通过分析表中数据，可得出结论：。
(3)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，他的操作应是。
(4)小轩认为：该实验中水平面应尽量光滑，否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法(选填“合理”或“不合理”)，请说明理由：。

18.(1)2
　　(2)在接触面的粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小
　　(3)在其他条件相同时，换用面积不同的侧面进行实验
　　(4)不合理　平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力

【分析】
(1) 步骤一中，平板小车1开始运动时，铁块与小车发生相对滑动，铁块受到的滑动摩擦力与拉力传感器对铁块的拉力是一对平衡力。由图乙可知此时拉力传感器的示数稳定为2N，根据二力平衡，铁块受到的摩擦力等于拉力大小。
(2) 步骤二中，铁块对小车的压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力，拉力传感器的示数反映铁块与小车之间的滑动摩擦力。分析数据可知，接触面粗糙程度相同，压力越小，滑动摩擦力越小，据此得出结论。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力大小和接触面粗糙程度不变，只改变接触面积，因此要换用铁块不同面积的侧面进行实验。
(4) 拉力传感器测量的是铁块与平板小车之间的滑动摩擦力，平板小车与水平面之间的摩擦力由电动机的拉力克服，不会影响铁块和小车之间的摩擦力，因此小轩的说法不合理。
【解析】
(1) 当平板小车1开始运动时，铁块与小车相对滑动，水平方向上铁块受到的滑动摩擦力与拉力传感器的拉力是一对平衡力，由图乙知拉力为2N，故铁块受到的摩擦力为$\boldsymbol{2N}$。
(2) 分析步骤二的实验数据，接触面粗糙程度相同，铁块对小车的压力越小，拉力传感器的示数（滑动摩擦力）越小，因此得出结论：$\boldsymbol{在接触面的粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小}$。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面积是否有关，需控制压力和接触面粗糙程度不变，改变接触面积，操作应为：$\boldsymbol{在其他条件相同时，换用面积不同的侧面进行实验}$。
(4) 拉力传感器测的是铁块与平板小车间的滑动摩擦力，平板小车与水平面的摩擦力不影响该滑动摩擦力的大小，因此小轩的说法$\boldsymbol{不合理}$，理由是$\boldsymbol{平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{2}$
(2) $\boldsymbol{在接触面的粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小}$
(3) $\boldsymbol{在其他条件相同时，换用面积不同的侧面进行实验}$
(4) $\boldsymbol{不合理}$；$\boldsymbol{平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力}$
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素；控制变量法；二力平衡
【点评】
本题考查“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，重点考查控制变量法的应用和二力平衡条件的理解，需明确实验中各测量工具的测量对象，区分不同摩擦力的受力物体。
【难度系数】
0.6

19. 在“探究二力平衡的条件”实验中，同学们设计了如图甲、图乙所示的两种实验方案，图甲中小车的质量与图乙中木块的质量相同，且水平桌面粗糙程度相同。

(1)如图甲、图乙所示的两种实验方案，你认为图方案更合理，原因是该方案较好地减小了对实验的影响。
(2)实验中需要通过调整来改变小车受到的拉力$F_{1}$、$F_{2}$的大小。当小车处于或匀速直线运动状态时，表明其处于平衡状态。
(3)小丽同学在做图乙实验方案时，发现木块不动时，$F_{1}$与$F_{2}$的大小并不相等，此时木块在水平方向上受力(选填“是”或“不是”)平衡的，产生上述实验现象的原因是。
(4)小红选择了如图丙所示的装置，把轻质小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。选择小卡片做实验的优势在于()。
A. 小卡片是比较容易获得的材料
B. 减少摩擦力对实验结果的影响
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 小卡片容易扭转
(5)用手将卡片转过一个角度(如图丁)，使卡片受到大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止开始释放卡片，根据(填序号)能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A. 松手前卡片静止
B. 松手后卡片达到静止
C. 松手瞬间卡片转动

19.(1)甲　　摩擦力
　　(2)钩码质量　静止
　　(3)是　没有考虑到木块和桌面间的摩擦力
　　(4)B　(5)C

【分析】
1. 第(1)问：对比甲、乙方案，需考虑摩擦力对实验的干扰。滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，甲方案中小车与桌面为滚动摩擦，乙方案中木块为滑动摩擦，因此甲方案能更好减小摩擦力的影响。
2. 第(2)问：拉力大小由钩码重力决定，改变钩码质量可改变拉力大小；平衡状态包含静止和匀速直线运动状态，据此判断小车的平衡状态。
3. 第(3)问：木块不动即处于静止状态，静止属于平衡状态，所以受力平衡。$F_1$与$F_2$不等但木块仍静止，是因为木块受到桌面的摩擦力，摩擦力抵消了拉力的差值。
4. 第(4)问：轻质小卡片不接触桌面，几乎不受摩擦力，这是其核心优势，分析各选项，只有B符合这一核心优势。
5. 第(5)问：二力平衡要求两个力在同一直线上，卡片转过角度后，两个力不在同一直线，松手瞬间卡片转动，说明这两个力不是平衡力，据此选择对应现象。
【解析】
(1) 甲方案中，小车与桌面间是滚动摩擦，乙方案中木块与桌面间是滑动摩擦，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此甲方案能更好地减小摩擦力对实验的影响，故选择甲方案。
(2) 实验中，钩码的重力充当拉力，通过调整钩码的质量可以改变拉力$F_1$、$F_2$的大小；物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，因此当小车处于静止或匀速直线运动状态时，表明其处于平衡状态。
(3) 木块不动，说明木块处于静止状态，静止是平衡状态，因此木块在水平方向上受力是平衡的；出现$F_1$与$F_2$大小不等但木块仍静止的现象，是因为没有考虑到木块和桌面间的摩擦力，摩擦力与拉力的合力为零，使木块保持静止。
(4) 选择轻质小卡片做实验，小卡片的质量很小，且不与桌面接触，几乎不受摩擦力，能有效减少摩擦力对实验结果的影响。选项A不是核心优势，C不是主要原因，D是实验中需要避免的情况，故选B。
(5) 二力平衡的条件之一是两个力作用在同一直线上。将卡片转过角度后，两个拉力不在同一直线上，松手瞬间卡片转动，说明这两个拉力不能使卡片保持平衡，因此根据松手瞬间卡片转动的现象（选项C），能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
【答案】
(1) 甲；摩擦力
(2) 钩码质量；静止
(3) 是；没有考虑到木块和桌面间的摩擦力
(4) B
(5) C
【知识点】
二力平衡的条件；摩擦力的影响；平衡状态判断
【点评】
本题通过不同实验装置探究二力平衡的条件，重点考查了摩擦力对实验的干扰、平衡状态的判断以及二力平衡条件的验证，需要学生结合实验装置特点分析实验现象，深入理解二力平衡的各个条件。
【难度系数】
0.6