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11.下雨时,经常可以看到如图甲所示的提示牌,针对这一现象,某兴趣小组开展项目式研究。
【驱动问题】滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度的关系。
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计图乙所示的实验装置。
(1)把长条形地板砖固定在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做
(2)用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾,改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如表所示:
| 喷雾次数 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 摩擦力$f/\mathrm{N}$ | 3.2 | 3.6 | 4.0 | 3.0 | 2.8 | 2.6 |
(3)分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,
(4)浴室地板往往非常潮湿,请根据本项目实验结果提出一个防滑方法:
(5)银行业务员手工清点钞票时,手边经常会放一块湿海绵,请根据项目研究成果推测湿海绵的用途是
(6)为了让结论更具有普遍性,请提出一个改进建议:
【驱动问题】滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度的关系。
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计图乙所示的实验装置。
(1)把长条形地板砖固定在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做
匀速直线运动
运动,根据二力平衡的条件
可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。(2)用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾,改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如表所示:
| 喷雾次数 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 摩擦力$f/\mathrm{N}$ | 3.2 | 3.6 | 4.0 | 3.0 | 2.8 | 2.6 |
(3)分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,
滑动摩擦力先增大后减小
。(4)浴室地板往往非常潮湿,请根据本项目实验结果提出一个防滑方法:
用拖把把地面拖干(答案不唯一)
。(5)银行业务员手工清点钞票时,手边经常会放一块湿海绵,请根据项目研究成果推测湿海绵的用途是
增大潮湿程度从而增大摩擦力
。(6)为了让结论更具有普遍性,请提出一个改进建议:
可以更换不同的地板砖进行多次实验(答案不唯一)
。答案
11.(1)匀速直线运动 二力平衡的条件 (3)滑动摩擦力先增大后减小 (4)用拖把把地面拖干(答案不唯一) (5)增大潮湿程度从而增大摩擦力 (6)可以更换不同的地板砖进行多次实验(答案不唯一)
解析
【分析】
解决本题的思路是：首先明确测量滑动摩擦力的实验原理，利用二力平衡条件，当物体做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力大小相等；其次通过分析实验数据，对比潮湿程度（喷雾次数）与摩擦力的变化，总结规律；最后将实验结论迁移到生活场景中，解决实际问题，并思考实验的改进方法以增强结论的普遍性。
【解析】
(1) 实验中，需用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做匀速直线运动，此时鞋子处于平衡状态，根据二力平衡的条件，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(3) 分析表格数据：喷雾次数（反映地板砖潮湿程度）从0到4次时，摩擦力从3.2N增大到4.0N；喷雾次数超过4次后，摩擦力逐渐减小，因此随着地板砖潮湿程度的增大，滑动摩擦力先增大后减小。
(4) 根据实验结论，当地板砖潮湿程度过大时滑动摩擦力会减小，因此浴室潮湿时，可通过用拖把把地面拖干的方法，减小潮湿程度以增大摩擦力，起到防滑作用。
(5) 手工清点钞票时，湿海绵可增大手与钞票之间的潮湿程度，从而增大摩擦力，防止钞票打滑，便于清点。
(6) 为避免实验偶然性，使结论更具普遍性，可更换不同的地板砖或不同的鞋子进行多次实验。
【答案】
(1)匀速直线运动；二力平衡的条件
(3)滑动摩擦力先增大后减小
(4)用拖把把地面拖干（答案不唯一）
(5)增大潮湿程度从而增大摩擦力
(6)可以更换不同的地板砖进行多次实验（答案不唯一）
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、实验探究
【点评】
本题是联系生活实际的实验探究题，将滑动摩擦力知识应用于日常场景，考查学生对实验原理的理解、数据分析能力及知识迁移能力，体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.6
解决本题的思路是：首先明确测量滑动摩擦力的实验原理，利用二力平衡条件，当物体做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力大小相等；其次通过分析实验数据，对比潮湿程度（喷雾次数）与摩擦力的变化，总结规律；最后将实验结论迁移到生活场景中，解决实际问题，并思考实验的改进方法以增强结论的普遍性。
【解析】
(1) 实验中，需用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做匀速直线运动，此时鞋子处于平衡状态，根据二力平衡的条件，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(3) 分析表格数据：喷雾次数（反映地板砖潮湿程度）从0到4次时，摩擦力从3.2N增大到4.0N；喷雾次数超过4次后，摩擦力逐渐减小，因此随着地板砖潮湿程度的增大，滑动摩擦力先增大后减小。
(4) 根据实验结论，当地板砖潮湿程度过大时滑动摩擦力会减小，因此浴室潮湿时，可通过用拖把把地面拖干的方法，减小潮湿程度以增大摩擦力，起到防滑作用。
(5) 手工清点钞票时，湿海绵可增大手与钞票之间的潮湿程度，从而增大摩擦力，防止钞票打滑，便于清点。
(6) 为避免实验偶然性，使结论更具普遍性，可更换不同的地板砖或不同的鞋子进行多次实验。
【答案】
(1)匀速直线运动；二力平衡的条件
(3)滑动摩擦力先增大后减小
(4)用拖把把地面拖干（答案不唯一）
(5)增大潮湿程度从而增大摩擦力
(6)可以更换不同的地板砖进行多次实验（答案不唯一）
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、实验探究
【点评】
本题是联系生活实际的实验探究题，将滑动摩擦力知识应用于日常场景，考查学生对实验原理的理解、数据分析能力及知识迁移能力，体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.6
12.在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示（硬纸板的重力忽略不计）。
(1)当物体处于静止状态或
(2)甲方案中，小刚在左端放上2 N的重物，右端放上1.9 N的重物时，物块静止，此时物块受到的
(3)在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在
(4)小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究，但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度如图丙所示，你认为
(1)当物体处于静止状态或
匀速直线运动
状态时，它受到的力是相互平衡的。(2)甲方案中，小刚在左端放上2 N的重物，右端放上1.9 N的重物时，物块静止，此时物块受到的
一定是
（选填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力。这两个实验装置中，你认为装置乙
（选填“甲”或“乙”）更科学。(3)在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在
同一条直线
上，物体才能平衡。(4)小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究，但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度如图丙所示，你认为
能
（选填“能”或“不能”）用小红的装置进行试验。答案
12.(1)匀速直线运动
(2)一定是 乙
(3)同一条直线
(4)能
(2)一定是 乙
(3)同一条直线
(4)能
解析
【分析】
本题围绕“探究二力平衡的条件”实验展开，需结合二力平衡的基本概念、实验装置的特点、实验操作的目的分析各问题：
1. 二力平衡的物体处于平衡状态，平衡状态包含静止和匀速直线运动两种情况，据此解答第一问；
2. 物体静止时一定处于平衡状态，受力必为平衡力；对比甲、乙装置，甲中木块受滑动摩擦力，乙中小车受滚动摩擦力，滚动摩擦力更小，能减小摩擦力对实验的干扰，故乙装置更科学；
3. 旋转小车后，两个力不在同一直线，松手后小车恢复原状，说明二力需满足“作用在同一直线”的条件；
4. 丙装置滑轮不在同一高度，但硬纸板重力可忽略，只要满足二力平衡的其他条件，仍能完成实验。
【解析】
(1) 物体处于平衡状态时受力平衡，平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，因此填匀速直线运动；
(2) 物块静止，属于平衡状态，所以受到的力一定是平衡力；甲装置中木块与桌面间是滑动摩擦力，乙装置中小车与桌面间是滚动摩擦力，滚动摩擦力更小，能减小摩擦力对实验的影响，故装置乙更科学；
(3) 将小车旋转一定角度，两个力不在同一条直线上，松手后小车恢复原状，说明两个力必须作用在同一条直线上，物体才能平衡；
(4) 丙装置中两个滑轮不在同一高度，但硬纸板重力忽略不计，只要两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体且在同一直线上，仍可探究二力平衡的条件，因此能进行试验。
【答案】
(1)匀速直线运动
(2)一定是；乙
(3)同一条直线
(4)能
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验；摩擦力对实验的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同实验装置的优缺点，考查学生对二力平衡状态、实验设计思路的理解，强化了学生对二力平衡条件的认知，是力学实验的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究二力平衡的条件”实验展开，需结合二力平衡的基本概念、实验装置的特点、实验操作的目的分析各问题：
1. 二力平衡的物体处于平衡状态，平衡状态包含静止和匀速直线运动两种情况，据此解答第一问；
2. 物体静止时一定处于平衡状态，受力必为平衡力；对比甲、乙装置，甲中木块受滑动摩擦力，乙中小车受滚动摩擦力，滚动摩擦力更小，能减小摩擦力对实验的干扰，故乙装置更科学；
3. 旋转小车后，两个力不在同一直线，松手后小车恢复原状，说明二力需满足“作用在同一直线”的条件；
4. 丙装置滑轮不在同一高度，但硬纸板重力可忽略，只要满足二力平衡的其他条件，仍能完成实验。
【解析】
(1) 物体处于平衡状态时受力平衡，平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，因此填匀速直线运动；
(2) 物块静止，属于平衡状态，所以受到的力一定是平衡力；甲装置中木块与桌面间是滑动摩擦力，乙装置中小车与桌面间是滚动摩擦力，滚动摩擦力更小，能减小摩擦力对实验的影响，故装置乙更科学；
(3) 将小车旋转一定角度，两个力不在同一条直线上，松手后小车恢复原状，说明两个力必须作用在同一条直线上，物体才能平衡；
(4) 丙装置中两个滑轮不在同一高度，但硬纸板重力忽略不计，只要两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体且在同一直线上，仍可探究二力平衡的条件，因此能进行试验。
【答案】
(1)匀速直线运动
(2)一定是；乙
(3)同一条直线
(4)能
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验；摩擦力对实验的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同实验装置的优缺点，考查学生对二力平衡状态、实验设计思路的理解，强化了学生对二力平衡条件的认知，是力学实验的基础题型。
【难度系数】
0.6
