Question

【題目】在科學探究課中，實驗小組同學猜想“滑動摩擦力的大小可能與壓力大小有關”，于是他們選用了重10N的物體完成了如下圖所示的三次實驗。

(1)次實驗中，每次都拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，這樣做的目的是：_____。

(2)通過比較_____兩圖，可以驗證他們的猜想。得出的結論是：_____。

(3)在圖乙實驗中，若拉力增加為5N時，物體受到的摩擦力_____（填“變大”、“變小”或“不變”）。

(4)好動腦筋的同學們在甲裝置木板右端又墊了一個木塊，來“探究斜面的機械效率”。實驗前他們“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物體，必定要克服摩擦做額外功，斜面的機械效率一定受摩擦力影響�！庇谑撬麄冏隽巳鐖D丁所示的實驗：在光滑程度一樣而傾斜程度不同的斜面上勻速直線拉動物塊，實驗數據如下表所示：

①第3次實驗彈簧測力計示數如圖丁，則第3次實驗中物體受到的摩擦力為_____N。

②上面的實驗記錄表格中存在的問題是_____。

③改正錯誤后，對實驗數據進行分析，關于斜面機械效率問題可獲得的初步結論：在斜面的光滑程度一定時，_____。

Answer 1

【答案】 使拉力與摩擦力二力平衡，大小相等 甲和乙 接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大 不變 0.5 求效率平均值沒意義 斜面越陡，效率越高

【解析】 (1)次實驗中，每次都拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，因為勻速運動時，拉力與摩擦是一對平衡力，即拉力與摩擦力相等，所以目的是使拉力與摩擦力二力平衡，大小相等；

(2)驗證他們的猜想。即摩擦力與壓力有關，應控制接觸面相同，而選擇壓力不同的兩實驗進行比較，故選擇甲、乙兩圖可以得出，壓力越大時，摩擦力也越大，即結論為：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。

(3)因為影響摩擦力的因素為壓力和接觸面的粗糙程度 ，當兩個因素都不變時，摩擦力不變，所以在圖乙實驗中，若拉力增加為5N時，物體受到的摩擦力是不變的。

(4)①第3次實驗彈簧測力計示數如圖丁，拉力為3N，則總功為：

，

額外功為：，

第3次實驗中物體受到的摩擦力為：

；

②因為三次的斜面傾斜程度不同，得了三次的機械效率，上面的實驗記錄表格中機械效率的平均值是多余的，因為機械效率的平均值沒有意義。

③由三次的實驗結果可知，當斜面的粗糙程度相同時，斜面的傾斜程度越大時，即斜面越陡時，機械效率越高。