Question

【題目】在探究了水平拉動物體時拉力的大小和接觸面大小無關后，某小組同學繼續(xù)研究水平拉力和其他因素的關系，他們將質量不同的物塊分別放置在水平的木板和橡膠板上，并用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物塊，如圖1所示．實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二中．

表一 木板

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
1	400	2.0
2	500	2.5
3	600	3.0

表二 橡膠板

實驗序號	質量（克）	拉力（牛）
4	400	2.8
5	500	3.5
6	600	4.2

①分析比較實驗序號1與2與3或4與5與6的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：在同一水平面上，沿水平方向勻速拉動物體， ．
②分析比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是： ．
③為了繼續(xù)探究拉動物體時拉力大小與拉力方向的關系，他們把質量為600克的物塊放在木板上繼續(xù)實驗，并用更精密的儀器測量拉力．如圖2所示，實驗中逐漸增大拉力與水平面的夾角α，勻速拉動木塊，數(shù)據(jù)記錄在表三中．
表三

實驗序號	夾角α（度）	拉力（牛）
7	10	2.79
8	20	2.71
9	30	2.68
10	40	2.75
11	50	2.92
12	60	3.21

分析表三中數(shù)據(jù)，可得初步結論： ．
根據(jù)表三中數(shù)據(jù)，他們認為當夾角α為某一角度時，拉力可能最小，為了找到這一角度，還應該在夾角α為度的范圍內進一步探究．
④他們還猜想拉力最小時的角度α可能與水平面的粗糙程度有關，為驗證這一猜想，他們應設計的實驗步驟是：（請選填下列各項中的字母）．
A．將質量不同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上
B．將質量相同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上
C．將質量不同的物塊放置在粗糙程度相同的水平面上
D．用力沿水平方向勻速拉動物塊
E．用力沿不同方向勻速拉動物塊
F．記錄數(shù)據(jù)．

Answer 1

【答案】拉力大小與物體的質量成正比；沿水平方向勻速拉動質量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同；在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大；20°～40°；B、E、F
【解析】解：①比較實驗次數(shù)1、2、3或4、5、6的數(shù)據(jù)可知：接觸面積和粗糙程度相同，物體質量增大，則拉力大小增大，且拉力大小與物體的質量成正比，所以可得出的初步結論是：拉力大小與物體的質量成正比；
②比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)可知：質量相同的物體在不同材料的接觸表面上運動，拉力的大小不同，所以可得出的初步結論是：沿水平方向勻速拉動質量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同；
③分析表三實驗結論，接觸面積、粗糙程度和物體質量都相同，但拉力與水平面的夾角增大時，拉力先減小后增大，由此分析可得：在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大；
根據(jù)表三中數(shù)據(jù)可知，當夾角α在20°～40°范圍內時，拉力有最小值；所以為了找到這一角度，還應該在夾角α為20°～40°（或20°～30°或30°～40°）的范圍內進一步探究．
④根據(jù)控制變量法可知：應控制接觸面積和壓力不變，觀察角度α為30度時，拉力在粗糙程度不同的水平面上勻速運動，拉力是否為最小，所以實驗步驟為：1、將質量相同的物塊放置在粗糙程度不同的水平面上，2、用力沿不同方向勻速拉動物塊，3、記錄數(shù)據(jù)．
所以正確的步驟：B、E、F．
故答案為：①拉力大小與物體的質量成正比；
②沿水平方向勻速拉動質量相同的物體，接觸面的材料不同，拉力的大小不同；
③在同一水平面上勻速拉動同一物體，拉力方向隨水平面夾角增大時，拉力先減小后增大；20°～40°（或20°～30°或30°～40°）；
④B、E、F．
①根據(jù)控制變量法可判斷：實驗次數(shù)1、2、3控制的是接觸面積和粗糙程度，改變的質量，研究拉力與質量大小的關系；
②比較實驗序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)是壓力相同，研究拉力與接觸面的粗糙程度；
③分析表三實驗結論，接觸面積、粗糙程度和壓力都相同，但拉力與水平面的夾角不同，拉力也隨之變化，根據(jù)數(shù)據(jù)即可分析；
④根據(jù)控制變量法可判斷拉力最小時的角度α可能與水平面的粗糙程度有關時應控制不變的物理量是接觸面積、粗糙程度和壓力，由此可設計實驗步驟．