Question

我們經(jīng)常能在電視上看到這樣的情景：站在懸崖下的人仰頭望著生長(zhǎng)在崖間的樹(shù)，把手中的長(zhǎng)繩拋向樹(shù)干，由于繩端系著一塊石頭，所以繩便繞著樹(shù)干纏了幾圈，然后那人攀著長(zhǎng)繩就上了崖頂．
（1）請(qǐng)你就此人攀著繩子向上而繩卻不滑落下來(lái)提出一個(gè)和摩擦力有關(guān)的問(wèn)題．______．
（2）小輝同學(xué)認(rèn)為繩在不被拉斷的前提下，能夠承受的拉力F與繩子纏繞的圈數(shù)n會(huì)有某種關(guān)系，即如果繩子繞樹(shù)3圈就可讓一個(gè)質(zhì)量為30kg的少年攀繩向上而不滑落，那么一個(gè)質(zhì)量為60kg的人要通過(guò)此繩向上，繩子所繞圈數(shù)n就要大于3．于是他設(shè)計(jì)并做了實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)原理見(jiàn)圖，圖中每個(gè)鉤碼重為1.96N，在測(cè)力器一端施加向下的力，在使鉤碼靜止時(shí)，從測(cè)力器上獲得讀數(shù)．下表是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄．

圈數(shù)n			0.5	1.5	2.5	3.5	4.5	5.5
鉤碼、 金屬棒、 棉線	1個(gè) 鉤碼	測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N	1.111	0.344	0.153	0.059	0.057	0.057
		摩擦力/N	0.849	1.616	X	1.901	1.903	1.903
	2個(gè) 鉤碼	測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N	2.242	0.682	0.312	0.061	0.043	0.043
		摩擦力/N	1.678	3.238	3.608	3.859	3.877	3.877
鉤碼、 塑料棒、棉線	1個(gè) 鉤碼	測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N	0.862	0.263	0.119	0.071	0.047	0.047
		摩擦力/N	1.098	1.697	1.841	1.889	1.913	1.913
	2個(gè) 鉤碼	測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N	1.736	0.535	0.228	0.071	0.047	0.047
		摩擦力/N	2.184	3.385	3.692	3.849	3.873	3.873

（a）表中X處的值為_(kāi)_____．
（b）從以上的數(shù)據(jù)中你能得出的結(jié)論是______．

Answer 1

解：（1）物體間的滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)，μ＜1，即f＜N，根據(jù)題意可知：人攀著繩子向上而繩卻不滑落下來(lái)，重力等于摩擦力，可以提出問(wèn)題：為何這種情景下，f可等于人對(duì)繩的拉力即f的大小與重力的大小相等？
（2）（a）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在匝數(shù)與材料一定的情況下，根據(jù)摩擦力與測(cè)力計(jì)示數(shù)關(guān)系可知，X=1.804；
（b）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所可知的變量，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在材料（繩、棒）確定后，摩擦力隨繩的纏繞圈數(shù)的增多而增大；或在繩所繞的圈數(shù)一定時(shí)，朔料棒與棉線之間產(chǎn)生的摩擦力比金屬棒與棉線之間產(chǎn)生的摩擦力大；或在繩所繞的圈數(shù)一定時(shí)，所掛重物越重，繩與棒之間產(chǎn)生的摩擦力越大等．
故答案為：（1）為何這種情景下，f可等于人對(duì)繩的拉力即f的大小與重力的大小相等？
（2）a、1.804；b、在材料（繩、棒）確定后，摩擦力隨繩的纏繞圈數(shù)的增多而增大．
分析：（1）可根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出問(wèn)題：為什么摩擦力與重力相等．
（2）應(yīng)用控制變量法，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所控制的變量，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可得出結(jié)論．