Question

（2010?江陰市模擬）如圖所示是某小組探究“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖：

（1）實(shí)驗(yàn)中改變摩擦力的方法是

改變壓力或接觸面粗造程度

．
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，每次都要使木塊做

勻速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)，這是為了

拉力等于摩擦力大小

．
（3）比較甲、乙兩圖得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

接觸面粗造程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大

．
（4）比較乙、丙兩圖，你能得出正確結(jié)論嗎？

不能

（填“能”或“不能”）．
（5）若小明想利用甲圖中的實(shí)驗(yàn)器材探究“斜面機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系”，小明選擇了一個(gè)長(zhǎng)方體木塊后，他還需要選擇一個(gè)

刻度尺

（填“測(cè)量工具”）才能完成此探究實(shí)驗(yàn)．
（6）小明欲完成此探究實(shí)驗(yàn)，小明需要測(cè)量物重G、高度H、拉力F以外，還需要測(cè)量物理量有

斜面長(zhǎng)L

．斜面機(jī)械效率的表達(dá)式為

η=

Gh

FL

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)中研究的是木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的是木塊的受到的拉力，只有木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小才等于摩擦力．
（2）滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大．用控制變量法來(lái)分析本題，對(duì)比甲、乙兩圖兩圖實(shí)驗(yàn)中的相同因素和不同因素可以得出結(jié)論．
（3）利用斜面做功時(shí)，克服重力做功為有用功，利用W_有=Gh計(jì)算，沿斜面拉力做功為總功，利用W_總=Fs計(jì)算，所以需要測(cè)量的物理量有：物體的重力G，沿斜面向上勻速拉動(dòng)物體的拉力F；斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，最后由表達(dá)式η=

W有

W總

計(jì)算．

解答：解：（1）甲乙兩圖實(shí)驗(yàn)中木塊和木板接觸面的粗糙程度相同，乙圖中木塊的上方增加了一個(gè)砝碼壓力增大了；
甲丙兩圖實(shí)驗(yàn)中木塊對(duì)接觸面的壓力不變，丙圖中木板的表面粗糙，所以改變的是接觸面的粗糙程度．
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，此時(shí)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊拉力的大�。�
（3）比較甲、乙兩圖發(fā)現(xiàn)：接觸面的粗糙程度相同，而壓力大小不同，由此可知研究的是摩擦力與壓力大小的關(guān)系．故結(jié)論為：在接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．
（4）乙丙兩圖壓力大小和接觸面的粗糙程度都不同，所以無(wú)法探究影響摩擦力大小的因素，故不能得出正確的結(jié)論．
（5）（6）探究“斜面機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系”時(shí)，利用斜面做功，克服重力做功為有用功，利用W_有=Gh計(jì)算，沿斜面拉力做功為總功，利用W_總=Fs計(jì)算，所以需要測(cè)量的物理量有：物體的重力G，沿斜面向上勻速拉動(dòng)物體的拉力F；斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，所以他還需要選擇一個(gè)刻度尺，還需要測(cè)量斜面長(zhǎng)L．因此，機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=

W有

W總

=

Gh

FL

．
故答案為：
（1）改變壓力或接觸面粗造程度
（2）勻速直線(xiàn)     拉力等于摩擦力大小（受到水平方向二個(gè)平衡力）
（3）接觸面粗造程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大
（4）不能       （5）刻度尺       （6）斜面長(zhǎng)L      η=

Gh

FL

．

點(diǎn)評(píng)：（1）此題要把握兩個(gè)方法：①利用二力平衡的條件的轉(zhuǎn)換法．②控制變量法的應(yīng)用，明確變量和不變量是解題的關(guān)鍵．
（2）了解實(shí)驗(yàn)的原理，才能利用公式求出最終的機(jī)械效率，也才能選對(duì)儀器，明確需要測(cè)量的數(shù)據(jù)．