Question

3．專題二：力和壓強(qiáng)
（1）研究滑動摩擦力大小的因素：

步驟	①在水平地面上鋪長木板，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊，在木板上做勻速直線運動，改變木塊對木塊的壓力．重復(fù)上述操作；③將棉布、毛巾分別鋪在木板上，再做兩次實驗．
作圖	畫出第一次中水平方向受到的力
原理	測出摩擦力是根據(jù)二力平衡的原理
問題討論	改變放在木塊上的砝碼，通過多次實驗得到摩擦力F摩與作用在物體表面的壓力F壓得關(guān)系如圖所示，由圖可知：當(dāng)木塊與砝碼的總重力為6N時，木塊在長木板上滑動時受到的摩擦力為1.5N，若此時彈簧測力計的讀數(shù)為2N，則木塊將做加速直線運動．（填“加速”或“勻速”或“減速”）

（2）探究液體壓強(qiáng)的規(guī)律

猜想	小明認(rèn)為：液體壓強(qiáng)與深度無關(guān)．小雨不同意他的觀點．小雨認(rèn)為：若把水滴比作小球．如圖，筐中越深處的小球受到的擠壓越厲害．由此猜想：液體壓強(qiáng)也可能和深度有關(guān)．然后他設(shè)計實驗進(jìn)行檢驗．	筐中的小球
現(xiàn)象結(jié)論	①保持深度不變，將探頭向各個方向轉(zhuǎn)動發(fā)現(xiàn)：U型管兩側(cè)液面高度差不變，這說明相同深度處，同種液體向各個方向壓強(qiáng)相同． ②觀察圖乙和丙，得出的結(jié)論是：在相同深度處，液體密度越大，壓強(qiáng)越大．
方法	在猜想中，小雨運用的是 類比法
問題討論	探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系： ①將重1N的小桌放在水平沙面上，用刻度尺測量小桌下陷深度． ②分別將一個、兩個重0.5N的鉤碼放在小桌上，重復(fù)上述操作．	設(shè)計實驗表格

Answer 1

分析 （1）①勻速直線運動的木塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡得，此時水平方向的拉力和滑動摩擦力相等；
②木塊在水平方向上勻速運動時，在水平面上受拉力和摩擦力的作用，摩擦力方向與物體運動方向相反；
③用彈簧測力計測量摩擦力，應(yīng)水平拉動物體做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡的知識，拉力等于摩擦力；
④根據(jù)圖象中壓力和摩擦力的數(shù)據(jù)，找出其關(guān)系；物體在平衡力的作用下保持勻速直線運動，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物體將改變運動狀態(tài)；
（2）①同種液體內(nèi)部同一深度向各個方向壓強(qiáng)都相等；液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)；
②“根據(jù)自己的感受是：越在下層感到擠壓越厲害”，所以液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大，這種方法叫做擬人類比法．根據(jù)物理學(xué)的探究過程：提出問題，猜想與假設(shè)，形成假說，實驗檢驗，得出結(jié)論，評估交流；

解答 解：（1）①步驟：在水平地面上鋪長木板，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊，在木板上做勻速直線運動，；
 ②作圖：小車在水平面上滑動時，在水平面上受拉力和摩擦力的作用，摩擦力方向與物體運動方向相反；過重心作出這兩個力，如圖所示：

③原理：③用彈簧測力計測量滑動摩擦力的原理是二力平衡，此時拉力等于摩擦力；
④問題討論：當(dāng)木塊與砝碼的總重力為6N時，即作用在物體表面的壓力為6N時，由圖象可知，摩擦力為1.5N；
若彈簧測力計的拉力為2.5N時，木塊對長木板的壓力、接觸面的粗糙程度均不變，即受到的滑動摩擦力大小不變，仍為1.5N，拉力大于摩擦力，則木塊將不再做勻速直線運動，而做加速運動．
（2）①將橡皮膜放入酒精中某一深度處向各個方向轉(zhuǎn)動時，U型管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差，而且高度差不變，說明：同種液體內(nèi)部同一深度向各個方向壓強(qiáng)都相等．
比較乙、丙實驗可知，液體的深度相同，密度不同，U型管左右液面差不同，液體內(nèi)部壓強(qiáng)不同，所以液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)
②研究液體的壓強(qiáng)規(guī)律必須使用壓強(qiáng)計，實驗中采用的思維程序是提出問題→猜想→實驗檢驗→得出結(jié)論，在猜想環(huán)節(jié)，小雨把水滴和小球比較，采用的是類比法．
故答案為：（1）沿水平方向；見上圖；二力平衡；1.5；加速；（2）深度；密度；類比．

點評 本題是一道綜合性較強(qiáng)的題目，考查了滑動摩擦力大小的影響因素的探究，影響液體壓強(qiáng)的因素以及控制變量法的應(yīng)用，重點是對探究過程的考查，要求學(xué)生做實驗時多觀察、多思考．