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阅读短文,回答短文后的问题.
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
步骤1把长方体的木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲);
步骤2在长方体木块放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;
步骤3在水平长木板铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙),比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小.
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(1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数,为什么?
(2)“步骤2”的设计目的,是为了检验上述猜想(A、B)中哪一个的正确与否?
(3)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5牛,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小(______
(A)大于0.5牛                   (B) 大于零且小于0.5牛
(C)等于0.5牛                   (D)等于零.
(1)在拉动木块时要求沿水平方向做匀速直线运动,这样才能使拉力与摩擦力成为一对平衡力,这里是通过二力平衡的原理,借助弹簧测力计的拉力将摩擦力测出的; (2)根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,可对图甲、图乙中的变量和控制量进行分析,步骤2的主要变化是增加了压力,应从这一角度来分析; (3)对砝码与木块两者之间的运动情况进行判断,当二者处于相对静止状态时,它们之间是没有摩擦力产生的. 【解析】 (1)因为只有木块做匀速直线运动时,摩擦力和拉力才是一对平衡力,它们的大小才会相等,因此,实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动; 答:依据了二力平衡原理,此时拉力与摩擦力是一对平衡力; (2)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,步骤2与步骤1相比,接触面的粗糙程度相同,增加了砝码后,压力增大,因此,是探究的摩擦力大小与压力大小的关系. 答:是为了检验猜想B的正确与否; (3)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间保持相对静止,且没有相对运动的趋势,因此,它们之间是不存在摩擦力的,即摩擦力大小等于零,选项D符合题意. 故选D.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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