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增大摩擦力的方法通常有两种,即增大压力、使接触面粗糙.那么,还有没有别的方法了呢?小涛同学对自己提出了这样的问题.根据生活经验,他猜测可能与摩擦力有关,于是进行了如下的研究:
找一段棉线,在棉线的一端拴上一个沉重的东西(例如一把大锁),然后,把它搭在一个平放在圆棍上,像图中那样,通过弹簧测力计来拉棉线的另一端,如图甲所示.这时,要使重物不下落,用的力虽然比竖直向上提要少,但省的力却不算多.
再如图乙那样,将棉线在圆棍上绕一圈,发现弹簧秤的示数变小了.
再如图丙那样,将棉线在圆棍上绕两圈,发现弹簧秤的示数更小了.
再如图丁那样,将棉线在圆棍上绕四圈,发现弹簧秤的示数几乎等于零.
对上述现象,小涛进行了归纳分析,得出了结论.请回答:
(1)小涛同学可以得出一个什么结论?
(2)这一结论在日常生活、生产中有何应用?
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小明、小红和小王在探究“摩擦力的大小可能跟哪些因素有关”的过程中,分别提到了以下猜想:
小明:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
小红:摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
小王:摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两个接触面的接触面积的大小有关;
为了验证上述猜想是否正确,小明选用了一块底面与各个侧面粗糙程度相同的长方体木块,并设计了以下的探究方案:
步骤1:把长方形木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数(如图甲)
步骤2:在长方形木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数.
步骤3:在水平长木板上铺上棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数(如图丙).比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计的示数的大小.
(1)当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,为什么?
(2)步骤2的设计目的是为了验证哪种猜想的正确?
(3)为了检验小王的猜想是否正确,可在上述试验的基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤.
(4)在步骤2中,若木块和砝码的总重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动时,则砝码与木块摩擦力之间的关系是:______.
A.大于0.5N B.大于零且小于0.5N C.等于0.5N D.等于零
(5)考虑到影响摩擦力的因素教多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使他们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题方法叫做“控制变量法”想想看,在我们探究过的哪些物理问题中用到过这种方法?
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