与重力、摩擦力有关的探究性试题_摩擦力和重力的关系

时间：2018-12-28 03:31:59　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　科学探究是新课标的核心之一，学习物理的过程关键在于探究.近两年，各地中考试卷中均出现了重在考查“过程与方法”的好试题，此类题目要求同学们能够提出探究问题，设计实验进行验证，写出探究报告，亲身经历科学家发现重要物理规律的思维过程.通过动手、动脑，在体验知识形成的过程与方法中学习知识.
　　
　　例1某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表：
　　
　　(1)在实验过程中，需要的测量工具有
　　和；
　　(2)在上表空白处填出比值G／m的平均值；
　　(3)分析表中的数据，得出结论是：
　　；
　　解析探究的是“物体所受重力大小与物体质量的关系”，自然需要用天平来测量质量，用弹簧测力计来测量重力；多次测量取平均值可以减小误差，将比值相加除以3即可；分析表中实验数据，当物体的质量加倍时，物体的重力也会加倍，保持物体的重力与质量的比值不变，也就是说重力与质量成正比.
　　答案(1)天平弹簧测力计(2)9．8(3)重力与质量成正比
　　例2为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了几个具体的实验步骤.
　　(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，应设计怎样的实验步骤?
　　(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时，小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验.小明的做法是否正确?为什么?
　　(3)在探究此问题时，小红设计的实验如图乙所示，弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块，木块下面是一长木板，实验时拉动长木板，然后读出弹簧测力计的示数.即可测出木块和木板之间的摩擦力.小明看了小红的实验后，认为小红设计的实验优于自己设计的实验.对此你能说出其中的原因吗?
　　解析要想探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”，只能改变压力的大小，接触面的粗糙程度、接触面的大小等都不能改变，那么怎样测量摩擦力的大小呢?如果用弹簧测力计拉物体做匀速直线运动，弹簧测力计对物体的拉力必定等于摩檫力的大小，因此我们可以用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，通过读得弹簧测力计的示数获得摩檫力的大小，并通过在木块上加重物的方法改变压力的大小.
　　要探究“滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关”，则应保持压力不变，但小明用大小不同的木块，显然改变了压力，因此他的做法是不正确的.如果木块各个面的表面积不同，可采用不同的侧面与桌面接触的方法，若木块的各个面面积相差不大，可采用大小木块叠放，改变上下位置的方法.
　　第三个问题很有意思，采取的方法很巧妙，向左拉木板，而不再移动木块，若能保证木块静止，弹簧测力计对木块的拉力也等于木板对木块的摩檫力，这种方法显然便于实验者读数.
　　答案(1)用弹簧测力计拉动木块，使它做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数F1；在木块上面加一个重物，再用弹簧测力计拉动木块，使它做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数F2；比较F1和F2的大小.
　　(2)不正确.实验过程中没有保持相同的压力.
　　(3)木板不必做匀速直线运动(或弹簧测力计保持静止，便于读数).
　　点拨摩檫力的确无法直接测得，当物体在水平面上静止或做匀速直线运动时，物体受到的拉力和摩檫力的大小相等，因此通过读得拉力的大小，就可知道摩檫力的大小.
　　
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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