15.在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,某同學猜想滑動摩擦力大小可能與下列因素有關(guān):
A.木塊與桌面間的壓力大小
B.物體運動的速度
C.接觸面積大小
D.接觸面的粗糙程度
實驗室提供的器材有:木塊、長木板、彈簧測力計、砝碼、毛巾等,該同學參照如圖所示進行實驗,測得數(shù)據(jù)記錄如表:
實驗次數(shù)壓力大小/N木塊放置方式接觸面材料彈簧測力計示數(shù)F/N
13平放木板1.5
25平放木板2.5
35側(cè)放木板2.5
45側(cè)放毛巾4
(1)實驗中,彈簧測力計必須拉著物體沿水平方向做勻速直線運動.
(2)比較第3、4次實驗數(shù)據(jù),可以驗證猜想D.
(3)比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在接觸面的面積與接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,滑動摩擦力就越大.

分析 用測力計水平勻速拉動木塊,使木塊做勻速直線運動,木塊處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,滑動摩擦力等于測力計的拉力;
應(yīng)用控制變量法分析表中實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象得出結(jié)論.

解答 解:(1)探究影響摩擦力因素實驗,彈簧測力計必須拉著物體沿水平方向做勻速直線運動.
(2)由表中第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知,物體間的壓力、物體間接觸面積都相同而接觸面的粗糙程度不同,木塊受到的滑動摩擦力不同,由此可知,摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān),可以驗證猜想D.
(3)由表中第2、3次實驗數(shù)據(jù)可知,物體間的壓力與接觸面的粗糙程度都相同而接觸面的面積不同,木塊受到的滑動摩擦力相同,由此可知,滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān);
由表中第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知,物體間接觸面的面積與粗糙程度都相同而物體間的壓力不同,壓力越大,滑動摩擦力越大,由此可得:在接觸面的面積與接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,滑動摩擦力就越大.
故答案為:(1)勻速直線運動;(2)D;(3)無關(guān);在接觸面的面積與接觸面粗糙程度相同的情況下.

點評 此題主要考查控制變量法在“探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)的實驗”中的使用.我們要能夠根據(jù)控制變量法探究我們生活中的一些現(xiàn)象.

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(1)開始時,小軍和小民商議,先用眼睛來觀察一下凸透鏡成像的各種情況.于是,他們先把凸透鏡固定 在光具座上 0cm 處,小軍負責將蠟燭從透鏡一側(cè)50cm處逐漸向透鏡靠近,小民從另一側(cè)透過透鏡觀 察燭焰,并按照觀察到的像的大小進行編號,然后整理記錄觀察到的幾個像的情況如圖乙所示.小軍想知道觀察到的各個像的先后順序,小民有些已記不清楚.請你幫他排列出來:1、2、3、5、6、4.
(2)實驗小組依次選取了不同的物距分別進行實驗,同時記錄下相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和觀察到的成像情況,如表.
探究實驗記錄表(凸透鏡焦距 f=10cm)

實驗次數(shù)
物體到凸透鏡距離
(物距 u/cm)
成像特點
放大或縮小正立或倒立虛像或?qū)嵪?/TD>
130縮小倒立實像
225縮小倒立實像
320等大倒立實像
416放大倒立實像
512放大倒立實像
68放大正立虛像
74放大正立虛像
通過實驗發(fā)現(xiàn):凸透鏡既可以成實像也可以成虛像.請分析表格中的“成像特點”,找出它們的不同
之處:實像都是倒立的,虛像都是正立、放大的.
(3)小軍和小民使用同一套器材進行實驗,在交流實驗數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)凸透鏡焦距都是10cm,物距都是25cm時,他們所測的像距明顯不同,分別為14.5cm和16.7cm.他倆討論后認為:數(shù)據(jù)出現(xiàn)差別的 原因不是測量像距時的誤差所致,而是由于實驗時的操作引起的.請你寫出數(shù)據(jù)出現(xiàn)差別的原因:光屏上沒有成清晰的像就進行了測量.
(4)實驗時他們發(fā)現(xiàn),在觀察光屏上淸晰的燭焰像的過程中,隨著蠟燭的燃燒,光屏上的像向上(選填“上”或“下”)移動.

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