Question

10．（1）在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出以下猜想：
A．與壓力大小有關(guān)          B．與接觸面的粗糙程度有關(guān)
C．與接觸面積大小有關(guān)      D．與運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，小剛組的同學(xué)利用如圖1所示裝置及有關(guān)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)條件			測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
	長(zhǎng)方體木塊的放置	表面情況	壓力/N
1	平放	木板	8	1.6
2	平放	木板	12	2.4
3	平放	木板	16	3.2
4	側(cè)放	木板	16	3.2
5	豎放	木板	16	3.2
6	平放	木板上鋪棉布	8	2.4
7	平放	木板上鋪毛巾	8	4.0

①由序號(hào)為1、2、3的三次實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想A（填字母）；
②要驗(yàn)證猜想C，應(yīng)選取序號(hào)為3、4、5的三次實(shí)驗(yàn)．
③根據(jù)表中信息，能否驗(yàn)證猜想D？不能 （填“能”或“不能”）．
（2）在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車(chē)上，聯(lián)想到上物理課時(shí)老師講過(guò)的知識(shí)，小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：
A．斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)．
B．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)．
小華同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖2所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	斜面傾角θ	物塊重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長(zhǎng) S/m	有用功 W有/J	總 功 W總/J	斜面的機(jī)械效率
①	30°	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
②	30°	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
③	45°	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

①在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動(dòng)木塊；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為60%，第②次實(shí)驗(yàn)中總功為3.0J．
③通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證小華的猜想A（填寫(xiě)字母）；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：其它條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）．

Answer 1

分析 （1）①分析實(shí)驗(yàn)中相同的量和不同的量，分析得出摩擦力大小與變化量的關(guān)系；
②要驗(yàn)證猜想C，即與接觸面積大小有關(guān)，要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度均相同，只改變接觸面積大��；
③研究滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)，要改變速度的大小，據(jù)此分析；
（2）①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿斜面勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使示數(shù)更穩(wěn)定；
②根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求機(jī)械效率；根據(jù)W_總=Fs求第二次實(shí)驗(yàn)中的總功；
對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，找到不變的量和變化的量，分析得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系；由表數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：
（1）①由序號(hào)為1、2、3的三次實(shí)驗(yàn)可知，接觸面積大小、接觸面的粗糙程度均相同，壓力越大，測(cè)力計(jì)示數(shù)越大，即滑動(dòng)摩擦力越大，可驗(yàn)證猜想 A；
②要驗(yàn)證猜想C，即與接觸面積大小有關(guān)，需要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度均相同，只改變接觸面積大小，應(yīng)選取序號(hào)為3、4、5的三次實(shí)驗(yàn)．
③研究滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)，需要改變速度的大小，表中沒(méi)有涉及速度，故不能證猜想D；
（2）①在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動(dòng)木塊，使示數(shù)更穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
②第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{3.0J}{5.0J}$×100%=60%；
第②次實(shí)驗(yàn)中總功為：
W_總=Fs=2.5N×1.2m=3.0J．
③對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角）不變，改變的是物體的重力，因此是研究斜面機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，驗(yàn)證的是猜想A；
對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，控制了其它條件相同，只改變傾斜程度（斜面傾角），分析數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：在其它條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）．
故答案為：（1）①A；②3、4、5；③不能；
（2）①勻速；②60；3.0；③A；其它條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）．

點(diǎn)評(píng) 本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用，同時(shí)也考查了斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素，涉及機(jī)械效率的計(jì)算及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．