【題目】船只停泊在岸邊時,常常將纜繩纏繞在碼頭的立柱上,為什么纜繩要纏繞多圈呢?某校課外興趣小組展開了研討,他們猜想:繞繩的圈數(shù)越多繩和立柱間的摩擦力越大,且摩擦力與繞繩的圏數(shù)成正比。為了驗證貓想,該興趣小去的同學設計了如下的實驗進行探究:

(1)如圖甲所示,將彈簧測力計掛在鐵架臺上,用棉線將重物掛在彈簧測力計下方,測岀其重力為7.6N,將數(shù)據(jù)記錄在表格中;

棉線繞的圈數(shù)

彈簧測力計的示數(shù)月F/N

摩擦力的大小f/N

0

7.6

0

1

2.9

4.7

2

1.1

6.5

3

4

0.2

7.4

5

0.1

7.4

(2)如圖乙所示,將鐵棒固定在鐵架臺上,將棉線在鐵棒上繞1圈,彈簧測力計的示數(shù)為2.9N。老師告訴同學們“用重力減去彈簧測力計的示數(shù),就可以算出棉線和鐵棒之間的摩擦力”,隨后同學們算出此時的摩擦力為4.7N;在此過程中,運用的研究方法是_____。

(3)逐漸增加棉線繞在鐵棒上的圈數(shù)重復實驗,直至彈簧測力計的示數(shù)接近于0,并將有關數(shù)據(jù)記錄在表格中;

(4)棉線繞3圈時,彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示,此時示數(shù)為_____N;此棉線與鐵棒之間的摩擦是_____(選填“靜摩擦”或“滑動縻擦”),該縻擦力的大小為_____N;

(5)分析實驗數(shù)據(jù),在彈簧測力計的示數(shù)接近0之前,關于縻擦力與繩子纏繞圏數(shù)之間關系的探究結(jié)論最:_____。

【答案】轉(zhuǎn)換法 0.5 靜摩擦 7.1 繞繩的圈數(shù)越多,彈簧測力計的示數(shù)越小,繩和立柱間的摩擦力越大,但摩擦力與繞繩的圈數(shù)不成正比

【解析】

(2)[1]實驗中老師告訴同學們“用重力減去彈簧測力計的示數(shù),就可以算出棉線和鐵棒之間的摩擦力”,即通過計算得出摩擦力大小,所以用的是轉(zhuǎn)換法。

(4)[2]由圖丙可知,彈簧測力計的分度值是0.1N,示數(shù)是0.5N。

[3]棉線與鐵棒之間未發(fā)生相對運動,它們之間的摩擦屬于靜摩擦。

[4]該摩擦力的大小為

f=G-F=7.6N-0.5N=7.1N

(5)[5]由表中數(shù)據(jù)可知,繞繩的圈數(shù)越多,彈簧測力計的示數(shù)越小,繩和立柱間的摩擦力越大,但摩擦力與繞繩的圈數(shù)不成正比。

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拉力F/N

1

2

3

4

彈簧伸長△x/cm

1.2

2.4

3.6

4.8

橡皮筋伸長△x′/cm

1.0

2.2

3.6

4.5

(1)在圖中作出彈簧伸長△x與所受拉力F關系的圖象;

______

(2)根據(jù)作出的圖象得出的結(jié)論是___________________________;

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