Question

4．如圖甲是小紅“測量滑輪組的機械效率”的實驗裝置（每個鉤碼重1N）．

（1）實驗時小紅沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升10cm，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，則拉力為1.2N，滑輪組的機械效率為83.3%．
（2）小紅做完實驗，通過和其他小組交流，了解到摩擦能夠影響滑輪組機械效率的高低，那么是什么因素影響了滑動摩擦力的大小呢？接著她做了如圖乙所示的A、B、C三次實驗進行探究．
①她把木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動木板，根據(jù)二力平衡的原理可知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)．
②通過比較圖乙中B和C兩次實驗，可得出滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關．

Answer 1

分析 （1）實驗中要勻速拉動彈簧測力計，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準確讀數(shù)．讀取彈簧測力計的示數(shù)時，要注意分度值的大�。�明確滑輪組由幾段繩子承擔物重后，就可以判斷鉤碼提升高度與彈簧測力計移動距離的關系，利用公式計算機械效率；
（2）彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力；彈簧測力計讀數(shù)；
滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系時，控制接觸面粗糙程度一定；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關系時，控制壓力大小不變．

解答 解：
（1）實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計的，這樣示數(shù)才會穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大��；
圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為1.2N；
因為滑輪組用三段繩子承擔物重，那么彈簧測力計移動的距離就是鉤碼上升高度的三倍，鉤碼上升了10cm，則彈簧測力計上升30cm；
該滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{1.2N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（2）①當木塊進行勻速直線運動，拉力與摩擦力是一對平衡力，滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力；
②觀察B、C兩次實驗可以看出，兩次的壓力是相同的，接觸面不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，故可得出：滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關．
故答案為：（1）勻速；1.2；83.3%；（2）①二力平衡；②B和C．

點評 （1）在測滑輪組機械效率的實驗中，要注意彈簧測力計的用法與讀數(shù)，要明確滑輪組用幾段繩子承擔物重，還要會利用機械效率的公式進行計算，這些都是完成該實驗的基本要求．
（2）探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗，運用了控制變量法、轉換法等研究方法，探究滑動摩擦力大小的實驗中，一定保持木塊進行勻速直線運動，滑動摩擦力和拉力才是一對平衡力．