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C
匀速直线
2.4
不变
a、b
0.6
【分析】
首先回忆增大和减小摩擦的方法:增大摩擦可通过增大接触面粗糙程度、增大压力实现;减小摩擦可通过减小接触面粗糙程度、减小压力、用滚动代替滑动、使接触面分离实现。接下来逐一分析每个自行车部件的设计原理,判断其是增大有益摩擦还是减小有害摩擦,进而找出符合题意的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 车胎表面有凹凸花纹,通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦(防止骑行时打滑),不符合减小有害摩擦的要求;
B. 车把表面有花纹,通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦(方便握持车把),不符合题意;
C. 车轴内部装有滚珠,采用滚动代替滑动的方法来减小车轴转动时的有害摩擦,符合题意;
D. 脚踏表面有凹凸花纹,通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦(防止脚从脚踏上滑落),不符合题意。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
减小摩擦的方法;增大摩擦的方法
【点评】
本题结合自行车这一常见交通工具的部件,考查了增大和减小摩擦力的方法,需要区分生活中的有益摩擦与有害摩擦,理解物理知识在实际生活中的应用,注重理论与实际的结合。
【难度系数】
0.7
【分析】
1. 第(1)问:要测量滑动摩擦力的大小,根据二力平衡原理,只有当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小才相等,所以需沿水平方向匀速直线拉动木块;读取弹簧测力计示数时,先确定分度值,图(c)中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向2.4N,因此示数为2.4N。
2. 第(2)问:滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大拉力时,木块对接触面的压力和接触面粗糙程度都没有改变,所以滑动摩擦力大小不变。
3. 第(3)问:要探究“压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”,需用控制变量法,控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度,所以选择压力相同(同一木块)、接触面不同的a、b两幅图。
【解析】
(1) 根据二力平衡原理,只有沿水平方向匀速直线拉动木块A时,木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;由图(c)可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.4N,因此示数为$\boldsymbol{2.4}$N。
(2) 滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大弹簧测力计的拉力时,木块A对接触面的压力和接触面的粗糙程度均未发生变化,所以木块A所受滑动摩擦力不变。
(3) 要探究“压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”,需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,a、b两幅图中压力相同(同一木块),接触面粗糙程度不同(木板表面和毛巾表面),因此应比较$\boldsymbol{a、b}$两幅图。
【答案】
(1) 匀速直线;2.4
(2) 不变
(3) a、b
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用;弹簧测力计读数
【点评】
本题考查“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,重点考查控制变量法的应用、二力平衡原理的运用以及弹簧测力计的读数,是力学实验中的基础题型,需熟练掌握实验原理与研究方法。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1) 首先观察弹簧测力计的分度值,读出其示数;由于木块做匀速直线运动,根据二力平衡原理,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等,由此可得出摩擦力的大小。
(2) 在木块上加重物,接触面粗糙程度不变,改变了木块对木板的压力,所以是探究压力大小对滑动摩擦力的影响。接着分析各选项:A是通过增大接触面粗糙程度改变摩擦力,B是通过减小接触面粗糙程度改变摩擦力,C是通过增大压力改变摩擦力,据此选出符合的选项。
【解析】
(1) 由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为0.6N;当用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此木块所受的摩擦力为0.6N。
(2) 在木块上加一重物,此时接触面的粗糙程度不变,木块对木板的压力增大,所以该操作是为了探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响。
A选项:在瓶盖上刻出细条纹,是通过增大接触面的粗糙程度来改变摩擦力,与压力无关;
B选项:给车轮的轴加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度来改变摩擦力,与压力无关;
C选项:用更大的力压住橡皮擦字,是通过增大压力来改变摩擦力,与探究的因素有关。
因此选C。
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.6}$
(2) 压力大小;$\boldsymbol{C}$
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用
【点评】
本题考查滑动摩擦力的探究实验,结合二力平衡原理测量滑动摩擦力,同时考查了滑动摩擦力影响因素的探究及实际应用分析,属于基础实验题,注重对实验原理和知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7