摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？，某小组利用下图装置

更新 2022-09-03
科目物理
题型实验题
难度中等
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“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”，某小组利用下图装置进行了探究。实验步骤和数据记录如下表：

实验步骤	台式测力计示数F/N	金属盒重力G/N	弹簧测力计示数f/N
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数为4.8N，重复步骤②的实验	4.8	6.4	1.9

(1)此实验是根据        原理测出摩擦力大小的。
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变         大小（填“压力”或“重力”）。
（3)根据实验步骤②、③的数据       （填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关。
（4)直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下     不是其优点。
A．不需要匀速拉动        B．测力计示数稳定
C．实验更容易操作       D．实验原理更合理

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小佳想要测定小灯泡的额定功率，他选用了以下器材：标有“ $2.5 V$ ”字样的小灯泡（老师告诉他，该小灯泡正常工作电流在 $0.3 A$ 左右），电源为 $6 V$ 的恒稳蓄电池，量程为“ $0 - 0.6 A$ ”与“ $0 - 3 A$ ”的电流表，量程为“ $0 - 3 V$ ”与“ $0 - 15 V$ ”的电压表，开关，导线。可是在选择滑动变阻器时他犹豫了，因为有三种规格的滑动变阻器，分别标有“ $10 Ω 1 A$ ”、“ $20 Ω 0.5 A$ ”、“ $50 Ω 0.2 A$ ”字样。

（1）估算一下，请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器　　；

（2）如图（甲 $)$ 所示，小佳连接了一部分电路后又纠结了，请你在不改变他已经连接部分的前提下，再帮他连接完整（用笔画线，注意导线间不要相互交叉）；

（3）连接完整后，小佳按正确程序操作，闭合开关 $S$ ，发现灯泡不亮，电流表指针偏转明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误。那么出现该状况的原因应该是　　。（选填“ $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ ” $)$

$A$ ．电压表内部断路了 $B$ ．灯泡的灯丝断了

$C$ ．灯座内部出现了短路 $D$ ．滑动变阻器的电阻线断了

（4）在老师的指点下，小佳自己排除了故障，再闭合开关 $S$ ，灯泡亮了，但发光很暗，观察电压表示数，仅有 $1.8 V$ ，这时小佳应将滑片 $P$ 向　　端（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 适当滑动；

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如图所示，这是小浩同学探究凸透镜成像规律的实验装置图。

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（2）老师告诉他，凸透镜的焦距是 $10 cm$ 。移动光屏，结果在凸透镜右侧大约 $63 cm$ 处获得了清晰的像。人们运用这条成像规律制造出了　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$

（3）小浩好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是原来缩小的像变成了放大的像！你能解释一下所成像依旧清晰的原因吗？　　（选填“反射光路可逆”、“折射光路可逆”或“光是沿直线传播的” $)$

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$A$ ．测出空杯子的质量为 $m_{1}$ （如图 $A)$ ；

$B$ ．将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测得总质量为 $m_{2}$ （如图 $B)$ ；

$C$ ．将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积为 $V$ （如图 $C)$ ；

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（2）请你帮小强计算出牛奶的密度 $ρ =$ 　　 $kg / m^{3}$ ；

（3）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将　　（选填“偏大”或“偏小” $)$

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试验次数	1	2
钩码重 $G / N$	4	4
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绳端移动的距离 $s / m$	0.3	0.4
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（1）通过分析表中数据可知第2次实验使用的是　　（选填“甲”或“乙” $)$ 图所示的装置。

（2）根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为 $η =$ 　　。

（3）通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　　（选填“越高”、“不变”或“越低” $)$ 。

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