科学探究活动通常包括以下要素:提出问题,猜想与假设,设计实验与制订计划,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作。某班物理课外学习小组在进行《探究——摩擦力的大小与什么有关》的课题研究时,同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”。
(1)这属于科学探究活动的____________要素。
(2)他们用图1甲所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系,已测得木块A的质量为100g,测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F,得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据(如下表)。请在表格中的空格内填上合理的数据,并根据表中的数据在图18所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图像。 ( g取10N/kg)
砝码G/N | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 |
压力FN/N |
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弹簧测力计读数F/N | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.76 | 0.90 |
滑动摩擦力Ff/N |
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(3)根据你作出的图像所得出的结论判断:当放在木块A上的砝码重力G为3.00N,木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时,木块A所受滑动摩擦力应为____N。
解析:
(1)显然,这是科学探究中的“猜想与假计”环节;
(2)以A的对象(含砝码),在水平方向上,其受力情况时:弹簧测力计对其的拉力F,B对A的摩擦力Ff,由于A保持静止状态,故此二力是平衡力,大小相等。B受到的压力等于A和砝码的总重力。可见填空项分别是:
压力FN/N: 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
摩擦力Ff/N: 0.30 0.45 0.60 0.76 0.90
作出的其图像如下:
(3)由以上图像及表格数据可见,摩擦力与压力成正比(在误差允许范围内)。故钩码重为3.00N时,压力为:
FN=1.00N+3.00N=4.00N(也可拓展图像,直接读取)
其摩擦力Ff满足:
Ff:4.00N=0.30N:1N
解之得:Ff=1.20N
答案:
(1)猜想与假设
(2)
1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
0.30 0.45 0.60 0.76 0.90
(3)1.20
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