Question

3．专题二：力和压强
（1）研究滑动摩擦力大小的因素：

步骤	①在水平地面上铺长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块，在木板上做匀速直线运动，改变木块对木块的压力．重复上述操作；③将棉布、毛巾分别铺在木板上，再做两次实验．
作图	画出第一次中水平方向受到的力
原理	测出摩擦力是根据二力平衡的原理
问题讨论	改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压得关系如图所示，由图可知：当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为1.5N，若此时弹簧测力计的读数为2N，则木块将做加速直线运动．（填“加速”或“匀速”或“减速”）

（2）探究液体压强的规律

猜想	小明认为：液体压强与深度无关．小雨不同意他的观点．小雨认为：若把水滴比作小球．如图，筐中越深处的小球受到的挤压越厉害．由此猜想：液体压强也可能和深度有关．然后他设计实验进行检验．	筐中的小球
现象结论	①保持深度不变，将探头向各个方向转动发现：U型管两侧液面高度差不变，这说明相同深度处，同种液体向各个方向压强相同． ②观察图乙和丙，得出的结论是：在相同深度处，液体密度越大，压强越大．
方法	在猜想中，小雨运用的是 类比法
问题讨论	探究压力作用效果与压力大小的关系： ①将重1N的小桌放在水平沙面上，用刻度尺测量小桌下陷深度． ②分别将一个、两个重0.5N的钩码放在小桌上，重复上述操作．	设计实验表格

Answer 1

分析 （1）①匀速直线运动的木块处于平衡状态，根据二力平衡得，此时水平方向的拉力和滑动摩擦力相等；
②木块在水平方向上匀速运动时，在水平面上受拉力和摩擦力的作用，摩擦力方向与物体运动方向相反；
③用弹簧测力计测量摩擦力，应水平拉动物体做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，拉力等于摩擦力；
④根据图象中压力和摩擦力的数据，找出其关系；物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物体将改变运动状态；
（2）①同种液体内部同一深度向各个方向压强都相等；液体内部压强与液体的密度有关；
②“根据自己的感受是：越在下层感到挤压越厉害”，所以液体压强随深度增加而增大，这种方法叫做拟人类比法．根据物理学的探究过程：提出问题，猜想与假设，形成假说，实验检验，得出结论，评估交流；

解答 解：（1）①步骤：在水平地面上铺长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块，在木板上做匀速直线运动，；
 ②作图：小车在水平面上滑动时，在水平面上受拉力和摩擦力的作用，摩擦力方向与物体运动方向相反；过重心作出这两个力，如图所示：

③原理：③用弹簧测力计测量滑动摩擦力的原理是二力平衡，此时拉力等于摩擦力；
④问题讨论：当木块与砝码的总重力为6N时，即作用在物体表面的压力为6N时，由图象可知，摩擦力为1.5N；
若弹簧测力计的拉力为2.5N时，木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变，即受到的滑动摩擦力大小不变，仍为1.5N，拉力大于摩擦力，则木块将不再做匀速直线运动，而做加速运动．
（2）①将橡皮膜放入酒精中某一深度处向各个方向转动时，U型管内水面出现高度差，而且高度差不变，说明：同种液体内部同一深度向各个方向压强都相等．
比较乙、丙实验可知，液体的深度相同，密度不同，U型管左右液面差不同，液体内部压强不同，所以液体内部压强与液体的密度有关
②研究液体的压强规律必须使用压强计，实验中采用的思维程序是提出问题→猜想→实验检验→得出结论，在猜想环节，小雨把水滴和小球比较，采用的是类比法．
故答案为：（1）沿水平方向；见上图；二力平衡；1.5；加速；（2）深度；密度；类比．

点评 本题是一道综合性较强的题目，考查了滑动摩擦力大小的影响因素的探究，影响液体压强的因素以及控制变量法的应用，重点是对探究过程的考查，要求学生做实验时多观察、多思考．