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    20．在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面积无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图1所示．实验数据分别记录在表一、表二中．
    表一     木板
    实验序号质量（克）拉力（牛）
    14002.0
    25002.5
    36003.0
    表二   橡胶板
    实验序号质量（克）拉力（牛）
    44002.8
    55003.5
    66004.2
    ①分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，压力越大，拉力也越大．
    ②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大．
    ③为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力．如图2所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动木块，数据记录在表三中．
    表三  木板
    实验序号夹角α（度）拉力（牛）
    7102.79
    8202.71
    9302.68
    10402.75
    11502.92
    12603.21
    分析表三中数据，可得初步结论：在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大．
    根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为20～40度的范围内进一步探究．
    ④他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：B、E、F（请选填下列各项中的字母）．
    A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
    B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
    C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
    D．用力沿水平方向匀速拉动物块
    E．用力沿不同方向匀速拉动物块
    F．记录数据．

    分析 ①根据控制变量法可判断：实验次数1、2、3控制的是接触面积和粗糙程度，改变的压力，研究拉力与压力大小的关系；
    ②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据是压力相同，研究拉力与接触面的粗糙程度；
    ③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角不同，拉力也随之变化，根据数据即可分析；
    ④根据控制变量法可判断拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关时应控制不变的物理量是接触面积、粗糙程度和压力，由此可设计实验步骤．

    解答 解：①比较实验次数1、2、3或4、5、6的数据可知：接触面积和粗糙程度相同，物体质量不同，则产生的压力不同，测力计的示数是逐渐变大，所以可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，压力越大，拉力也越大；
    ②比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可知：压力相同，物体在不同的表面上运动，则接触面的粗糙程度不同；所以可得出的初步结论是：在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大；
    ③分析表三实验结论，接触面积、粗糙程度和压力都相同，但拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大，由此分析可得：在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大；
    根据上面结论可判断：拉力与水平面的夹角最小为30度时，拉力为最小；所以为了找到这一角度，还应该在夹角α为20～40度的范围内进一步探究．
    ④根据控制变量法可知：应控制接触面积和压力不变，观察角度α为30度时，拉力在粗糙程度不同的水平面上匀速运动，拉力是否为最小，所以实验步骤为：
    1、将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上，
    2、用力沿不同方向匀速拉动物块，
    3、记录数据．
    所以正确的步骤：B、E、F．
    故答案为：①压力越大，拉力也越大；
    ②在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大；
    ③在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大；20～40；
    ④B、E、F．

    点评 （1）把握住利用控制变量法分析实验结论的基本思路是解答此题的关键所在．
    （2）物体匀速直线运动时，拉力大小的影响因素与粗糙程度和压力有关．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地．小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣．

    风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：
    ①风力发电机的输出功率可能与风速有关．
    ②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关．
    （1）请你也提出一个猜想：
    ③风力发电机的输出功率可能与叶片面积有关．
    为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．②在风车正前方1米处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．（注：电风扇挡位越高，风速越大）
    表一：
    电风扇挡位钩码的质量（克）提升钩码到A点的时间（秒）
    15015
    25013
    35010
    请你回答：
    （2）这个实验是通过测量砝码上升时间的长短来比较风车输出功率的大小．
    （3）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大输出功率越大．
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    表二：输出功率与风速的关系
    风速（m/s）5101520
    输出功率（kW）8072015001100
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    风速（m/s）5101520
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    汽车速度v/（m•s-1）36912
    弹簧测力计示数F/N0.10.51.11.9
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