Question

17．在探究滑动摩擦力与斜面机械效率影响因素的实验中，小汇同学先将重物放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动，如图甲所示，保持接触面的粗糙程度一定，再将钩码放在重物上，匀速直线拉动重物如图乙所示．
①比较两次弹簧测力计的示数（F_甲＜F_乙）．发现在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
②小汇将重物放在一块长薄板上，观察到图丙（1）所示的现象，将薄板的一端抬高，使支持面倾斜，观察到图丙（2）所示的现象．
③在进一步的实验探究中，小汇测出了斜面的倾角θ（注：倾斜的支持面称为斜面），如图丙（3）所示，并改变θ继续实验，同时用力传感器测出相应的压力大小，实验数据记录在附表中．
附表

序　　号	1	2	3
质量（千克）	1	1	1
斜面倾角	θ1（=0°）	θ2（＞0°）	θ3（＞θ2）
压力（牛）	9.8	7.8	7.0

分析比较实验序号1、2、3，得到的结论是：质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关．
④在研究斜面机械效率的影响因素实验中，我们发现当斜面的粗糙程度一定且高度相同时，斜面的倾斜角度越大，压力越小，克服摩擦所做的额外功相对越少，机械效率就越高．
⑤根据以上实验结论请解释：为什么汽车从地下停车场向上行驶时，路面往往做成凸凹不平？

Answer 1

分析 ①滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，控制接触面粗糙程度不变；探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时，控制压力大小不变．
③分析图丙所示图象，及实验序号1、2、3根据图象得出实验结论；
④利用机械提升物体时，所做的额外功越少，机械效率就越高；
⑤汽车要想容易上坡，应增大汽车与坡之间的摩擦力，据此分析．

解答 解：
①甲、乙两图接触面的粗糙程度相同，但是压力不同，滑动摩擦力大小不同，因此结论是：当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
③由实验序号1、2、3的实验数据可知，物体质量和与接触面的面积相同而斜面的倾角不同，物体对接触面的压力不同，倾角越大，压力越小，由此可得：质量相同的物体对斜面的压力与斜面的倾角有关，倾角越大，压力越小．
④根据以上分析，当斜面的粗糙程度一定且高度相同时，斜面的倾斜角度越大，压力越小，摩擦力越小，克服摩擦所做的额外功相对越少，克服摩擦所做的额外功相对越少，机械效率就越高；
⑤汽车从地下停车场向上行驶时，路面凸凹不平，会增大车对斜坡的压力，增大摩擦力，使车更容易上坡．
故答案为：①压力；③倾角；④少；高；⑤路面凸凹不平，可增大车对斜坡的压力，增大摩擦力，使车更容易上坡．

点评 本题考查了实验数据分析，正确应用控制变量法是正确解题的关键，同时考查了对实验结论的应用，要学会用所学的知识解释生活中的现象．