Question

16．（一）最近，在微信朋友圈里，“晒运动”成为一种新潮流，爱运动的张老师通过计步软件把自己一天走的步数晒在朋友圈里，如图丙所示．

（1）由图中运动指数可以计算得出从A地到B地的路程是2250m，王老师步行全程的平均时速是1.5m/s（1公里=1km）；
（2）按正常成年人的步幅计算，王老师全程大约走了9000步，他步行全程做变速（选填“匀速”或“变速”）运动．
（二）在“测水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验中，选用的器材有：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等．
（1）在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数．原因是很难保持木块做匀速直线运动．
（2）为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图乙所示．请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的．
答：当拉动长木板时，木块处于静止状态，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等拉力大小．
（3）图乙所示的实验装置与图甲相比有什么优点，请写出一条：木板不需要做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （一）（1）由图可知从A到B来回的路程，由此得到A地到B地的路程，由v=$\frac{s}{t}$计算他全程的平均速度；
（2）估计正常人的步幅，从而计算全程大约走的步数；根据对匀速和变速运动的理解分析解答他做的是变速运动；
（二）此实验的思路是利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小，因此是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态是实验是否合理的关键．

解答 解：
（一）（1）由图知，从A到B后又由B返回A，全程路程为4.5公里=4.5km=4500m，所以从A地到B地的路程是：s=$\frac{4500m}{2}$=2250m，
由图知全程所用时间为50min=3000s，
所以全程的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4500m}{3000s}$=1.5m/s；
（2）正常人的步幅约0.5m，王老师全程大约走的步数为：n=$\frac{4500m}{0.5m/步}$=9000步；
图中是王老师一天走的路程和时间，而他在这一天并不是一直在运动，有时是运动的有时是静止的，且应该有快有慢，所以他做的是变速运动；
（二）（1）由于在拖动正方体木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，才导致了弹簧测力计的示数不稳定；
（2）当拉动长木板运动的过程中，正方体木块保持静止状态，根据二力平衡的条件知：此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小；
（3）用图乙进行实验时，无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，受拉力与摩擦力平衡，拉力等于摩擦力，并且容易读数．
故答案为：（一）（1）2250；1.5；（2）9000；变速；
（二）（1）匀速直线运动；（2）静止；拉力大小；（3）木板不需要做匀速直线运动．

点评 （1）本题考查了变速运动的理解和平均速度的计算，注意要能正确从图上获取路程和时间．
（2）此题是探究影响摩擦力的大小与什么因素有关的实验，考查了对实验的评析及二力平衡条件在实验中的应用，把握住是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态，是解答此题的关键所在．