Question

【題目】一質量均勻分布、正反面相同的長方形木板，以中線MN為界，對比觀察左右兩部分，發現粗糙程度可能不一樣，哪一側更粗糙？同學們進行了研究。

(1)①小華將滑塊放木板上，通過細線和固定的測力計相連，如圖甲。水平向右拉動木板，待示數穩定時，記下滑塊經過左、右兩部分時測力計的示數F左和F右，若F左>F右，則木板的___________側更粗糙，實驗時____________（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動木板。

②小華左右手戴上同樣的手套，木板水平對稱地放在左右手上，現左手向左、右手向右，使兩手距離快速增大，若木板向左運動，則木板________側更粗糙。

(2)小明用圖乙實驗裝置，進行如下操作：

A．將輕彈簧的一端分別固定在板上MN左右兩側的P、Q點，另一端分別與同一滑塊接觸。

B．移動滑塊使彈簧壓縮相同的長度，由靜止釋放滑塊，使滑塊越過MN但不滑離木板。

C．分別測出滑塊越過MN后滑行的距離x1和x2。

小明想根據x1和x2的大小關系判斷木板的粗糙程度，小華提出疑義。

①為能根據x1和x2的大小關系作出正確判斷，請指出小明實驗中存在的問題是______________。

②小明知道后將上面的步驟A改進為：將彈簧的一端固定在______________上，其他步驟不變就可以了。

(3)小紅使滑塊分別從左右兩側滑上木板，測出滑塊運動的速度，作出滑塊從兩端分別運動至MN過程中的速度v和時間t的關系圖線如圖丙，則圖線________（選填“a”或“b”）所對應的接觸面更粗糙，判斷的依據是______________。

Answer 1

【答案】 左 不需要 左 不能確定滑塊經過中線MN時的速度相同 中線MN上 b b圖線物塊的速度變化快

【解析】（1）①如圖甲，水平向右拉動木板，待示數穩定時，記下滑塊經過左、右兩部分時測力計的示數F左和F右，若F左>F右，則說明左側摩擦力大，即木板的左側更粗糙；實驗時，滑塊相對于桌面是靜止的，因此受力平衡，不需要勻速拉動木板．②小華左右手戴上同樣的手套，木板水平對稱地放在左右手上，現左手向左、右手向右，使兩手距離快速增大，若木板向左運動，則說明左側摩擦力大，即木板左側更粗糙．（2）①根據小明的實驗過程可知，若依據小明的實驗，根據x1和x2的大小關系判斷木板的粗糙程度并不科學，因為這一實驗過程不能確定滑塊經過中線MN時的速度相同，不符合控制變量法的要求．②對小明的實驗可做出這樣的改進：將彈簧的一端固定在中線MN上，另一端分別與同一滑塊接觸，移動滑塊使彈簧壓縮相同的長度，由靜止釋放滑塊，使滑塊不滑離木板，分別測出滑塊滑行的距離x1和x2．（3）由圖象可知，在相同時間內，a的速度減小的慢，b的速度減小的快，說明b受到的摩擦阻力更大，則圖線b所對應的接觸面更粗糙。