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重难点23 实验探究（二）
——力学重点实验
【解题思路】
力学实验主要包括：1.测量平均速度；2.探究二力平衡的条件；3.摩擦力的测量；4.密度的测量；5.探究影响浮力大小的因素；6.验证阿基米德原理；7.探究液体压强的特点；8.探究杠杆的平衡条件；9.探究阻力对物体运动的影响；10.探究影响滑轮组的机械效率的因素；11.探究影响动能大小的因素。高频考点集中在3、4、5、8、11.
解力学探究题，与解一般探究题的思路与步骤一样，先读懂题意，知道探究的对象是什么，然后依据学过的知识灵和应对。
例1.（2019德阳市）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于______。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_____个质量均为50g的钩码。
（3）如图丙所示，现给你一个量程为0～2N的弹簧测力计，若干个50g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为______个。
【答案】 （1）达到 （2）水平位置平衡 （3） 3 （4） 6
【简析】首先明确本题是探究与杠杆的平衡条件知识有关的内容。不管是探究平衡条件，还是运用平衡条件解决问题，都必须要知道杠杆的平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂（F1L1=F2L2）.再结合对阻力、阻力臂、动力、动力臂的区分，杠杆的调节等知识。
（1）杠杆保持静止，处于平衡状态，所以图甲所示状态达到了平衡。但是我们在探究杠杆平衡条件时是让杠杆在水平位置平衡，这样重力的方向与杠杆自身垂直，力臂与杠杆重合，便于直接从杠杆上测量力臂的大小；这里杠杆的右端较高，所以我们要将平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡。（2）设杠杆上的一个小格长为L，一个钩码重为G，由杠杆的平衡条件：F1 l1 =F2 l2可得:（左边） 2G×3L=（右边）nG×2L，解得n=3，所以需要在B处挂3个钩码。（3）根据题意知道，当F作用点应在最左端，且F=2 N，F的方向垂直杠杆向上，即竖直向上时，动力臂为最长，由杠杆的平衡条件F1 l1 =F2 l2可知：此时在C点处所挂钩码的最多，即nG×4L=F×6L，解得：n=6。
【注意】要充分结合力学特点求解问题，比如做受力分析、应用力学规律分析、简单计算等。
例2.（2019达州市）小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验
a.如甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A.保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
b.如图乙所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
c.如图丙所示， 将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
（1） 该实验 主要采用的探究方法是 。
（2）由 两图可知: 当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）由甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时，接触面越租糙滑动摩擦力越 （选填 “大”或“小"）.
（4）实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。实验中小丽发现:当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N.
（5）实验拓展:如图1所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图2、图3所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为______ N.
