Question

【題目】如圖甲所示，小明觀察到電工在攀爬電線桿檢修電路時，腳上套有如圖乙所“神奇裝備”——腳扣， 當(dāng)腳踩上去時它竟能被桿緊緊“鎖住"而不下滑．為了探究其中的奧秘，他設(shè)計了如圖丙的實驗裝置．其中，塑料套筒上固定有橫桿，套筒可以沿豎桿上下自由滑動，那么影響被鎖住的因素有哪些呢?小明做出了如下猜想：

猜想一：可能與套筒上所掛的物重有關(guān)；

猜想二：可能與所掛物體距豎桿的距離有關(guān)．

他的探究過程及分析如下：

（1）實驗時，先在橫桿上掛相同個數(shù)的鉤碼，改變懸掛位置，觀察現(xiàn)象并記錄，這是為了驗證猜想____是否正確．

（2）改變鉤碼個數(shù)，移動懸掛位置，分別記錄三次套筒被鎖住時鉤碼離豎桿的最小距離．實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
鉤碼個數(shù)	4	4	4	4	3	2	1
鉤碼距豎桿距離/cm	5	8	13	15	9	6	5
實驗現(xiàn)象	快速滑落	慢慢滑落	剛好鎖住	緊緊鎖住 /td>	剛好鎖住	剛好鎖住	剛好鎖住

（3）由前四次實驗可知：當(dāng)橫桿上掛相同重物時，重物距豎桿越__，越容易被鎖．

（4）分析第5、6、7次實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，橫桿上所掛的物重越小，被鎖住的最小距離越_______．

（5）小明結(jié)合所學(xué)知識對其中的道理進行了如下套筒及橫桿相當(dāng)于一個杠桿，如圖丁所示，當(dāng)套筒被鎖住時，A為支點，L1、L2為動力臂和阻力臂，根據(jù)____條件，當(dāng)F1和L2一定時，L1越大，套筒上B點受到豎桿的支持力F2就越大，因為物體間力的作用是相互的，所以套筒對豎桿的壓力也越大，從而使豎桿給套筒的____力越大，這個力的方向是____，最終可阻礙套筒下滑，從而將它鎖住．

（6）你認(rèn)為影響套筒被鎖住的因素還有____（寫一條即可）．

Answer 1

【答案】二 遠(yuǎn) 小 杠桿平衡 摩擦力 豎直向上 接觸面粗糙程度（套筒的程度、套筒的橫截面積等）

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，先在橫桿上掛相同個數(shù)的鉤碼，改變懸掛位置，由此可知，可以探究被鎖住的因素可能與所掛物體距豎桿的距離有關(guān)；

（3）分析前四次實驗知道，鉤碼數(shù)量相同，即當(dāng)橫桿上掛相同重物時，重物距豎桿越遠(yuǎn)，越容易被鎖住；

（4）分析第5、6、7次實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，橫桿上所掛的物重越小，被鎖住的最小距離越小；

（5）小明結(jié)合所學(xué)知識對其中的道理進行了分析，即套簡及橫桿相當(dāng)于一個杠桿，如圖-4，當(dāng)套筒被鎖住時，A為支點，L1、L2 為動力臂和阻力臂，由杠桿的平衡條件知道，F1×L1 =F2 ×L2，所以，F2 =×F1 ，當(dāng)F1 和L2一定時，L1 越大，套筒上B點受到豎桿的支持力F2 就越大，因為物體間力的作用是相互的，所以套筒對豎桿的壓力也越大，由影響滑動摩擦力大小的因素知道，使豎桿給套筒的摩擦力越大，由于物體有向下運動的趨勢，所以這個力的方向是豎直向上，最終可阻礙套下滑，從而將它鎖住；

（6）根據(jù)影響滑動摩擦力大小的因素，影響套筒被鎖住的因素還有電線桿的粗糙程度。