在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，装置如图所示，铝块和-优题课

在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）

（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做　匀速直线　运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数 $F_{1}$ ，则 $F_{1} =$ 　　 $N$ 。

（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在　　　　越大，滑动摩擦力越大。

（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：　　。

（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$ 图甲中铝块所受滑动摩擦力。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验

图1中叶片转动时，电动机发电使 $LED$ 小灯发光电梯运行有时也会发电，产生的电能一般通过电阻发热而消耗掉。图2中电梯安装的电能回收装置，能将产生的电能回收利用。已知电梯空载时轿厢的质量比配重的小且钢缆的质量可忽略不计。

（1）图1发电的原理是　　；当图2轿厢处于空载　　（选填"上行"或"下行" $)$ 时，电梯将会发电；

（2）图2中电梯在空载匀速下行的某段时间内，电机消耗的电能 $E_{电} = 2 \times 10^{5} J$ ，其转化为电梯机械能的效率 $η = 80 %$ ，配重的重力势能增加了△ $E_{1} = 2.4 \times 10^{5} J$ ．则此段时间内，配重的动能　　（选填"增加""减小"或"不变" $)$ ，并求出轿厢重力势能的变化量△ $E_{2}$ ；

（3）若镇江拥有电梯数 $n = 2500$ 台，每台电梯平均每天消耗的电能 $E = 100 kW \cdot h$ ，在全部安装了电能回收装置后，可节约 $30 %$ 的电能。则这些电梯每天节约的电能相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量？煤的热值取 $q = 3 \times 10^{7} J / kg$ 。

消防员趴在淤泥地上，受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离，这与压强的知识有关。图1模拟受困者双脚站立时的场景，他对水平地面的压强为 $15000 Pa$ ；图2模拟消防员趴在淤泥地上的场景，当受困者完全伏在消防员背上后，消防员与水平地面的接触面积为 $0.5 m^{2}$ ，受困者与消防员的质量分别为 $60 kg$ 和 $50 kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）求受困者所受的重力；

（2）求图1中受困者双脚与地面的接触面积；

（3）当受困者完全伏在图2中消防员背上后，求消防员对地面的压强。

如图1所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。

（1）图1水槽中未注水时可在侧壁上 $A$ 处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至 $B$ 处，这是由于光在水面处发生了光的　　现象，此时入射角　　角 $θ$ （选填"大于""等于"或"小于" $)$ ；

（2）为使 $B$ 处的光点移至 $C$ 处，则应使水槽中的水量　　，若 $BC$ 间距离为 $2 cm$ ，则水面高度的变化量△ $h$ 　　 $2 cm$ （选填" $>$ "" $=$ "或" $<$ " $)$ ；

（3）如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿 $DE$ 方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是　　，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区　　（选填"①"②"或"③" $)$ 内。

某新型建筑材料既防火、防水还保温，这种材料的密度为 $0.3 \times 10^{3} kg / m^{3}$ 。

（1）如果将这种材料制成长 $0.4 m$ ，高 $0.1 m$ ，宽度如图所示为　　 $cm$ 的实心砖块，则此砖块的体积和质量分别是多少？

（2）此砖块对水平地面的最小压强是多少？ $(g$ 取 $10 N / kg)$

在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R₁和R₂均为电热丝，S₂是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求：

（1）30min内电路消耗的总电能；

（2）饮水机工作时，通过电阻R₁的电流；

（3）电阻R₂的阻值。