Question

我们经常能在电视上看到这样的情景：站在悬崖下的人仰头望着生长在崖间的树，把手中的长绳抛向树干，由于绳端系着一块石头，所以绳便绕着树干缠了几圈，然后那人攀着长绳就上了崖顶．
（1）请你就此人攀着绳子向上而绳却不滑落下来提出一个和摩擦力有关的问题．______．
（2）小辉同学认为绳在不被拉断的前提下，能够承受的拉力F与绳子缠绕的圈数n会有某种关系，即如果绳子绕树3圈就可让一个质量为30kg的少年攀绳向上而不滑落，那么一个质量为60kg的人要通过此绳向上，绳子所绕圈数n就要大于3．于是他设计并做了实验．实验原理见图，图中每个钩码重为1.96N，在测力器一端施加向下的力，在使钩码静止时，从测力器上获得读数．下表是实验数据的记录．

圈数n			0.5	1.5	2.5	3.5	4.5	5.5
钩码、 金属棒、 棉线	1个 钩码	测力计读数/N	1.111	0.344	0.153	0.059	0.057	0.057
		摩擦力/N	0.849	1.616	X	1.901	1.903	1.903
	2个 钩码	测力计读数/N	2.242	0.682	0.312	0.061	0.043	0.043
		摩擦力/N	1.678	3.238	3.608	3.859	3.877	3.877
钩码、 塑料棒、棉线	1个 钩码	测力计读数/N	0.862	0.263	0.119	0.071	0.047	0.047
		摩擦力/N	1.098	1.697	1.841	1.889	1.913	1.913
	2个 钩码	测力计读数/N	1.736	0.535	0.228	0.071	0.047	0.047
		摩擦力/N	2.184	3.385	3.692	3.849	3.873	3.873

（a）表中X处的值为______．
（b）从以上的数据中你能得出的结论是______．

Answer 1

解：（1）物体间的滑动摩擦力f=μN，μ＜1，即f＜N，根据题意可知：人攀着绳子向上而绳却不滑落下来，重力等于摩擦力，可以提出问题：为何这种情景下，f可等于人对绳的拉力即f的大小与重力的大小相等？
（2）（a）由表中实验数据可知，在匝数与材料一定的情况下，根据摩擦力与测力计示数关系可知，X=1.804；
（b）根据实验所可知的变量，由表中实验数据可知：在材料（绳、棒）确定后，摩擦力随绳的缠绕圈数的增多而增大；或在绳所绕的圈数一定时，朔料棒与棉线之间产生的摩擦力比金属棒与棉线之间产生的摩擦力大；或在绳所绕的圈数一定时，所挂重物越重，绳与棒之间产生的摩擦力越大等．
故答案为：（1）为何这种情景下，f可等于人对绳的拉力即f的大小与重力的大小相等？
（2）a、1.804；b、在材料（绳、棒）确定后，摩擦力随绳的缠绕圈数的增多而增大．
分析：（1）可根据生活经验提出问题：为什么摩擦力与重力相等．
（2）应用控制变量法，分析表中实验数据，然后得出实验结论．
点评：本题考查了实验数据分析，根据实验所控制的变量，认真分析实验数据即可得出结论．