某學(xué)習(xí)小組,制作了一個探究“滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系”的實驗裝置,如圖甲所示。絕緣的輕質(zhì)木板,壓在硬性輕質(zhì)且光滑的金屬滑片上,木板和金屬滑片均水平放置且足夠長,電路開關(guān)閉合時,可通過改裝后的電流表讀出滑片所受壓力F的大小。重為5.5N的鐵塊通過細(xì)線繞過定滑輪(不計繩重和摩擦),與重為0.5N的空桶相連,將鐵塊放在水平木板上時,
滑片恰好在滑動變阻器R2底端,電阻不計的彈簧被壓縮,此時電路的總功率P=0.6W,R1的功率記為P1。實驗裝置通過向桶中加入細(xì)沙,改變鐵塊對木板的壓力;水平向左推動木板時,鐵塊始終保持靜止,通過始終在水平方向的拉力傳感器(位置可隨鐵塊一起相對地面上下調(diào)節(jié))的示數(shù),可得出木板與鐵塊之間摩擦力的大小。電路中,電源電壓恒為3V,R2阻值分布均勻(阻值與長度成正比)。彈簧長度變化量與壓力的關(guān)系如圖乙所示。小組實驗后,得到壓力F壓和拉力傳感器示數(shù)F的數(shù)據(jù)如表丙所示。
F壓/N |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
F/N |
0 |
0.25 |
0.5 |
0.75 |
1 |
1.25 |
(1)若鐵塊的底面積為20cm
2,當(dāng)F=1N時,鐵塊對木板的壓強為多少?
(2)學(xué)習(xí)小組應(yīng)當(dāng)將電流表的哪個刻度改為壓力5N?
(3)若壓力為0時,滑片恰好在R
2的頂端,此時R
1的功率記為P
2,且P
1:P
2=1:9當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時,向桶中加入細(xì)沙的重力為多少?