Question

2．如圖所示是“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實驗．

（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是使滑動摩擦力和拉力是一對平衡力．
（2）分析圖甲、乙可知，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）分析圖甲和丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F₁＜F₃，說明：滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)，請舉出生活中應(yīng)用此知識來增大摩擦的一個實例：塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋．
（4）如圖丁所示，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起做勻速直線運(yùn)動．彈簧測力計示數(shù)為F₄，則F₄：F₃=2：1；此運(yùn)動過程中，物塊B受到的摩擦力f_B=0N．
（5）此實驗的不足之處是很難保證木塊勻速直線運(yùn)動，若在甲裝置中木塊運(yùn)動過程中速度突然變大，滑動摩擦力將不變（選填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的條件可知：當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動時，測力計的拉力等于滑動摩擦力；
（2）（3）影響滑動摩擦力的因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度；壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）根據(jù)滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比，可得出，當(dāng)壓力增大一倍時，彈簧測力計示數(shù)的變化情況．同樣根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷，可分析物體B受到的摩擦力情況；
（5）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與拉力大小以及運(yùn)動速度無關(guān)．

解答 解：
（1）當(dāng)物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動時受平衡力，此時滑動摩擦力等于測力計的拉力，因此，這里是利用了二力平衡的知識；
（2）比較甲、乙兩圖，甲彈簧測力計的示數(shù)小，說明摩擦力小，是由于接觸面材料相同，壓力不同，說明滑動摩擦力與壓力大小有關(guān)，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）比較甲、丙兩圖，壓力相同，丙圖中接觸面粗糙，丙彈簧測力計的示數(shù)大，即摩擦力大，說明滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；鞋底有凹凸不平的花紋、塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋是通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦的；
（4）根據(jù)“滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比”，圖丁中，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，壓力增大了一倍，接觸面的粗糙程度沒變，因此，滑動摩擦力增大一倍，故F₄：F₃=2：1；在此過程中，因為物塊B與A同時同向運(yùn)動，互相之間沒有相對運(yùn)動的趨勢，故物塊B受到的摩擦力為0；
（5）由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，即使運(yùn)動速度增大，滑動摩擦力也不變；
故答案為：（1）使滑動摩擦力和拉力是一對平衡力；（2）壓力；（3）塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋；（4）2：1；0；（5）不變．

點(diǎn)評 本題考查探究摩擦力大小與什么因素有關(guān)，注意實驗中應(yīng)用的研究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法以及二力平衡原理等．