Question

16．（1）圖甲是“測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力”的實(shí)驗(yàn)裝置圖；實(shí)驗(yàn)時(shí)在水平桌面上用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左拉動(dòng)一個(gè)長(zhǎng)方體木塊，使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示；由二力平衡知識(shí)可知，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為2.8N．

（2）張華選用正確的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表；請(qǐng)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，在圖乙中的坐標(biāo)系中作出摩擦力的大小F_f與接觸面受到的壓力大小F_N之間的關(guān)系圖象；根據(jù)圖象可以得出F_f與F_N的關(guān)系是F_f=2.5F_N

Ff	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
FN	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑動(dòng)摩擦力的大小是否與接觸面的面積有關(guān)呢？”張華將圖甲中的木塊側(cè)放在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和圖甲的示數(shù)一樣，得出“滑動(dòng)摩擦力的大小和接觸面積的大小無(wú)關(guān)”的結(jié)論．而李麗將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為圖甲中示數(shù)的一半，得出“滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)”的結(jié)論．你認(rèn)為李麗的結(jié)論是錯(cuò)誤的；錯(cuò)誤的原因?qū)嶒?yàn)中沒(méi)有保持壓力不變．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的力平衡力，此實(shí)驗(yàn)的思路是讓木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)．利用二力平衡的條件，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)得到摩擦力的大小，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，觀察每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)，從小數(shù)字讀向大數(shù)字；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)．分析圖象的特點(diǎn)，得出關(guān)系式；
（3）要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，分析其是否控制了變量．

解答 解：（1）用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左拉動(dòng)一個(gè)長(zhǎng)方體木塊，使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，摩擦力大小等于拉力．
由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N．由二力平衡條件得，摩擦力也為2.8N．
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)．如圖所示：

由圖象知，接觸面的粗糙程度相同，可以得出F_f=2.5F_N．
（3）甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，這樣壓力大小也會(huì)變?yōu)橐话耄瑳](méi)有保持壓力大小不變，所以得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的．
故答案為：（1）二力平衡；2.8；（2）見(jiàn)上圖；F_f=2.5F_N；（3）李麗；實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有保持壓力不變．

點(diǎn)評(píng) 能否正確使用控制變量法進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)是解答此題的關(guān)鍵，同時(shí)要學(xué)會(huì)利用二力平衡的條件間接測(cè)出摩擦力的方法．此題還考查了有關(guān)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及圖象的畫法．