Question

18．小明和小兵用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素．

序號(hào)	木塊放置情況	木板表面情況	木塊上放置的砝碼個(gè)數(shù)	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N
①[來	平放	木板	0	2
②	平放	木板	1	2.8
③	平放	木板上鋪上棉布	1	3.4
④	側(cè)放	木板	0	2

（1）實(shí)驗(yàn)中，小明將長(zhǎng)方體木塊（長(zhǎng)、寬、高各不相同）置于水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)，應(yīng)使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）在猜想了可能影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素后，小明進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如上表：
a．分析序號(hào)①④兩組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān)．
b．分析序號(hào)①、②兩組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
c．小明發(fā)現(xiàn)自己的運(yùn)動(dòng)鞋底有較深的花紋，這種現(xiàn)象可用分析序號(hào)②③兩組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論來解釋．
d．小兵在實(shí)驗(yàn)中對(duì)靜止在水平面上的物塊施加了水平拉力F作用，記錄下了F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，如圖2所示，并從t=0開始，小兵每隔2s記錄的物塊位置和時(shí)刻如圖3所示，那么，在第10s時(shí)，物塊受到的摩擦力為4N．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量摩擦力，需沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）①要得出摩擦力與接觸面積的關(guān)系，需使其它條件相同，接觸面積不同，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論；
②分析①②號(hào)兩組數(shù)據(jù)的變量，得出摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系；
③花紋改變了接觸面的粗糙程度，分析數(shù)據(jù)，看哪兩組數(shù)據(jù)可得出摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系；
④由圖3確定物體在不同時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段及圖2，利用二力平衡條件確定摩擦力的大小．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中，為準(zhǔn)確測(cè)出摩擦力的大小，應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)，應(yīng)使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）a、①④兩組數(shù)據(jù)，壓力和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積大小不同，摩擦力相同，可得滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān)；
b、①②號(hào)兩組數(shù)據(jù)，接觸面積、接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
c、運(yùn)動(dòng)鞋底有較深的花紋，改變了接觸面的粗糙程度，來改變滑動(dòng)摩擦力．②③兩組數(shù)據(jù)，壓力和接觸面積相同，接觸面的粗糙程度不同，可得滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．
d、由圖3知，12s到18s物體在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程相等，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，由圖2知，此時(shí)f=F=4N；
由圖3知，在10～12s內(nèi)，物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大小有關(guān)，由于物體間接觸面的粗糙程度與物體間的壓力都不變，滑動(dòng)摩擦力大小不變，摩擦力仍等于4N．
故答案為：（1）勻速；勻速直線；（2）a、①④；b、壓力；c、②③；d、4．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，主要考查了摩擦力的測(cè)量方法及其二力平衡條件的應(yīng)用，在分析時(shí)，要注意控制的量和改變的量．