Question

12．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)“實驗中，小明猜想滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)．他用一個帶鉤的木塊、一個彈簧測力計、砝碼，分別在木板、棉布表面上進行了實驗，如圖所示．

（1）本實驗的實驗原理是二力平衡條件．
（2）拉木塊時，要使木塊所受的拉力在水平 方向，并使木塊做勻速直線運動．
（3）比較甲乙兩次實驗的結(jié)論是接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）圖①中木塊在拉力F₁作用下做勻速直線運動，彈簧測力計示數(shù)為2N，則滑動摩擦力大小為2N；若彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?N，滑動摩擦力大小為2N．
（5）實驗時發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測力計示數(shù)的穩(wěn)定，某同學(xué)對實驗裝置進行了改進，如圖所示．此時木塊受到摩擦力方向水平向左．

Answer 1

分析 在實驗中，應(yīng)拉著木塊做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件，得出摩擦力與拉力相等；
影響滑動摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，結(jié)合控制變量法可對實驗中的現(xiàn)象做出分析并得出結(jié)論．同時知道滑動摩擦力始終與物體相對運動的方向相反．

解答 解：（1）本實驗通過彈簧測力計的拉力得出摩擦力的大小，其依據(jù)的原理是二力平衡條件．
（2）實驗中拉木塊時，要使木塊所受的拉力在水平方向，并使木塊做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力才是一對平衡力．
（3）比較甲乙兩次實驗可以看出，接觸面相同，壓力不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，故可得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）圖甲中木塊在拉力F₁作用下做勻速直線運動，彈簧測力計示數(shù)為2N，根據(jù)二力平衡條件，則滑動摩擦力大小為2N；
若彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?N，壓力和接觸面均不變，所以滑動摩擦力不變，仍為2N．
（5）在圖丁所改進的實驗裝置中，拉動木板向左運動，木塊相對于木板向右運動，則滑動摩擦力的方向與木塊相對運動的方向相反，即此時木塊受到摩擦力方向水平向左．
故答案為：（1）二力平衡條件；（2）水平；勻速直線；     
（3）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）2；2； （5）左．

點評 在探究滑動摩擦力大小與什么有關(guān)的實驗中，關(guān)鍵是掌握二力平衡條件的運用和控制變量法的運用，并能正確分析摩擦力各影響因素的關(guān)系．