Question

9．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的活動中．陽陽同學所在合作小組的實驗如圖所示．

（1）實驗中要測量出每次木塊與水平放置的木板間的滑動摩擦力的大小，應沿木板水平拉木塊做勻速直線運動，由圖甲可知木塊此時受到的滑動摩擦力為0.8N，其依據是二力平衡．
（2）小明做了4次實驗，實驗數據如表，根據實驗數據，請你幫助他用描點法在方格紙上畫出木塊受到的滑動摩擦力與壓力的關系圖．

實驗次數	1	2	3	4
木塊與砝碼重G（N）	4.0	6.0	8.0	10.0
彈簧秤示數F（N）	0.8	1.2	1.6	2.0

（3）分析圖象可得出：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小f與壓力F_N關系式f=0.2F_N．
（4）實驗快結束時，愛打網球的小明想判斷網球鞋和運動鞋那個防滑效果更好．請您利用上述儀器，寫出實驗方法：將網球鞋放在水平桌面上，運動鞋放在網球鞋上，用彈簧秤水平勻速直線拉動網球鞋，記下彈簧秤的示數；再將兩只鞋交換位置，彈簧秤水平勻速直線拉動運動鞋，記下彈簧秤的示數，比較兩次彈簧秤的示數，示數大的防滑效果更好．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的知識可知，彈簧測力計水平方向勻速拉動木塊時，彈簧測力計才能測出摩擦力的大��；
（2）用描點法繪制摩擦力與壓力關系的圖象時，一定要注意橫、縱坐標所代表的物理量，然后一一對應確定各點，畫出圖象；
（3）分析圖象，結合數學知識，描述摩擦力與壓力的關系；
（4）想判斷網球鞋和運動鞋哪個防滑效果更好，實際上就是探究哪個鞋子的表面更粗糙，粗糙的防滑效果就好，因此必須控制壓力一定．

解答 解：
（1）甲圖中彈簧測力計的分度值為0.1N，彈簧測力計的示數是0.8N；用彈簧測力計水平方向勻速拉動木塊時，彈簧測力計處于勻速直線運動狀態(tài)，則彈簧測力計在水平方向上受到了摩擦力和拉力是一對平衡力，即彈簧測力拉力的大小與木塊受到摩擦力的大小相等．
（2）用橫坐標表示壓力，縱坐標表示摩擦力，利用描點法一一對應數據，繪制成圖象如下圖所示：

（3）分析圖象可得出：在接觸面粗糙程度相同時，壓力增大幾倍，摩擦力也增大基本，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比，當f=1N時，F_N=5N，即f=0.2F_N；
（4）將網球鞋放在水平桌面上，運動鞋放在網球鞋上，用彈簧測力計水平勻速直線拉動網球鞋，記下彈簧測力計的示數；再將兩只鞋交換位置，彈簧測力計水平勻速直線拉動運動鞋，記下彈簧測力計的示數，比較兩次示數，示數大的防滑效果更好．
故答案為：（1）0.8；二力平衡（2）見上圖；（3）f=0.2F_N；（4）將網球鞋放在水平桌面上，運動鞋放在網球鞋上，用彈簧測力計水平勻速直線拉動網球鞋，記下彈簧測力計的示數；再將兩只鞋交換位置，彈簧測力計水平勻速直線拉動運動鞋，記下彈簧測力計的示數，比較兩次彈簧測力計的示數，示數大的防滑效果更好．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應用及控制變量法．在此實驗中要拉動木塊做勻速直線運動，要研究滑動摩擦力與一個量的關系，需要控制兩一個量不變．