Question

【題目】如圖所示是某物理小組探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，必須用彈簧測(cè)力計(jì)沿____方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做便于根據(jù)_____知識(shí)從而測(cè)量出滑動(dòng)摩擦力的大小．

（2）觀察圖甲、乙發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1＜F2，由此可知，在接觸面粗糙程度相同時(shí)，______越大，滑動(dòng)摩擦力越大．

（3）觀察圖甲、丙發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1＜F3，說明：壓力一定時(shí)，___________ ，滑動(dòng)摩擦力越大．

（4）在實(shí)驗(yàn)后交流的過程中，小華發(fā)現(xiàn)有同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖二所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量的砝碼，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)回答下列問題：

①為了測(cè)量木塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是 _________ （填選項(xiàng)前的編號(hào)）．

A．木板的質(zhì)量m1

B．木塊的質(zhì)量m2

C．砝碼的質(zhì)量m3

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m4

②木塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f= _________ （用已知和測(cè)量的物理量符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】 水平 二力平衡 壓力 接觸面越粗糙 D m4g

【解析】（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小；（2）甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力不同，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1＜F2，由此可知：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；（3）甲、丙兩圖壓力相同，接觸面粗糙程度不同，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1＜F3，說明：壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度增大，滑動(dòng)摩擦力越大；（4）①因?yàn)閳D二的設(shè)計(jì)中，對(duì)木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，所以為了測(cè)量木塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是托盤和砝碼的總質(zhì)量m4；②木塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f＝m4g。

彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，使滑動(dòng)摩擦力等于拉力，依據(jù)二力平衡，可知彈簧測(cè)力計(jì)的方向和物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；依據(jù)控制變量法觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)由于哪個(gè)物理量的變化導(dǎo)致摩擦力改變；圖二中，對(duì)木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，拉力與摩擦力二力平衡。