Question

【題目】小明按如下步驟完成探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗：

(1)為了使彈簧測力計的示數(shù)等于物塊所受的摩擦力，小明在進行甲、乙、丙三次實驗時必須沿水平方向拉動測力計并使物塊做____________運動；

(2)由_________兩圖可知：當(dāng)接觸面粗糙程度一定時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；

(3)由甲、乙兩圖可知：當(dāng)接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙越大滑動摩擦力越______（選填 “大”或“小”）；

(4)實驗后小組交流討論時發(fā)現(xiàn)：在實驗中很難使木塊做勻速直線運動。于是小麗設(shè)計了如圖丁所示的實驗裝置，該裝置在操作上的優(yōu)點是_________ 。實驗中小麗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)F為3N時，木塊A相對于地面靜止且長木板B剛好做勻速直線運動，則長木板B受到地面的摩擦力大小為________N；

(5)實驗拓展：如圖1所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，F-t和v-t圖像分別如圖2、圖3所示。則物體C在第4秒時受到的摩擦力大小為______N。第9秒時，小明突然撤去拉力F，木塊仍向前運動了3秒后靜止不動，請你在圖4中畫出9~12秒物體所受摩擦力與時間的圖像________。

Answer 1

【答案】勻速直線 甲、丙 大 不需要長木板做勻速直線運動 1.8 4

【解析】

(1)[1]實驗過程中，由二力平衡條件知道，必須使用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，這樣滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。

(2)[2]由甲、丙兩圖知道，當(dāng)接觸面粗糙程度一定時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大。

(3)[3]比較甲、乙兩圖知道，接觸面受到的壓力一定，但在毛巾表面上，拉力較大，說明當(dāng)接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙越大滑動摩擦力越大

(4)[4]圖丁圖所示的實驗裝置，由于A相對于地面靜止，受到摩擦力和測力計的拉力為一對平衡力，故該裝置的優(yōu)點是不需要長木板做勻速直線運動。

[5]實驗中小麗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)F為3N時，木塊A相對于地面靜止且長木板B剛好做勻速直線運動，根據(jù)三力平衡知道

fAB+f=3N

長木板B受到地面的摩擦力大小為

f=3N-1.2N=1.8N

(5)[6]實驗拓展：如圖所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，F-t和v-t圖象分別如圖3圖4所示，由圖4知，6-9秒物體做勻速直線運動，受到的拉力與摩擦力為一對平衡力，大小相等，因壓力大小和接觸面粗糙程度不變，則受到摩擦力大小不變，故物體C在第4秒時受到的摩擦力大小為4N。

[7]突然撤去拉力F，木塊仍向前運動，因壓力大小和接觸面粗糙程度不變，則受到滑動摩擦力大小不變，故物體C在9~12秒物體所受摩擦力大小仍是4N，與時間的圖像如下圖