Question

1．某實驗小組的同學(xué)研究影響滑動摩擦力大小的因素，實驗如圖1．

（1）實驗所用器材有：木塊、長木板、棉布、毛巾、彈簧測力計．
（2）實驗過程中，若用二力平衡的方法測量滑動摩擦力．
應(yīng)使物體水平向右做勻速直線運動．當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為1.0N時，物體受到的滑動摩擦力的大小為1.0N，方向水平向左（選填向“左”或“右”）．
（3）控制其他物理量不變，改變物體對接觸面的壓力．將得到的實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，通過描點作圖可以得到物體受到滑動摩擦力與壓力成正比，其變化規(guī)律可以表示成F_v=kF₁，則k=0.25．通過分析k的含義可知，接觸地面越粗糙．k值越大．（選填“越大”或“越小”）

壓力F1/N	2	4	6	8
滑動摩擦Fv/N	0.5	1.0	1.5	2.0

（4）小明設(shè)計了如圖2所示的實驗方案，通過實驗得到了正確的結(jié)論．
①下列各種現(xiàn)象中，利用了該實驗結(jié)論的是B（選填字母）．
A、汽車在結(jié)冰的路面行駛時，在車輪上纏繞鐵鏈
B、用力壓住橡皮，擦去寫錯的字
C、移動很重的石塊時，在地上鋪設(shè)滾木
②圖2甲圖中物體運動的速度大小為v₁，圖2乙圖中物體運動的速度大小為v₂，實驗過程中，關(guān)于v₁和v₂的大小，下列說法正確的是D（選填字母）．
A．v₁一定大于v₂ B．v₁一定小于v₂
C．v₁一定等于v₂ D．v₁可以大于、等于或小于v₂．

Answer 1

分析 （1）實驗中要用到彈簧測力計間接測量滑動摩擦力的大小；
（2）實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，只有木塊做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)由給出的公式可求出k的值；
根據(jù)公式F_f=kF_v可知，壓力相同，k值越大，摩擦力越大，說明接觸面越粗糙；
（4）首先分析圖2得出摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，然后根據(jù)選項進行分析；
實驗中只要拉動物體做勻速直線運動，拉力與摩擦力就平衡，與速度的大小沒有關(guān)系．

解答 解：（1）實驗中應(yīng)用到彈簧測力計間接測量摩擦力的大小，所以還要用到彈簧測力計；
（2）實驗過程中，應(yīng)使物體水平向右做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力．
根據(jù)二力平衡條件，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為1.0N時，物體受到的滑動摩擦力的大小等于拉力等于1.0N，方向水平向左．
（3）由公式F_f=kF_v得，k=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{v}}$=$\frac{0.5N}{2N}$=0.25，由公式可知，壓力相同，k值越大，摩擦力越大，說明接觸面越粗糙．
（4）①圖2甲、乙兩圖，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，摩擦力不同，且壓力越大，滑動摩擦力越大；
A、汽車在結(jié)冰的路面行駛時，在車輪上纏繞鐵鏈，是通過改變接觸面的粗糙程度改變摩擦力的，A不符合結(jié)論；
B、用力壓住橡皮，擦去寫錯的字，是通過改變壓力大小改變摩擦力的，B符合結(jié)論；
C、移動很重的石塊時，在地上鋪設(shè)滾木，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力來減小摩擦，C不符合結(jié)論；
②只要拉動物體做勻速直線運動，物體受到的拉力就與摩擦力平衡，大小相等．所以v₁可以大于、等于或小于v₂．
故答案為：（1）彈簧測力計；（2）勻速直線；1.0；左；（3）0.25；越大；（4）B；D．

點評 本題是探究影響滑動摩擦力因素的實驗，考查了控制變量法、二力平衡條件及影響因素的應(yīng)用．要掌握實驗中測量滑動摩擦力的方法，并且要掌握對實驗數(shù)據(jù)的分析和對結(jié)論的得出．