Question

10．小明在探究“摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗時，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使它沿水平長木板勻速滑動，從而測出摩擦力；改變放在木塊上的砝碼，從而改變木塊與長木板之間的壓力；把棉布、毛巾等鋪在長木板上，從而改變接觸面的粗糙程度． 
（1）木塊在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上運動時必須保持勻速直線運動，根據(jù)二力平衡的原理，得到摩擦力的大小．
（2）觀察三個實驗，比較甲圖和乙圖所示實驗，說明摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關．
（3）觀察三個實驗，比較甲圖和丙圖所示實驗，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）小明在進行乙圖中的實驗時，改變放在木塊上的砝碼，通過多次實驗得到摩擦力F_摩與作用在物體表面壓力F_壓關系線如丁圖所示，由圖可知：F_摩=0.25F_壓．當木塊與砝碼的總重力為6N時，木塊在長木板上滑動時受到的摩擦力為1.5N，若此時彈簧測力計的讀數(shù)為2.5N，則木塊將做加速運動．

Answer 1

分析 （1）要正確測量摩擦力的大小，需沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（2）（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變；
（4）根據(jù)圖象中壓力和摩擦力的數(shù)據(jù)，找出其關系；物體在平衡力的作用下保持勻速直線運動，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物體將改變運動狀態(tài)．

解答 解：（1）實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊沿長木板做勻速直線運動，拉力與摩擦力平衡，根據(jù)二力平衡知識，滑動摩擦力等于測力計的示數(shù)；
（2）甲圖及乙圖接觸面的粗糙程度相同，而壓力大小不同，所以可以用來探究摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力的關系；
（3）比較甲圖和丙圖所示實驗，可以看出壓力大小相同，而接觸面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）由摩擦力f與作用在物體表面的壓力F_壓的關系圖線可知，摩擦力f與作用在物體表面的壓力F_壓成正比：
當作用在物體表面的壓力為2N時，摩擦力為0.5N，作用在物體表面的壓力為4N時，摩擦力為1N，所以摩擦力f與壓力F_壓的關系是：F_摩=0.25F_壓；
當木塊與砝碼的總重力為6N時，即作用在物體表面的壓力為6N時，由圖象可知，摩擦力為1.5N；
若彈簧測力計的拉力為2N時，木塊對長木板的壓力、接觸面的粗糙程度均不變，即受到的滑動摩擦力大小不變，仍為1.5N，拉力大于摩擦力，則木塊將不再做勻速直線運動，而做加速運動．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）乙；（3）壓力；粗糙；（4）0.25；1.5；加速．

點評 此題主要考查的是學生對摩擦力影響因素實驗的理解和掌握，注意控制變量法的運用，同時考查了學生對圖象的分析處理能力．