Question

【題目】小明按如下步驟完成探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)。

a.如圖1甲所示，將木塊A平放在長(zhǎng)木板B上，緩緩地勻速直線拉動(dòng)木塊A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)。

b.如圖1乙所示，將毛巾固定在長(zhǎng)木板B上，木塊A平放在毛巾上，緩緩地勻速直線拉動(dòng)木塊A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)。

c.如圖1丙所示，將木塊A平放在長(zhǎng)木板B上，并在木塊A上放一砝碼，緩緩地勻速直線拉動(dòng)木塊A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)。

（1）該實(shí)驗(yàn)主要采用的探究方法是_____。

（2）由____兩圖可知，當(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí)，接觸面受到的壓力越大，滑動(dòng)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(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越____（選填“大”或“小”）。

（4）實(shí)驗(yàn)后小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。于是小麗設(shè)計(jì)了如圖1丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是____（選填“需要”或“不需要”）使長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中小麗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)F為3 N時(shí)，木塊A相對(duì)于地面靜止且長(zhǎng)木板B剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則長(zhǎng)木板B受到地面的摩擦力大小為____N。

（5）實(shí)驗(yàn)拓展：如圖2甲所示，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圖像如圖2乙所示。則物體C在第4 s時(shí)受到的摩擦力大小為____N。

Answer 1

【答案】控制變量法 甲、丙 大 不需要 1.8 4

【解析】

(1)[1]從三個(gè)步驟可以看到，同一個(gè)木塊A對(duì)長(zhǎng)木板B的正壓力相同，只是接觸面的粗糙程度不同，一個(gè)是木板表面，另一個(gè)是毛巾表面；另一個(gè)情況是接觸面的粗糙程度相同，但是正壓力不同，一個(gè)是木塊A的正壓力，另一個(gè)是木塊A和砝碼的正壓力；控制其中一個(gè)物理量是相同的，探究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，這用到的探究方法是控制變量法；

(2)[2]由甲、丙兩圖可知，接觸面粗糙程度相同，同一個(gè)木塊A和木板表面，丙圖加上砝碼后，對(duì)木板的壓力變大，而彈簧測(cè)力計(jì)的拉力也變大，根據(jù)二力平衡可知，滑動(dòng)摩擦力也變大；

(3)[3]由甲、乙兩圖可知，當(dāng)接觸面受到的壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，即加上毛巾后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大，根據(jù)二力平衡可知，滑動(dòng)摩擦力也變大；

(4)[4]從圖丁可以看到，不管木板是做勻速運(yùn)動(dòng)或者非勻速運(yùn)動(dòng)，木塊與木板之間的摩擦力大小是不變的，根據(jù)二力平衡可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也是不變的，所以該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要使長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

[5]由于木塊A相對(duì)地面靜止，由二力平衡可知，木塊A受到的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力1.2N，根據(jù)力的作用是相互的，木塊A對(duì)木板B的摩擦力也是1.2N，長(zhǎng)木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它受到的力分別是拉力F，木塊A對(duì)木板B的摩擦力，長(zhǎng)木板B受到地面的摩擦力，根據(jù)力的平衡可知

(5)[6]從圖2乙中可以看到，6到9s時(shí)，速度保持在1m/s不變，這時(shí)它在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡可知

即6到9s時(shí)，木塊A受到的摩擦力大小是4N，由于木塊A對(duì)木板B的壓力不變，接觸面的粗糙程度也不變，那么在第4 s時(shí)受到的摩擦力大小也為4N。