Question

2．如圖所示是“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(guò)程中，必須用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是使滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力．
（2）分析圖甲、乙可知，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）分析圖甲和丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁＜F₃，說(shuō)明：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)，請(qǐng)舉出生活中應(yīng)用此知識(shí)來(lái)增大摩擦的一個(gè)實(shí)例：塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋．
（4）如圖丁所示，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物塊A，使物塊B隨A一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F₄，則F₄：F₃=2：1；此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊B受到的摩擦力f_B=0N．
（5）此實(shí)驗(yàn)的不足之處是很難保證木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，若在甲裝置中木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度突然變大，滑動(dòng)摩擦力將不變（選填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的條件可知：當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力等于滑動(dòng)摩擦力；
（2）（3）影響滑動(dòng)摩擦力的因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度；壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（4）根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比，可得出，當(dāng)壓力增大一倍時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況．同樣根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷，可分析物體B受到的摩擦力情況；
（5）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與拉力大小以及運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)．

解答 解：
（1）當(dāng)物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受平衡力，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力等于測(cè)力計(jì)的拉力，因此，這里是利用了二力平衡的知識(shí)；
（2）比較甲、乙兩圖，甲彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小，說(shuō)明摩擦力小，是由于接觸面材料相同，壓力不同，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力與壓力大小有關(guān)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）比較甲、丙兩圖，壓力相同，丙圖中接觸面粗糙，丙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大，即摩擦力大，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；鞋底有凹凸不平的花紋、塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋是通過(guò)增大接觸面粗糙程度來(lái)增大摩擦的；
（4）根據(jù)“滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比”，圖丁中，在圖丙中物塊A上疊放一塊與之相同的物塊B，壓力增大了一倍，接觸面的粗糙程度沒(méi)變，因此，滑動(dòng)摩擦力增大一倍，故F₄：F₃=2：1；在此過(guò)程中，因?yàn)槲飰KB與A同時(shí)同向運(yùn)動(dòng)，互相之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故物塊B受到的摩擦力為0；
（5）由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，即使運(yùn)動(dòng)速度增大，滑動(dòng)摩擦力也不變；
故答案為：（1）使滑動(dòng)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力；（2）壓力；（3）塑料瓶蓋的外緣常有一些豎紋；（4）2：1；0；（5）不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究摩擦力大小與什么因素有關(guān)，注意實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的研究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法以及二力平衡原理等．