Question

【題目】某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪（不計(jì)繩與滑輪間的摩擦），繩的另一端懸掛托盤。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為了測(cè)量滑塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是_____。（填選項(xiàng)前的編號(hào)）

①木板的質(zhì)量m1，②滑塊的質(zhì)量m2，③砝碼的質(zhì)量m3，④托盤和砝碼的總質(zhì)量m4。

（2）滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f＝_____。（用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示）

（3）該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是：_____。

（4）該實(shí)驗(yàn)存在一些不足之處，請(qǐng)你寫出其中的一點(diǎn)：_____。

（5）為了避免該實(shí)驗(yàn)的不足，小剛改為向左水平拉動(dòng)木板，同時(shí)把砝碼和托盤換為彈簧測(cè)力計(jì)且固定（如圖乙所示），來測(cè)滑塊的滑動(dòng)摩擦力，滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的方向是_____，用這種方法測(cè)出的摩擦力將比真實(shí)值_____（選填“偏大”“偏小”或“偏大或偏小都有可能”）

（6）小剛在改正了乙圖裝置的情況下，正確的測(cè)出了滑動(dòng)摩擦力的值，并改變放在滑塊上的砝碼，通過多次實(shí)驗(yàn)得到摩擦力F摩與作用在木板表面的壓力F壓的關(guān)系圖象如丙圖所示；把木板換成鐵板，再改變放在滑塊上的砝碼，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)得到了得到摩擦力F摩與作用在鐵板表面的壓力F壓的關(guān)系圖象如丁圖所示。由圖丙、丁可知：木板的粗糙程比鐵板_____（選填“大”“小”或“無法確定”），當(dāng)滑塊與砝碼的總重力為6N時(shí)，木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為_____N。

Answer 1

【答案】④ mg 二力平衡 難以控制滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng) 水平向左 偏小 小 2

【解析】

（1）（2）（3）當(dāng)滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，此時(shí)滑塊受到的摩擦力等于繩子的拉力，即托盤和砝碼的總重力；（4）實(shí)驗(yàn)中由于砝碼的重力是不連續(xù)的，托盤和砝碼的總重力不一定恰好等于摩擦力的大小，因此不能控制滑塊一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（5）摩擦力的方向和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反；彈簧測(cè)力計(jì)本身具有重力，據(jù)此進(jìn)行分析；（6）根據(jù)圖象中壓力和摩擦力的數(shù)據(jù)，找出其關(guān)系，再進(jìn)一步判斷當(dāng)滑塊與砝碼的總重力為6N時(shí)，木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力．

(1)實(shí)驗(yàn)中沒有使用彈簧測(cè)力計(jì)，所以摩擦力的大小只能通過托盤和砝碼對(duì)繩子的拉力體現(xiàn)，拉力等于托盤和砝碼的總重力，因此需要測(cè)量④托盤和砝碼的總質(zhì)量m；(2)滑塊所受摩擦力的大小等于托盤和砝碼的總重力，即f＝G＝mg；(3)實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)就是滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)是受到的摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，它們的大小相等；(4)實(shí)驗(yàn)中要求滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即托盤和砝碼總重力的大小等于摩擦力，由于砝碼的質(zhì)量不是連續(xù)的，因此這一點(diǎn)很難做到；(5)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng),木塊相對(duì)長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng),因此受到水平向左的摩擦力;由圖乙可知,滑塊受到的摩擦力等于受到向右的拉力和彈簧測(cè)力計(jì)的重力之和f＝F+G彈,即F＝fG彈，所以用這種方法測(cè)出的摩擦力將比真實(shí)值偏�。�(6)由丙圖可知，當(dāng)壓力為6N時(shí)，木塊在木板受到的摩擦力為2N，由丁圖可知，當(dāng)壓力為6N時(shí)，木塊在鐵板上受到的摩擦力為3N，可知：木板的粗糙程比鐵板小；