Question

17．小佳同學利用運動鞋進一步探究“滑動摩擦力與壓力大小的定量關系”．

（1）如圖1所示，他用彈簧測力計水平拉著重2N的運動鞋在水平桌面上做勻速直線運動，其目的是使拉力大小與滑動摩擦力大小相等，請讀出此時彈簧測力計的示數并填入后面表格中的空缺數據處． 
（2）再往鞋子里添加砝碼并均勻擺放，改變的是鞋對桌面的壓力，重復上述實驗步驟進行多次實驗，并將實驗數據記錄在表中．

實驗次數	壓力F/N	測力計示數/N
1	2
2	3	2.7
3	4	3.6
4	5	4.5

（3）請根據實驗數據在圖2中做出運動鞋受到的滑動摩擦力與壓力大小關系的圖象． 
（4）分析圖象可得結論：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比．
（5）若他拉著運動鞋勻速前進的速度由0.02m/s變?yōu)?.04m/s，在其他情況不變時鞋受到的滑動摩擦力將不變．（選填“變大”、“不變”或“變小”）

Answer 1

分析 （1）為了獲取摩擦力的大小，采用了轉換法，當物體做勻速直線運動時，受平衡力，彈簧測力計的拉力與摩擦力相等；看清圖中彈簧測力計的分度值，根據指針的位置讀數．
（2）摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，研究摩擦力與壓力的關系，就應該控制接觸面的粗糙程度，改變壓力的大�。�
（3）利用描點法，橫坐標對應壓力，縱坐標對應摩擦力，繪制出圖象．
（4）分析圖象，根據圖象的特點就可以得出相應的結論．
（5）摩擦力只與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與物體運動的速度和接觸面的大小無關．

解答 解：
（1）實驗過程中為了得到摩擦力的大小采用了轉換法，即：沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動，此時運動鞋受平衡力，所受滑動摩擦力等于彈簧測力計拉力的大�。畧D中彈簧測力計的分度值是0.2N，指針指在1N后面第9個小格上，因此讀數是1.8N．
（2）實驗中，不斷往鞋子里添加砝碼并均勻擺放，改變的是鞋對桌面的壓力的大�。�
（3）圖中橫坐標對應的是壓力，縱坐標對應的是摩擦力，把表中的數據用描點法繪制圖象如下：

（4）由圖象可以看出，摩擦力與壓力的關系圖象是正比例函數圖象，因此可以得出的結論是：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比．
（5）拉著運動鞋勻速前進的速度由0.02m/s變?yōu)?.04m/s，運動鞋仍然做勻速直線運動，受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此摩擦力的大小不變．
故答案為：（1）使拉力大小與滑動摩擦力大小相等；1.8；（2）壓力；（3）見上圖；（4）在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比；（5）不變．

點評 本題考查的是探究影響摩擦力大小的實驗，實驗中采用的是控制變量法，研究摩擦力與壓力的關系，需要控制接觸面的粗糙程度，改變壓力的大小，是中考�？嫉膶嶒炛�一．