Question

7．在“探究摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，小明同學設計了如圖甲所示的裝置進行實驗．彈簧測力計固定在木板上，開啟電動機后，小明在4秒鐘內觀察測力計的示數(shù)變化，并繪制了如圖乙所示的圖象．
（1）0～2秒木塊相對于小車處于靜止狀態(tài)．
（2）木塊受到的滑動摩擦力的大小和方向分別是：C．
A．2.3牛水平向左    B．2.3牛水平向右    C.2.0牛水平向左    D.2.0牛水平向右
（3）4秒鐘后，如將電動機的轉速由每分鐘20轉調至每分鐘40轉，則彈簧測力計的示數(shù)將不變．
（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）如要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時，在現(xiàn)有實驗的基礎上，還應增加的操作是：改變平板小車表面的粗糙程度（或“改變木塊下表面的粗糙程度”）．

Answer 1

分析 （1）（2）分析測力計示數(shù)隨時間的變化關系，判斷木塊由靜止到運動過程中，拉力隨摩擦力的變化關系，根據(jù)二力的平衡條件分析回答；
（3）根據(jù)二力平衡的條件及影響滑動摩擦力的兩個因素分析；
（4）根據(jù)控制變量法，探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時，要控制壓力大小不變，只改變改變平板小車表面的粗糙程度．

解答 解：（1）由圖乙可知，0-2秒，拉力逐漸增大，拉力最大達到2.3N時（這個過程中物體靜止，受平衡力，木塊受到的滑動摩擦力大小等于繩子的拉力，2.3N為最大靜摩擦力），隨后拉力隨時間的變化變小，最后拉力大小保持2N不變；
（2）木塊處于靜止狀態(tài)，故受到平衡力的作用，繩子對木塊的拉力水平面，大小為2N，根據(jù)二力平衡的條件，故木塊受到的滑動摩擦力大小等于繩子的拉力，即大小為2N，方向水平向左；選C；
（3）木塊處于靜止狀態(tài)，受到平衡力的作用，即木塊受到的滑動摩擦力大小等于繩子的拉力，因接觸面的粗糙程度不變，壓力大小不變，故滑動摩擦力不變，即彈簧測力計的示數(shù)將不變；
（4）探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時，要控制壓力大小不變，只改變改變平板小車表面的粗糙程度（或“改變木塊下表面的粗糙程度”）．
故答案為：（1）靜止；（2）C；（3）不變； （4）改變平板小車表面的粗糙程度（或“改變木塊下表面的粗糙程度”）

點評 本題探究摩擦力的大小與什么因素有關，考查二力平衡的條件、控制變量法及摩擦力的知識．