Question

19．如圖所示是“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實驗．
（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運動，這樣做便于測量滑動摩擦力的大小．
（2）分析圖甲、乙可知，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）分析圖甲和丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
上述實驗得到的結(jié)論是：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．人們通過大量實驗進(jìn)一步證明：接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比．
（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，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起做勻速直線運動．彈簧測力計示數(shù)為F₄，則F₄：F₃=2：1；此運動過程中，物塊B受到的摩擦力f_B=0N．
（5）某同學(xué)用彈簧測力計拉著同一木塊在水平木板上做勻速直線運動，實驗記錄如下表．該實驗是為了研究滑動摩擦力與下列哪個因素的關(guān)系C（選填下面的字母）．
A．接觸面壓力大小  B．接觸面積大小  C．物體的運動速度  D．接觸面粗糙程度

實驗 次數(shù)	木板 表面	木塊 放置	木塊運動 的快慢	彈簧測力計 的示數(shù)/N
1	較光滑	平放	很慢	1.8
2	較光滑	平放	較慢	1.8
3	較光滑	平放	較快	1.8

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件的應(yīng)用，要測量摩擦力的大小，需拉動測力計沿水平方向做勻速直線運動，此時拉力大小與摩擦力大小相等；
（2）摩擦力大小的影響因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度．壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）分析甲丙兩次實驗是壓力改變還是接觸面的粗糙程度發(fā)生了改變，彈簧測力計的示數(shù)不同就說明了摩擦力的大小和改變的這個因素有關(guān)；
（4）判斷一個物體是否受摩擦力主要的依據(jù)是看這個物體有沒有發(fā)生相對運動或者有沒有相對運動的趨勢．據(jù)此就可判斷出B是否受摩擦力；
（5）掌握控制變量法的應(yīng)用，滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，要研究滑動摩擦力與其中一個量之間的關(guān)系，要控制另一個量不變．

解答 解：（1）要測滑動摩擦力，需拉動木塊做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）甲、乙兩次實驗接觸面的粗糙程度是一定的，壓力是不同的，彈簧測力計的示數(shù)不同即摩擦力是不同的，這就說明摩擦力的大小和壓力大小有關(guān)，
即：接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）甲、丙兩次實驗壓力是一定的，接觸面的粗糙程度是不同的，彈簧測力計的示數(shù)不同即摩擦力是不同的，這就說明摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，即：在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）①比較丙、丁兩圖可知，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，丁圖中壓力是丙圖壓力的2倍，所使用的拉力也應(yīng)該是2倍的關(guān)系，即F₄：F₃=2：1；
②物塊A、B疊放在一起：A和B是同向同速運動的，即保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，所以A和B之間是沒有摩擦力的，故物塊B受到的摩擦力為0N；
（5）分析表中數(shù)據(jù)可知，木板表面的光滑程度、木塊放置方法、彈簧測力計的示數(shù)都相同，只有木塊運動的快慢不同，利用控制變量法分析可知，該實驗是為了研究滑動摩擦力與物體的運動速度的關(guān)系．故選：C．
故答案為：（1）勻速直線；
（2）壓力；
（3）接觸面越粗糙；
（4）2：1；0；
（5）C．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應(yīng)用及控制變量法．在此實驗中要拉動木塊做勻速直線運動，要研究滑動摩擦力與一個量的關(guān)系，需要控制另一個量不變．