Question

5．如圖1所示是“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，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)．根據(jù)二力平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于滑動(dòng)摩擦力的大�。�
（2）某次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖2所示，它的示數(shù)是1.6N．
（3）分析圖1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．
（4）分析圖1甲和丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（5）通過上述實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（6）有同學(xué)提出滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)．他在同學(xué)的幫助下設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)：
第1次：把木塊平放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖3甲所示．讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并記入表格中．
第2次：把木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板上，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作，如圖3乙所示．比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊對(duì)木板的壓力/N	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	滑動(dòng)摩擦力/N
1	10	4.0	4.0
2	10	4.0	4.0

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)二力平衡的知識(shí)來將摩擦力的測(cè)量轉(zhuǎn)換成彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出示數(shù)；
（3）壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（4）接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（5）綜合（3）（4）得出結(jié)論；
（6）實(shí)驗(yàn)中，物體的壓力和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積不同，分析表格數(shù)據(jù)得出滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的關(guān)系．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，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)，根據(jù)二力平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于摩擦力的大小；
（2）由圖2可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為1.6N；
（3）分析圖1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；
（4）分析圖2甲和丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（5）由（3）（4）可得，滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（6）實(shí)驗(yàn)中，物體的壓力和接觸面的粗糙程度相同，接觸面積不同，由表格數(shù)據(jù)可知，滑動(dòng)摩擦力的大小相同，
故可得結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)．
故答案為：
（1）勻速直線；二力平衡條件；
（2）1.6；
（3）壓力；
（4）接觸面越粗糙；
（5）壓力；粗糙程度；
（6）接觸面積．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的探究，在探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，要用到兩種研究方法：轉(zhuǎn)換法和控制變量法．