Question

6．小明用如圖1所示的裝置，探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將木塊放在水平木板上，彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)．這樣做的目的是使拉力大小等于摩擦力大小．

序號(hào)	木塊放置情況	木板表面情況	壓力/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
1	平放	木板	6	1.8
2	平放	木板	8	2.4
3	平放	木板	10	3.0
4	平放	木板上鋪棉布	6	2.4
5	平放	木板上鋪毛巾	6	3.6

（2）a．分析序號(hào)1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有 關(guān)，滑動(dòng)摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關(guān)系式是f=0.3F．
b．如要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)選序號(hào)為.1、4、5 三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．
（3）分析圖2可知：C
A．要讓木塊從靜止到運(yùn)動(dòng)至少要2.0N的拉力
B．如果測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N，木塊一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
C．t₁-t₂時(shí)間內(nèi)，滑動(dòng)摩檫力為2.0N
D．t₁-t₂時(shí)間內(nèi)，木塊做減速運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力，根據(jù)二力平衡條件，木塊一定進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）a、要探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系，需保持接觸面的粗糙程度相同，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析即可；
b、要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需保持壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同；
（3）根據(jù)題意明確圖象中0-t₁、t₁-t₂、t₂之后三個(gè)時(shí)間段的含義，根據(jù)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)受平衡力和摩擦力的影響因素分析解答．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)，這是為了使拉力大小與滑動(dòng)摩擦力成為一對(duì)平衡力，二者大小相等；
（2）a、1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可得滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；
由數(shù)據(jù)知，壓力增大幾倍，滑動(dòng)摩擦力便增大為原來(lái)的幾倍，所以摩擦力與壓力成正比，
設(shè)f=kF
當(dāng)F=6N時(shí)，f=1.9N，代入數(shù)據(jù)得：
1.8N=k×6N
解得：k=0.3，
所以關(guān)系式為：f=0.3F；
b、1、4、5三組實(shí)驗(yàn)，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可以探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系；
（3）A、0～t₁時(shí)間內(nèi)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，由此可知當(dāng)時(shí)間為t₁時(shí)，物體由靜止變成運(yùn)動(dòng)，所以要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要2.3N的水平拉力，故A錯(cuò)誤；
B、由圖象t₂之后木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木塊受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，拉力F=f=2N．
如果實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊所受的拉力是2N，木塊可能靜止（還沒(méi)拉動(dòng)）、可能勻速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，t₁時(shí)間后木塊開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)受到的摩擦力與t₂之后摩擦力相等為2N，故C正確；
D、t₁-t₂、時(shí)間段內(nèi)，水平方向拉力F大于摩擦力，所以物體仍做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）水平；勻速直線；使拉力大小等于摩擦力大��；（2）a．1、2、3；f=0.3F；b.1、4、5；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 本題為探究摩擦力的大小的因素、二力的平衡條件、運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系等，理解題意，要能從圖象中獲取有用信息，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析．