Question

7．如圖1是“測量水平運動物體所受的滑動摩擦力”的實驗裝置圖，
（1）實驗時在水平桌面上用彈簧測力計水平向左拉動一個長方體木塊，要控制彈簧秤的示數(shù)等于物塊受到的摩擦力，必須使物體作勻速直線運動；圖中木塊所受的滑動摩擦力大小為2.8N．
（2）在“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)時”，李麗同學(xué)提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)”的猜想；張華同學(xué)提出來“滑動摩擦力的大小可能與接觸面所受的壓力有關(guān)”的猜想．如圖2是它們進行探究實驗的實驗裝置圖．

①李麗同學(xué)為了完成她自己的探究應(yīng)該按甲、丙兩個圖所示的方案進行．
②張華選用正確的實驗裝置進行實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)見下表；請根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中作出摩擦力的大小F_f與接觸面受到的壓力大小F_N之間的關(guān)系圖象．

FN/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
Ff/N	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0

③根據(jù)圖象可以得出F_f與F_N的關(guān)系是F_f與F_N的大小成正比．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運動的物體受到的力平衡力，此實驗的思路是讓木塊保持勻速直線運動．利用二力平衡的條件，通過彈簧測力計的示數(shù)來得到摩擦力的大小．彈簧測力計的讀數(shù)，觀察每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)，從小數(shù)字讀向大數(shù)字；
（2）①要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系，需保持壓力大小相同，根據(jù)圖中給出的條件選擇；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行描點，并用平滑的曲線連接起來．
③分析圖象的特點，得出結(jié)論．

解答 解：（1）用彈簧測力計水平向左拉動一個長方體木塊，使其作勻速直線運動，所以拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力大小等于拉力．
由圖知，測力計的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N．由二力平衡條件得，摩擦力也為2.8N．
（2）①李麗同學(xué)提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)”，所以需控制壓力大小這個變量，改變接觸面的粗糙程度，甲丙兩圖中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，所以應(yīng)選擇甲、丙兩圖進行實驗．
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行描點，并用平滑的曲線連接起來．如圖所示：

③由圖象知，接觸面的粗糙程度相同，摩擦力F_f與壓力F_N大小成正比．
故答案為：（1）勻速直線；2.8；
（2）①甲、丙；②見上圖；③F_f與F_N的大小成正比．

點評 能否正確使用控制變量法進行分析實驗是解答此題的關(guān)鍵，同時要學(xué)會利用二力平衡的條件間接測出摩擦力的方法．此題還考查了有關(guān)測力計的讀數(shù)及圖象的畫法．