Question

14．如圖1是小明“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗．小明測得實驗數(shù)據(jù)如下：

（1）第1組實驗時，小明拉木塊的速度跟時間關系如圖，則木塊做勻速直線運動．此時彈簧的拉力F=0.4N，0～6s內(nèi)拉力F做功的功率是0.008W．
（2）為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關，應該選第3組和第（1）組進行比較；這時第3組實驗中，木塊對砂紙的壓力大小應為2.0 N．
（3）在第1組實驗中，不改變對接觸面壓力的大小，改用1N的力水平拉動木塊，則木塊此時的摩擦力是0.4N，木塊的運動狀態(tài)應該是加速運動（選填“靜止”、“勻速運動”或“加速運動”）．

序號	接觸面	壓力/N	滑動摩擦力/N
1	木塊與木板	2.0	0.4
2	木塊與木板	2.5	0.5
3	木塊與砂紙		0.6

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2確定物體的運動狀態(tài)，由二力平衡的條件，根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定拉力大小；根據(jù)P=$\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$Fv求功率；
（2）（3）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據(jù)圖中現(xiàn)象分析回答；
物體在非平衡力的作用下做變速運動．

解答 解：（1）由圖2知，物體以v=0.02m/s的速度做勻速直線運動，受到的拉力與滑動摩擦力為一對平衡力，由表中對應的數(shù)據(jù)知，此時因滑動摩擦力大小為0.4N，故拉力大小為為0.4N，因P=$\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$Fv，故0～6s內(nèi)拉力F做功的功率是：
P=Fv=0.4N×0.02m/s=0.008W；
（2）探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關，要控制壓力大小相同，故應該選第3組和第（1）組進行比較；這時第3組實驗中，木塊對砂紙的壓力大小與第1組實驗壓力相同，應為2.0N；
（3）在第1組實驗中，改用1N的力水平拉動木塊，因影響滑動摩擦力的兩個因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，故木塊此時的摩擦力不變，是0.4N；
因1N＞0.4N，故木塊受非平衡力的作用，其運動狀態(tài)應該是加速運動．
故答案為：（1）勻速直線；0.4；0.008；（2）（1）；2.0；（3）0.4；加速運動．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查二力平衡的知識、功率的計算、控制變量法的運用及力與運動的關系．