Question

小明用如圖甲、乙、丙的步驟探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）實(shí)驗(yàn)中，他應(yīng)將彈簧測力計(jì)沿______方向拉動木塊，使木塊在水平面上做______運(yùn)動，并記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)．
（2）比較步驟______與______可得：摩擦力的大小跟作用在物體表面上的壓力有關(guān)，且壓力越大，摩擦力越大．
比較步驟甲與丙可得：摩擦力的大小跟接觸面的______有關(guān)，且接觸面越______，摩擦力越大．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)：在木塊還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計(jì)仍然有示數(shù)，且示數(shù)逐漸增大，直到拉動木塊為止．該現(xiàn)象表明：物體在靜止時也可能受到______ 力的作用，且該力的大小與______ 力的大小有關(guān)．
（4）小林認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)裝置中測力計(jì)讀數(shù)誤差太大，另外設(shè)計(jì)出如上圖裝置，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．實(shí)驗(yàn)時在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動．回答下列問題：
（a）為了測量滑塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是______．
A、木板的質(zhì)量m₁    B、滑塊的質(zhì)量m₂
C、砝碼的質(zhì)量m₃    D、托盤和砝碼的總質(zhì)量m₄
（b）滑塊的滑動摩擦力表達(dá)式為f=______．（用已知或測量的物理量的符號表示）
（c）該試驗(yàn)?zāi)軠y出摩擦力的依據(jù)是：______．
（d）該實(shí)驗(yàn)也存在一些不足之處，請你寫出其中一點(diǎn)：______．
（e）裝置中滑輪的作用是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）木塊在水平拉力作用下進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，木塊受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力，這兩個力是平衡力，大小相等，測得拉力大小，間接得出滑動摩擦力大�。�
（2）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；在接觸面粗糙一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）靜止的物體受到平衡力的作用．根據(jù)二力平衡條件判斷摩擦力的存在．
（4）①滑塊向右進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力，知道托盤和砝碼的總質(zhì)量，求出總重力，即為滑塊受到水平向右的拉力，根據(jù)二力平衡條件求出滑動摩擦力的大�。�
②實(shí)驗(yàn)過程中，不容易控制滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動．
③實(shí)驗(yàn)中定滑輪的作用是改變力的方向．
解答：解：（1）彈簧測力計(jì)拉動木塊時，彈簧測力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動摩擦力大小等于拉力大小，彈簧測力計(jì)要水平方向拉動木塊，使木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動．
（2）如圖，甲乙實(shí)驗(yàn)，接觸面粗糙程度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大．
甲丙實(shí)驗(yàn)，壓力大小相等，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，所以滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)．
（3）木塊受到拉力作用但是還沒有被拉動，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜止的物體受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，所以摩擦力存在，并且隨著拉力的增大而增大．
（4）（a）滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力，這兩個力是一對平衡力，大小相等．要求滑動摩擦力大小，需要知道拉力大小，拉力大小等于托盤和砝碼的總重力，要求總重力，需要知道托盤和砝碼的總質(zhì)量．故選D．
（b）滑塊的滑動摩擦力表達(dá)式為：f=F=G=m₄g．
（c）滑動摩擦力大小等于拉力大小，根據(jù)是二力平衡條件．
（d）實(shí)驗(yàn)過程中，不容易控制滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動．
（e）實(shí)驗(yàn)中定滑輪的作用是改變力的方向．
故答案為：（1）水平；勻速直線；
（2）甲；乙；粗糙程度；粗糙；
（3）摩擦；拉；
（4）（a）D；（b）m₄g；（c）二力平衡條件；（d）不容易控制滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動；（e）改變力的方向．
點(diǎn)評：（1）掌握滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究滑動摩擦力大小的影響因素．
（2）本實(shí)驗(yàn)中保持木塊或滑塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，是完成實(shí)驗(yàn)的基本保證．
（3）本題綜合比較強(qiáng)，給試題帶來難度．