Question

【題目】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。

（1）實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做_____，根據(jù)二力平衡知識，可知滑動摩擦力的大小_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比較1、2兩次實驗，得出結(jié)論：_____。

（3）比較_____兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。

（4）剛開始小英做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖象如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖象如圖丙所示，則木塊在第7s時的摩擦力為_____N。

（5）小芳同學(xué)將實驗方法進(jìn)行了改進(jìn)，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運(yùn)動，此時木塊受到的摩擦力方向_____，大小為_____N．這樣改進(jìn)的好處是_____。

Answer 1

【答案】勻速直線 等于 在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大 2、3 3 水平向右 2.8 不需要木板做勻速直線運(yùn)動，便于實驗操作

【解析】

（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力；

（2）由1、2兩次接觸面粗糙程度相同，壓力不同，是探究滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關(guān)系，故可以得出：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大；

（3）要探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度，如圖2、3兩次符合要求。

（4）由圖丙可知：2～6s物體做勻速運(yùn)動，此時物體處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙可知此過程的拉力為3N，所以滑動摩擦力為3N；6～8s物體做減速運(yùn)動，但由于壓力的接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N；

（5）木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因測力計對木塊的拉力方向水平向左，故木塊受到的摩擦力方向為水平向右；

彈簧測力計分度值為0.1N，此時示數(shù)為2.8N，即拉力為2.8N，故滑動摩擦力為2.8N；

改進(jìn)后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運(yùn)動，一方面，不需要木板做勻速直線運(yùn)動，便于實驗操作，另一方面，由于測力計靜止便于讀數(shù)。