Question

20．如圖所示，是研究“滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．則：
（1）如圖a、b、c所示，把長(zhǎng)方體木塊平放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向用逐漸增大的拉力拉木塊，但木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，分別記下三種情況下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：木塊和水平桌面間的靜摩擦力隨著拉力的增大而增大．
（2）由圖可知，木塊和水平桌面間的滑動(dòng)摩擦力為4N．當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果木塊有$\frac{1}{3}$伸出到桌面邊緣外，那么，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小為4N．
（3）燕回和亦舒同學(xué)想用以上器材探究“滑動(dòng)摩擦力與受力面積大小是否有關(guān)”，請(qǐng)幫忙寫出探究的步驟．將木塊分別平放、側(cè)放在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F₁、F₂，進(jìn)行比較．

Answer 1

分析 （1）分析abc三種情況下測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，根據(jù)二力平衡條件得出靜摩擦力大小與拉力大小的關(guān)系；
（2）根據(jù)d圖讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，由二力平衡條件得知滑動(dòng)摩擦力的大小；
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，得出摩擦力大小不變；
（3）要探究摩擦力大小與受力面積的關(guān)系，需保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，改變受力面積的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)二力平衡條件，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力與靜摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，可知木塊和水平桌面間的靜摩擦力隨著拉力的增大而增大；
（2）由圖d知，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的摩擦力等于拉力等于4N；
如果木塊有$\frac{1}{3}$伸出到桌面邊緣外，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力大小不變，仍為4N．
（3）根據(jù)控制變量法，要探究滑動(dòng)摩擦力大小與受力面積大小的關(guān)系，需只改變接觸面積的大小，保持壓力和接觸面的粗糙程度相同，所以可將長(zhǎng)方體木塊分別平放、側(cè)放在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F₁、F₂，進(jìn)行比較．
故答案為：（1）增大；
（2）4；4；
（3）將木塊分別平放、側(cè)放在水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F₁、F₂，進(jìn)行比較．

點(diǎn)評(píng) 此題通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小的因素，注意實(shí)驗(yàn)中二力平衡條件的應(yīng)用，特別注意第二問(wèn)，滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，在探究摩擦力與受力面積的關(guān)系時(shí)，需注意控制變量法的應(yīng)用．