Question

17．如圖是測量滑動摩擦力大小及影響因素的實驗．

同學(xué)們選擇了一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長方形木塊作為研究對象．那么：
（1）如圖甲所示，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊在木板上做勻速直線 運動，根據(jù)二力平衡知識可以知道摩擦力大小．彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，此時木塊所受的摩擦力為3.6 N．
（2）在乙圖中和木塊一起勻速運動的砝碼受到的摩擦力為0 N．
（3）如圖丙為了便于操作，將彈簧測力計的右端固定，向左水平加速直線拉動木板，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)為F₁；然后在木塊上放一個鉤碼，向左水平勻速直線拉動木板，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)為F₂，則F₁＜ F₂．
（4）小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題是沒有控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）只有讓木塊做勻速直線運動，木塊才能處于二力平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力；
由圖示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數(shù)，木塊受到的摩擦力等于彈簧測力計示數(shù)；
（2）鉤碼和木塊一起做勻速直線運動，二者之間沒有相對運動的趨勢，變不存在摩擦力；
（3）在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）根據(jù)控制變量法的要求分析，根據(jù)控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論．

解答 解：
（1）物體只有做勻速直線運動，才能是物體處于二力平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡的條件，得出滑動摩擦力的大小等于拉力；
由圖甲所示彈簧測力計可知，其分度值是0.2N，其示數(shù)為3.6N，木塊受到的摩擦力為3.6N；
（2）鉤碼和木塊一起做勻速直線運動，二者之間沒有相對運動的趨勢，所以鉤碼受到的摩擦力為0N；
（3）在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大，木塊放上鉤碼后，物體間的壓力變大，滑動摩擦力變大，F(xiàn)₁＜F₂；
（4）小華將木塊截去一半后，實際木塊對接觸面的面積減半的同時，對接觸面的壓力也減半了，由控制變量法可知研究面積對摩擦力的影響時，應(yīng)該控制壓力一定．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；3.6；（2）0；（3）＜；（4）沒有控制壓力大小不變．

點評 本題考查了“探究影響滑動摩擦力大小”實驗的實驗操作、實驗現(xiàn)象分析等，實驗中應(yīng)用了控制變量法，正確理解并熟練應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．