Question

【題目】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實(shí)驗中，小英做了如圖甲所示的三次實(shí)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(shí)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(shí)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_____運(yùn)動，根據(jù)______原理，可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小；

(2)比較 1、2 兩次實(shí)驗，得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，_____越大，滑動摩擦力越大；

(3)比較_____兩次實(shí)驗，可探究滑動摩擦力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(shí)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)同一組的小芳同學(xué)將實(shí)驗方法進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)驗裝置如圖丁所示：木塊下面是一長木板，實(shí)驗時拉著長木板沿水平地面向右運(yùn)動，此過程______（選填“需要”或“不需要”）保持長木板勻速運(yùn)動。彈簧測力計示數(shù)如圖所示，則上面木塊受到的摩擦力大小為___________N。

Answer 1

【答案】勻速直線 二力平衡 壓力 2、3 3 不需要 2.2

【解析】

(1)[1][2]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(shí)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)[3]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，滑動摩擦力越大。

(3)[4]探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，保持壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，選擇2、3兩次實(shí)驗。

(4)[5]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)，受到的拉力和滑動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，滑動摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N。

(5)[6]改進(jìn)后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運(yùn)動時，木塊相對于地面保持靜止，所以不需要木板做勻速直線運(yùn)動，便于實(shí)驗操作。

[7]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，彈簧測力計分度值為0.1N，此時示數(shù)為2.2N，即拉力為2.2N，故滑動摩擦力為2.2N。