题目内容
【题目】小明用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验的原理是_____;实验时,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块作匀速直线运动。实验时,小明记录的部分数据如下表所示.
序号 | 木块放置情况 | 木板表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
(2)分析上面表格哪些序号的数据可知滑动摩擦力的大小与什么有关?
①_____;
②_____。
(3)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图所示,其中04s木块处于静止状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_____N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2.2N,则木块所处的运动状态是_____。
【答案】二力平衡条件 详见解析 详见解析 2.3 静止或加速运动
【解析】
(1)[1]弹簧测力计沿水平方向拉动木块作匀速直线运动,木块受平衡力的作用,则摩擦力和拉力的大小相等,故实验的原理是二力平衡条件;
(2)①[2]由1、2、3组实验数据可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力大小与压力大小有关;
②[3]由1、4、5三组实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)[4]由图象可知,在0~4s木块处于静止状态,4s以后木块开始在木板上滑动,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;
[5]如果实验时木块所受的拉力是2.2N,可能静止(还没拉动)、也可能加速运动。