Question

【题目】如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前，小明提出了以下几种猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关；

猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关；

（1）如图甲，实验时用弹簧测力计拉着铜块沿____方向做____运动，弹簧测力计示数如图乙所示.此时，铜块受到的摩擦力是____N.

（2）比较甲、丙两图，可得到的结论是________________.

（3）图丙、丁中铜块和木块叠在一起的目的是使____相同，比较丙、丁两图可得出滑动摩擦力的大小与________有关.

（4）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2；

②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力的大小分别为1和2；

③比较和大小关系，获得结论.（提示：此时物块对木板的压力大小与重力大小相等）

a.老师肯定了小明的方案，因为：路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即_________ 下的滑动摩擦力，反映了_______.

b .我们学过的利用“比值法”定义的物理量还有_________.

（5）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上质量为m的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯.测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积为V，则滑块A受到的摩擦力=___.（用字母表示滑块A受到的摩擦力，水的密度为ρ水）实验中选择一次性塑料杯的原因是：________________.

Answer 1

【答案】 水平 匀速直线 2.4 当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 压力 接触面的粗糙程度 单位压力 接触面的粗糙程度 密度 、压强 f= ρ水Vg 质量小，可忽略不计

【解析】（1）测滑动摩擦力大小时，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小；

（2）甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以，比较甲、乙两图，可得到的结论是：在触面粗糙程度相同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大；

（3）乙、丙两图，铜块和木块叠在一起的目的是对接触面的压力相同，比较乙、丙两图知：在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以乙丙两图

探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系；

（4）分析小明所设计的方案可知，这是一种通过比值法来进行的比较，因此，由题意知：滑动摩擦力与压力的比值即单位压力下的滑动摩擦力，反映了接触面的粗糙程度，类似利用比值法来定义的物理量还有密度、压强、功率等；

（5）图中杯和水的重力就等于对物体A的拉力，就等于物体与桌面的摩擦力，在不计杯重时，f=F=G=mg=ρ水Vg，实验中纸杯的质量小，可忽略不计，计算拉力时更方便。