题目内容
【题目】小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出了以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
小明通过如图所示的实验验证猜想.验证猜想二和猜想三的实验数据如下表.
回答下列问题:
(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小________(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数.
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同.说明滑动摩擦力的大小与速度________.
(3)分析________次实验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小________.
(4)小明完成实验后,将长木板一端支起,用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为0.92 N,则木块对木板的压力为________N.已知木板长0.5 m,支起的高度0.3 m,木块重1 N.
【答案】 等于 无关 1、2、3 成正比 0.8
【解析】(1)当弹簧测力计拉着木块在水平位置做匀速直线运动时,为平衡状态,根据二力平衡的原理知,木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)当木块运动速度不同时,弹簧测力计示数相同,即物体受到的摩擦力相同,所以滑动摩擦力大小与速度无关;
(3)要验证滑动摩擦力与压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力的大小,即选取1、2、3次实验.分析表中数据可得,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大,且滑动摩擦力的大小与压力成正比;
(4)木块在从斜面底端运动到顶端时,拉力做功为:
,
木块提升高度为0.3 m,所以克服摩擦力做功为:
,
木块受到的摩擦力,
根据滑动摩擦力与压力成正比得:
木块对木板的压力为:。