题目内容

(2012?无锡)小明用如图1所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿
水平
水平
方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动.这样做的目的是
使拉力和摩擦力成为一对平衡力
使拉力和摩擦力成为一对平衡力

 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)实验时,小明记录的部分数据如表所示.
a.分析序号
1、2、3
1、2、3
三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是
f=0.2F
f=0.2F

b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为
1、4、5
1、4、5
三组数据进行分析.
(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图象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图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态,分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用
2.3
2.3
N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是
C
C

A.静止    B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动    D.条件不足,无法判断
分析:(1)二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力,必须大小相等、方向相反,且在一条直线上,这两个力才彼此平衡,这四个条件必须同时具备;
(2)a、滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,研究滑动摩擦力的大小与压力的关系,要让接触面的粗糙程度相同,而改变压力;根据表中数据得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式;
b、研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,要让压力相同,而改变接触面的粗糙程度;
(3)由图2可知要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,有两种可能:①还没拉动,②拉动后匀速运动.
解答:解:
(1)木块在水平木板上运动,受到的摩擦力是水平方向的,为了使拉力和摩擦力成为一对平衡力,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动;
(2)a、由序号为1、2、3三组数据可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,摩擦力不同,可见,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;并且f=0.2F;
b、由序号为1、4、5三组数据可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,摩擦力不同,可见,滑动摩擦力的大小与压力有关;
(3)由图2可知,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;
如果实验时木块所受的拉力是2N,可能静止(还没拉动)、可能匀速运动,故选C.
故答案为:(1)水平;使拉力和摩擦力成为一对平衡力;(2)1、2、3;f=0.2F;1、4、5;(3)2.3;C.
点评:本题为探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验题,考查了二力的平衡条件、控制变量法的使用、分析实验数据得出结论的能力,要求灵活运用所学知识分析回答!
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