题目内容

小华同学在“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验中,他把物体用垂直于竖直墙壁的力F压紧在墙壁上,同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动,如图所示,保持其他条件不变的情况下,通过改变F来改变物体与墙壁之间压力的大小。经过多次实验测量F、F,记录了如下实验数据:
实验次数
1
2
3
4
5
F/N
1
2
3
4
5
F/N
1
1.2
1.4
1.6
1.8  

(1)实验中,拉力 F        (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体所受滑动摩擦力Ff
(2)根据表中测量数据可以得出,滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是:                      
(3)在图中画出F与F关系的图像。分析图像可知,物体重力大小为         N。
(1)大于;(2)其它条件不变时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;(3)如下图,0.8

试题分析:(1)把物体用垂直于竖直墙壁的力F压紧在墙壁上,同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动。因为物体做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受力平衡。分析物体在竖直方向上受的力有三个:竖直向上的拉力,竖直向下的重力和摩擦力。所以拉力和摩擦力、重力是平衡力,则F=G+Ff
所以实验中拉力大于物体受到的滑动摩擦力Ff
(2)方法一:从表中数据可看出,压力越大,拉力越大。而拉力F与重力、摩擦力的关系是:F=G+Ff
物体的重力大小是不变的,所以滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是:其它条件不变时,滑动摩擦力随着压力的变大而变大。
方法二:根据表格中数据进行描点,并将各点用平滑的曲线连接起来.如图所示.

由图象知,当接触面的粗糙程度不变时,摩擦力和压力大小的图象是一条直线,所以当接触面的粗糙程度不变时,摩擦力和压力成正比,且滑动摩擦力与压力的比值始终为0.2,为一定值,则f=0.2F
(3)F与F关系的图象如上图.通过分析图象可知:当压力为0时,滑动摩擦力为0,但拉力不为0,此时拉力的大小即为物体重力,大小为0.8N.
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