题目内容

如图1所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．

（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向

匀速

拉动木块；实验数据如下：

序号	接触面	压力/N	滑动摩擦力/N
1	木块与木板	2.0	0.4
2	木块与木板	2.5	0.5
3	木块与砂纸	2.0	0.6

（2）分析

1、3

（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；从表中数据1、2可以看出

在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大

．
（3）在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为

0.4

N．
（4）某兴趣小组改进了实验装置如图2所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘．实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动．回答下列问题：
①为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是

．（填选项前的编号）
A、木板的质量m；B、滑块的质量m；C、砝码的质量m；D、托盘和砝码的总质量m．
②滑块的滑动摩擦力表达式为f=

．（用已知或测量的物理量符号表示）

分析：（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，拉力与摩擦力是一对平衡力，它们相等．
（2）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应控制压力相同而接触面粗糙程度不同，分析表中实验数据，找出符合要求的实验序号；根据控制变量法的要求，分析实验序号是1、2的实验数据，然后得出结论．
（3）滑动摩擦力由物体间的压力、接触面的粗糙程度决定，与拉力的大小无关．
（4）当滑块做匀速直线运动运动时，根据二力平衡的知识，此时滑块受到的摩擦力等于绳子的拉力，即托盘和砝码的总重力．

解答：解：（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块．
（2）由表中实验数据可知，实验序号为1、3的实验物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，由实验序号是1、3的实验可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；从表中数据1、2可以看出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）滑动摩擦力由物体间的压力、接触面的粗糙程度决定，与拉力的大小无关，在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
（4）实验中没有使用弹簧测力计，所以摩擦力的大小只能通过托盘和砝码对绳子的拉力体现，拉力等于托盘和砝码的总重力，因此需要测量托盘和砝码的总质量m，即需要测量的量是D；滑块所受摩擦力的大小等于托盘和砝码的总重力，即f=G=mg；
故答案为：（1）匀速；（2）1、3；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）0.4；（4）D；mg．

点评：解题时要注意控制变量法的应用，熟练应用控制变量法是正确解题的关键；第（4）问中测量滑动摩擦力的大小常利用二力平衡的知识，本实验也是根据物体受平衡力做匀速直线运动的原理测量摩擦力，存在一些不足，如果让实验更完美，可以把砝码换成细沙，用天平测总质量计算总重力．