题目内容
【题目】小明用如图所示的装置,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,弹簧测力计方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是。
(2)实验时,小明记录的部分数据如表所示。
序号 | 木块放置情况 | 木块表面情况 | 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 |
a.分析序号三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力大小与接触面所受压力F大小的关系式是。
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图像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图像如图所示,其中0~4 s木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2 N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是。
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
【答案】
(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
【解析】 (1)用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,这样可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力,弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小;(2)a.探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系时,应保持接触面的粗糙程度相同,故应分析序号1、2、3的数据;通过分析序号1、2、3的数据可知,滑动摩擦力大小与接触面所受压力F大小的关系为f=0.2F;b.探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应保持压力不变,故应选序号为1、4、5的三组数据进行分析;(3)由图像可知4 s末木块由静止开始运动,此时对应拉力为2.3 N,故要使木块由静止开始运动,至少要用2.3 N的水平拉力拉木块;由图像可知,若在0~4 s内木块所受拉力是2 N,木块处于静止状态,若4 s后木块受到的拉力是2 N,则木块做匀速直线运动,故C正确。
【考点精析】解答此题的关键在于理解摩擦力大小的影响因素的相关知识,掌握增大摩擦的方法:(1)使接触面更加粗糙(2)增大压力;减小摩擦的方法:(1)把滑动摩擦转变为滚动摩擦可以大大减小摩擦 (2)加润滑油使接触面变光滑也可以减小摩擦.