题目内容
【题目】实验小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,如图甲、乙所示,分别将木块A平放在木板表面、毛巾表面,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,后记录读数;然后如图丙所示,在木板表面的木块A上放一钩码,匀速拉动木块A,记录弹簧测力计的示数。
图1
(1)由_____图可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;
(2)由图甲、乙两图可知:_____;
(3)交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是长木板_____;当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____N。
(4)实验拓展:如图2中甲所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____N。
【答案】甲丙 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 不需要做匀速直线运动 1.8 4
【解析】
(1)[1]探究滑动摩擦力与压力大小的关系,保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,甲丙两图接触面的粗糙程度相同,压力不同,比较甲丙两图可以得到此结论。
(2)[2]由甲乙两图可知,压力相同,乙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计示数较大,摩擦力较大,可以得到当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(3)[3]丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
[4]由图甲可知,木块A在木板表面上匀速滑动时,弹簧测力计的示数是1.2N,木块A受到的滑动摩擦力是1.2N,在图丁中,当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,木块A和木板之间的压力和接触面的程度不变,木块A受到的摩擦力是1.2N,由力的作用相互性可知,长木板B受到A的摩擦力的大小是1.2N,长木板B受到A的摩擦力方向水平向右,受到地面的摩擦力方向水平向右,根据力的平衡得到
fAB+f=3N
长木板B受到地面的摩擦力大小为
f=3N-1.2N=1.8N
(4)[5]如图所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,由图丙可知,6~9s物体做匀速直线运动,由图乙可知,6~9s内物体受到的拉力是4N,在这段时间内物体受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,所以摩擦力的大小是4N,由图丙可知,3~6s内物体加速运动,因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C在第4s时受到的摩擦力大小为4N。