题目内容
【题目】为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验。以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定,实验用两块相同的木块)。
(1)第一次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计_______拉动木块,使木块做____直线运动(如图),读出弹簧测力计示数;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如图),读弹簧测力计示数;
第三次:把两块木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图),读弹簧测力计示数。
分析实验得到下面的表格
(2)每个木块的质量为_________(g=10 N/kg);
(3)比较1、2两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与___________的大小无关;
(4)比较1、3两次实验数据,可以初步得出的结论是:______________________________。
【答案】 水平 匀速 2 kg 接触面积 当接触面粗糙程度和其他条件相同时(或其他条件相同时),压力越大,摩擦力越大,且摩擦力与压力成正比
【解析】只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小.由上分析知,第1次实验压力为20N,受到的滑动摩擦力大小等于4.0N;木块对支持面的压力大小等于其重力大小,第2次实验中,把木块竖放在长木板上,对支持面的压力大小等于其重力大小,为20N,因影响摩擦力大小的两个因素:压力大小和接触面的粗糙程度均没有改变,故摩擦力大小不变为4.0N,拉力大小不变为4.0N;因每个木块的质量相等,第3次实验中,对支持面的压力为:,根据二力平衡的条件,滑动摩擦力大小等于测力计示数即为8.0N;
如下所示:
(1)
(2)由1、2两次实验数据可知,物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力相同而接触面的面积不同,物体间的滑动摩擦力相同,由此可知,滑动摩擦力的大小与接触面积无关.
(3)由1、3两次实验数据可知,物体间接触面的粗糙程度相同时,物体间的压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大.
故答案为:(1). 水平 (2). 匀速 (3). (4). 2kg (5). 接触面积 (6). 当接触面粗糙程度和其他条件相同时(或其他条件相同时),压力也大,摩擦力越大,且摩擦力与压力成正比