题目内容
【题目】小慧用如图所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小慧将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿_____方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是_____,实验时,小慧记录的部分数据如下表所示。
(2)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f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)小慧在实验时还发现: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图象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图象如图所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知: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2N,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】 水平 使拉力和摩擦力成为一对平衡力 1、2、3 f=0.2F 1、4、5 2.3 C
【解析】(1)探究摩擦力的大小与哪些因素有关,实验时,将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反。拉力等于摩擦力。
(2)a.探究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系,应保持木块放置情况和木板表面情况相同,压力大小不同。因此分析序号1、2、3三组数据。可知:接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力不同。滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是f=0.2F。
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力大小相同,接触面粗糙程度不同,故应选序号为1、4、5三组数据进行分析。可得压力大小一定,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。
(3)分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块;
由题图,在0~4s木块处于静止状态,至少要用2.3N的水平拉力拉木块,才能使木块由静止开始运动。如果实验时木块受到的拉力是2N,有两种情况,一是还没有拉动,物体处于静止状态;二是拉动后物体做匀速直线运动。故木块处于静止或匀速直线运动状态,C正确为答案。