Question

9．小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿水平长木板做匀速运动，使摩擦力等于拉力，从而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度．

（1）观察三个实验，比较甲图和乙图所示实验，说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关．
（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（3）小明在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线如丁图所示，由图可知：
F_摩=0.25F_压．当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为1.5N，若此时弹簧测力计的读数为2.5N，则木块将做加速运动．
（4）小明设计了如图所示的实验方案，通过实验得到了正确的结论．
甲图中物体运动的速度大小为v₁，乙图中物体运动的速度大小为v₂，实验过程中，关于v₁和v₂的大小，下列说法正确的是D．（选填字母）
A、v₁一定大于v₂           B、v₁一定小于v₂
C、v₁一定等于v₂           D、v₁可以大于、等于或小于v₂．

Answer 1

分析 （1）（2）摩擦力的大小和压力、接触面的粗糙程度有关．要研究摩擦力和压力的关系，必须控制接触面的粗糙程度不变，改变压力；要研究摩擦力和接触面粗糙程度的关系，必须控制压力不变，改变接触面的粗糙程度；
（3）根据图象中压力和摩擦力的数据，找出其关系；物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物体将改变运动状态；
（4）实验中只要拉动物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力就平衡，与速度的大小没有关系．

解答 解：
（1）要探究摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系时，必须控制接触面的粗糙程度相同，压力不同，观察三个实验可知，符合要求的是甲图和乙图；
（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验可知，作用在物体表面的压力相同，接触面的粗糙程度不同，所以摩擦力不同，且接触面越粗糙摩擦力越大，说明在作用在物体表面的压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
（3）由摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线可知，当作用在物体表面的压力为2N时，摩擦力为0.5N；作用在物体表面的压力为4N时，摩擦力为1N；作用在物体表面的压力为6N时，摩擦力为1.5N；所以摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系是：F_摩=0.25F_压；
若弹簧测力计的拉力为2.5N时，木块受的不再是平衡力，拉力大于摩擦力，则木块将不再做匀速直线运动，而做加速运动．
（4）只要拉动物体做匀速直线运动，物体受到的拉力就与摩擦力平衡，大小相等，所以v₁可以大于、等于或小于v₂，故D正确．
故答案为：（1）乙；（2）压力；粗糙；（3）0.25；1.5N；加速；（4）D．

点评 此题主要考查的是学生对摩擦力影响因素实验的理解和掌握，注意控制变量法的运用，同时考查了学生对图象的分析处理能力，中考热点题型．