Question

9．小丽用如图所示的装置探究滑动摩擦力跟压力的大小关系：
（1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小，这是应用了二力平衡的原理；
（2）某次实验，中弹簧测力计的指针位置如图所示，它的示数是1.6N；
（3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如表一所示，根据表一数据得出结论．下面事例中，应用这一结论的是A；
A．使用橡皮用力擦字     B．钢笔的笔套上套有塑料皮    C．旅行箱底部装有轮子
（4）为了使（3）的结论具有普遍性．小丽在木板上铺上毛巾重复（3）的步骤又进行了实验，记录的数据如表二：
表一：

实验次数	1	2	3	4	5
压力F/N	3	4	5	6	7
摩擦力?/N	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4

表二：

实验次数	1	2	3	4	5
压力F/N	3	4	5	6	7
摩擦力?/N	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1

小丽发现：虽然在毛巾上测得的滑动摩擦力的大小不同，但滑动摩擦力的变化和（3）的结论相同．小丽思考后认为：压力相同，滑动摩擦力不同是因为接触面的粗糙程度不同，结合表一和表二，小丽觉得可以用摩擦力和压力的比值的大小来表示接触面的粗糙程度，该值越大，表示接触面越粗糙；
（5）实验时，若小丽先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的滑动摩擦力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）实际滑动摩擦力．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡条件，在实验中拉动木块做匀速直线运动，物体的拉力和摩擦力相等．
（2）在进行测力计的读数时，要注意分度值．
（3）认真分析表格中数据，分析摩擦力的变化与压力变化的关系；
（4）分析表一和表二的相同点和不同点得出结论；
（5）在竖直方向上对弹簧测力计调零，因弹簧自身重力的作用，会使指针所指的初始位置偏下方，再水平使用时，指针回缩，则测出的力的示数会变小．

解答 解：（1）实验时，水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力平衡，大小相等．
（2）由图知，测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数为1.6N．
（3）由表格中数据知，接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；
A．使用橡皮用力擦字，通过改变压力大小改变摩擦力；
B．钢笔的笔套上套有塑料皮通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；
C．旅行箱底部装有轮子，通过变滑动为滚动来减小摩擦力；
由上分析知，A应用到了表一的结论；
（4）由表一或表二知，接触面的粗糙程度相同，摩擦力和压力的比值相同，表一和表二的接触面粗糙程度不同，摩擦力与压力的比值不同，所以可用摩擦力与压力的比值的大小来表示接触面的粗糙程度，且比值越大，表示接触面越粗糙；
（5）因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）1.6；（3）A；（4）摩擦力和压力的比值；大；（5）小于．

点评 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用，两个方法是控制变量法和转换法（将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力）；一个物理原理是二力平衡原理（在物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡）；本题的易错点在于对问题（4）的解答，要细心分析弹簧测力计竖直调零再水平使用时对测量结果的影响，防止颠倒．