题目内容

5.小明同学用图甲所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系.

(1)在实验中,用弹簧测力水平拉动木块,应使它沿长木板做匀速直线运动.根据二力平衡知识,木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小.
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示,摩擦力是1.6N.分析图乙的图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比.
(3)若以图丙所示的方法拉木块,木块受到的摩擦力小于(选填“大于”、“等于”或“小于”)水平拉力.
(4)实验结束后,小亮同学还想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,他用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.他由此得出结论:“当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.”你认为他的结论正确吗?不正确.
理由是:没有控制压力不变.

分析 (1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块的受到的拉力,只有木块在水平方向上做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力;
(2)根据图示弹簧测力计确定其分度值,然后读出其示数;根据图象分析答题;
(3)只有使木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数才等于摩擦力;
(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变.

解答 解:
(1)木块在水平木板上做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,摩擦力大小等于测力计示数;
(2)由图甲所示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为1.6N;
由图示f-F图象可知,图象是一条过原点的倾斜直线,f与F成正比,由此可知,当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比.
(3)图丙所示的方法斜向上拉木块,弹簧测力计的示数大于木块受到的摩擦力;
(4)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小亮将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)1.6;正比;(3)小于;(4)不正确;没有控制压力不变.

点评 此题考查的是我们对于实验的分析能力,这是初中学生必备的一种能力;影响滑动摩擦力大小因素的实验是初中物理中的一个重点实验,需要掌握.

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