Question

2．如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，这样做的目的是使滑动摩擦力和拉力是一对平衡力．
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，请举出生活中应用此知识来增大摩擦的一个实例：塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=2：1；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=0N．
（5）此实验的不足之处是很难保证木块匀速直线运动，若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将不变（选填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的条件可知：当物体作匀速直线运动时，测力计的拉力等于滑动摩擦力；
（2）（3）影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）根据滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，可得出，当压力增大一倍时，弹簧测力计示数的变化情况．同样根据平衡状态的判断，可分析物体B受到的摩擦力情况；
（5）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小以及运动速度无关．

解答 解：
（1）当物体保持静止或做匀速直线运动时受平衡力，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此，这里是利用了二力平衡的知识；
（2）比较甲、乙两图，甲弹簧测力计的示数小，说明摩擦力小，是由于接触面材料相同，压力不同，说明滑动摩擦力与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面粗糙，丙弹簧测力计的示数大，即摩擦力大，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；鞋底有凹凸不平的花纹、塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的；
（4）根据“滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比”，图丁中，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，压力增大了一倍，接触面的粗糙程度没变，因此，滑动摩擦力增大一倍，故F₄：F₃=2：1；在此过程中，因为物块B与A同时同向运动，互相之间没有相对运动的趋势，故物块B受到的摩擦力为0；
（5）由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使运动速度增大，滑动摩擦力也不变；
故答案为：（1）使滑动摩擦力和拉力是一对平衡力；（2）压力；（3）塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹；（4）2：1；0；（5）不变．

点评 本题考查探究摩擦力大小与什么因素有关，注意实验中应用的研究方法：控制变量法、转换法以及二力平衡原理等．