Question

3．小明用如图甲所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
（1）实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力．
（2）实验时，小明记录的部分数据如表所示．

序号	木块放置情况	木板表面情况	压力/N	弹簧测力计示数/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上铺棉布	6	1.8
5	平放	木板上铺毛巾	6	3.0

A．分析序号1、2、3三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，滑动摩擦力的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，应选序号为1、4、5三组数据进行分析．
（3）小明在实验时还发现：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图象如图乙所示，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2.3N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C．
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．

Answer 1

分析 （1）二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，且在一条直线上，这两个力才彼此平衡，这四个条件必须同时具备；
（2）a、滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，研究滑动摩擦力的大小与压力的关系，要让接触面的粗糙程度相同，而改变压力；根据表中数据得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式；
b、研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，要让压力相同，而改变接触面的粗糙程度；
（3）由图2可知要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，有两种可能：①还没拉动，②拉动后匀速运动．

解答 解：
（1）木块在水平木板上运动，受到的摩擦力是水平方向的，为了使拉力和摩擦力成为一对平衡力，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动；
（2）a、由序号为1、2、3三组数据可知，接触面的粗糙程度相同，压力不同，摩擦力不同，可见，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；并且f=0.2F；
b、由序号为1、4、5三组数据可知，压力相同，接触面的粗糙程度不同，摩擦力不同，可见，滑动摩擦力的大小与压力有关；
（3）由图2可知，要使木块由静止开始运动，至少要2.3N的水平拉力；
如果实验时木块所受的拉力是2N，可能静止（还没拉动）、可能匀速运动，故选C．
故答案为：（1）水平；使拉力和摩擦力成为一对平衡力；（2）1、2、3；f=0.2F；1、4、5；（3）2.3；C．

点评 本题为探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验题，考查了二力的平衡条件、控制变量法的使用、分析实验数据得出结论的能力，要求灵活运用所学知识分析回答！