小明用如图1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.并使木块作匀速直线运动．这里运用了二力平衡的原理,序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N1平放木板6[1.22平放木板81.63平放木板102.04平放木板上铺棉布61.85平放木板上铺毛巾63.0(2)实验时.小明� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．小明用如图1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，并使木块作匀速直线运动．这里运用了二力平衡的原理；

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

（2）实验时，小明记录的部分数据如表所示．
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2所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图象可知：当用F=2.1牛的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为2.1牛；若用F=2.6牛的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为2牛．

分析（1）弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，根据二力平衡条件，木块一定进行匀速直线运动；
（2）a、要探究滑动摩擦力大小与压力的关系，需保持接触面的粗糙程度相同，结合表格中数据进行分析即可；
b、要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，需保持压力大小相同，接触面的粗糙程度不同；
（3）由图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；
处于静止状态或匀速直线运动状态的物体，受到平衡力作用；
摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体所受拉力和运动情况等无关．

解答解：
（1）在实验中弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动，根据二力平衡知识，此时拉力大小与摩擦力相等；
（2）a：1、2、3组实验数据，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可得滑动摩擦力大小与压力大小有关；
由数据知，压力增大几倍，滑动摩擦力便增大为原来的几倍，所以摩擦力与压力成正比，设f=kF，当F=6N时，f=1.2N，代入数据得：1.2N=k×6N，
解得：k=0.2所以关系式为：f=0.2F；
b：1、4、5三组实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系；
（3）由图示图象可知，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；
由上知，要拉动木块，需要的最小拉力是2.3N，所以施加2.1N拉力时，物体会静止，水平方向受力平衡，所以摩擦力也是2.1N；
由图象可知，木块匀速直线运动时所受摩擦力为2N，由于摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体所受拉力和运动情况等无关，所以当拉力为2.6N时，摩擦力仍为2N．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）a：1、2、3；f=0.2F；b：1、4、5；（3）2.1；2．

点评此题是探究影响滑动摩擦力的因素，主要考查了对二力平衡条件的应用及控制变量法；在此实验中要水平拉动木块做匀速直线运动，要研究滑动摩擦力与一个量的关系，需要控制另一个量不变．