题目内容

小军猜想滑动摩擦力f的大小,可能与压力N、接触面积S及接触面的粗糙程度有关.下面是他利用图所示装置(木块各表面的粗糙程度相同)进行的部分实验探究.
(1)实验中小军让木块保持______运动状态,由弹簧测力计的示数得出______的大小;
(2)探究f与N的关系,应使木块始终平放在木板表面上,______,记录f与N的数值.
(3)探究f与S的关系,应保持压力不变,______,记录f与S的数值.

【答案】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大小,木块一定要进行匀速直线运动.匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断滑动摩擦力大小.
(2)猜想滑动摩擦力f的大小,可能与压力N、接触面积S及接触面的粗糙程度有关,要想探究滑动摩擦力和压力大小的关系,必须控制接触面积和接触面的粗糙程度不变;
(3)要想探究滑动摩擦力与接触面积的关系,必须控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,据此来设计实验步骤.
解答:解:(1)木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件得到滑动摩擦力等于拉力.
(2)根据控制变量法的思想,当弹究滑动摩擦力和压力N大小的关系,必须控制接触面积S和接触面的粗糙程度不变,因此实验方案中在木块上逐个增加砝码,分别让木块和砝码保持匀速直线运动,并测出木块与砝码的重力.
(3)当探究滑动摩擦力与接触面积S的关系时,必须控制压力N大小和接触面的粗糙程度不变,因此实验中使木块不同的表面与木板接触,让木块保持匀速直线运动,并测出木块各表面的面积.
故答案为:
(1)匀速直线;滑动摩擦力;
(2)在木块上逐个增加砝码,分别让木块和砝码保持匀速直线运动,并测出木块与砝码的重力.
(3)使木块不同的表面与木板接触,让木块保持匀速直线运动,并测出木块各表面的面积.
点评:对于探究影响摩擦力大小的实验,要注意以下两点:
(1)实验中采用的是控制变量法的研究思想,当研究摩擦力与其中某一个因素的关系时,要控制其余的因素不变;
(2)滑动摩擦力的大小是通过弹簧测力计测量的拉力来体现的,这里利用了二力平衡的条件和转换法的思想.
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