Question

18．小明和小兵用如图1所示实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素．

序号	木块放置情况	木板表面情况	木块上放置的砝码个数	弹簧测力计示数F/N
①[来	平放	木板	0	2
②	平放	木板	1	2.8
③	平放	木板上铺上棉布	1	3.4
④	侧放	木板	0	2

（1）实验中，小明将长方体木块（长、宽、高各不相同）置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动，应使木块做匀速直线运动
（2）在猜想了可能影响滑动摩擦力大小的因素后，小明进行了相关实验，记录的数据如上表：
a．分析序号①④两组数据可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关．
b．分析序号①、②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
c．小明发现自己的运动鞋底有较深的花纹，这种现象可用分析序号②③两组数据得出的结论来解释．
d．小兵在实验中对静止在水平面上的物块施加了水平拉力F作用，记录下了F随时间t的变化关系，如图2所示，并从t=0开始，小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示，那么，在第10s时，物块受到的摩擦力为4N．

Answer 1

分析 （1）实验中要测量摩擦力，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）①要得出摩擦力与接触面积的关系，需使其它条件相同，接触面积不同，结合实验现象可得出结论；
②分析①②号两组数据的变量，得出摩擦力大小与压力大小的关系；
③花纹改变了接触面的粗糙程度，分析数据，看哪两组数据可得出摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系；
④由图3确定物体在不同时间段的运动状态，根据匀速直线运动的时间段及图2，利用二力平衡条件确定摩擦力的大小．

解答 解：
（1）实验中，为准确测出摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动，应使木块做匀速直线运动；
（2）a、①④两组数据，压力和接触面的粗糙程度相同，接触面积大小不同，摩擦力相同，可得滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；
b、①②号两组数据，接触面积、接触面粗糙程度相同，压力大小不同，压力越大，滑动摩擦力越大；
c、运动鞋底有较深的花纹，改变了接触面的粗糙程度，来改变滑动摩擦力．②③两组数据，压力和接触面积相同，接触面的粗糙程度不同，可得滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系．
d、由图3知，12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图2知，此时f=F=4N；
由图3知，在10～12s内，物体处于运动状态，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，滑动摩擦力大小不变，摩擦力仍等于4N．
故答案为：（1）匀速；匀速直线；（2）a、①④；b、压力；c、②③；d、4．

点评 本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，主要考查了摩擦力的测量方法及其二力平衡条件的应用，在分析时，要注意控制的量和改变的量．