Question

1．如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t₁ 时间内木块保持静止状态，木块运动后改变拉力，使木块t₂后处于匀速直线运动状态．计算机对数据进行处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：
（1）当用F=5N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为5N；若用F=6N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为5.1N．
（2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力F_滑大小与接触面受到压力F_压大小的关系，在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码，分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动．实验测量数据如表：

木块对水平面压力F压（N）	17	18	19	20	21
水平拉力F（N）	5.1	5.4	5.7	6.0	6.3

根据表格数据，得出滑动摩擦力F_滑大小与接触面受到压力F_压大小的关系式为F_滑=0.3F_压．

Answer 1

分析 （1）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变．②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化．
静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用；
滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关．
（2）认真分析表格中的数据，找出拉力与摩擦力的关系．

解答 解：（1）当用F=5牛的水平拉力拉静止的木块时，静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用；即拉力与静摩擦力是一对平衡力，其大小相等；故木块所受摩擦力大小为5N；
木块在t₂后处于匀速直线运动状态，所受拉力F=5.1N，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力f=5.1N；当用F=6牛的水平拉力拉木块时，木块将做加速运动，而木块所受摩擦力大小不会变化，因为压力和粗糙程度都未变，故摩擦力大小仍为5.1N．
（2）在研究摩擦力大小与所受压力关系时，拉动物体做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，因此f=F．
从表格中数据可以看出，拉力与压力大小的比值不变，即摩擦力与所受压力的比值是0.3，所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是F_滑=0.3F_压．
故答案为：（1）5；5.1；（2）F_滑=0.3F_压．

点评 此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系．主要考查了二力平衡条件的应用，会根据图象和物体的运动状态，分析物体的受力情况，再根据影响摩擦力的因素等知识进行解答．