Question

5．如图所示是“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小．
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，产生这一现象的原因是：
压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关．
人们又通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=2：1；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=0N．

Answer 1

分析 （1）实验时，注意应使物体做匀速直线运动，根据二力平衡可知摩擦力等于拉力；
（2）影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；

解答 解：（1）当物体保持静止或做匀速直线运动时受平衡力，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此，这里是利用了二力平衡的知识；
（2）比较甲、乙两图，接触面材料相同，甲图中压力小，甲弹簧测力计的示数小，即摩擦力小，说明滑动摩擦力与压力大小有关，接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面粗糙，丙弹簧测力计的示数大，即摩擦力大，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）接触面的粗糙程度相同，摩擦力大小与压力成正比，丁的压力是丙的2倍，可知丁的摩擦力是丙的2倍，即F₄：F₃=2：1；由于B相对于A没有相对运动，故物块B所受的摩擦力为0N．
故答案为：（1）匀速直线；（2）压力；（3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）2：1； 0．

点评 本题考查探究摩擦力大小与什么因素有关，注意实验中应用的研究方法：控制变量法、转换法以及二力平衡原理等．