Question

18．某班物理课外学习小组在进行《探究--摩擦力的大小与什么因素有关》的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”．
（1）他们用图2所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）．请在表格中的空格内填上合理的数据，并根据表中的数据在图1所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力F_f与压力F_N的关系图象． （g取10N/Kg）

砝码/G	0	0.5	1.0	1.5	2.0
压力FN/N			2.0		3.0
弹簧测力计读数F/N	0.30	0.45	0.60	0.75	0.90
滑动摩擦力Ff/N	0.30	0.45	0.60	0.75	0.90

（2）根据摩擦力F_f与压力F_N的关系图象你得出的结论是：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）请你进一步推算，当放在木块A上的砝码重力G为3.0N，木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为1.2N．

Answer 1

分析 （1）压力的大小等于砝码的重力加木块的重力，根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
（2）分析数据，得出摩擦力大小与压力的关系；
（3）根据正比例关系，得出关系式，将数据代入便可得出摩擦力的大小．

解答 解：（1）由题意知，木块的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
所以第一组数据压力F₁=G=1N；
第二组数据压力F₂=G+G₁=1N+0.5N=1.5N；
第三组数据压力F₄=G+G₄=1N+1.5N=2.5N；
根据表格中数据描点，并连线，如图所示：

（2）由题意知，接触面的粗糙程度相同，所加砝码的重力越大，木块对木板的压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）由表格中数据知，滑动摩擦力与压力的比值为0.3不变，所以当砝码重力为3.0N时，压力F=G+G_码=1N+3N=4N，则滑动摩擦力f=0.3×4N=1.2N．
故答案为：（1）1.0；1.5；2.5；（2）接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）1.2．

点评 本题属于探究摩擦力实验的改进，常规做法用弹簧测力计水平匀速拉动木块有一定难度，不容易做到．