题目内容

8.如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到弹簧测力计方向不变的水平拉力F作用,其F---t和v---t图象分别如图乙、丙所示.
(1)由图象可知,当t=ls时,木块处于静止状态,受到的摩擦力为0.6N;当t=3s时,木块受到的摩擦力为1.2N.
(2)为研究滑动摩擦力f大小与接触面受到的压力FN大小的关系,在重为4N的不块上每次增加一个200g的砝码,分别用力使木块作匀速直线运动,实验测量数据如图表格所示.(g=10N/kg)
钩码数n/个12345
压力FN/N68101214
水平拉力F/N1.82.43.03.64.2
①丁坐标系中画出木块受到的摩擦力f与压力FN的关系图线;
②如果用表达式了f=kFN来表示摩擦力f与压力FN的关系,则k=0.3;
③根据你所学过的物理知识判断,上式中k的与下列哪种因索有关B.
A接触面积    B.接触面的粗糙程度     C.木块运动的速度     D.拉木块的力.

分析 (1)速度图象:0-2s,物体静止;2-4s,物体加速运动;4-6s,物体匀速直线运动.对应看懂F-t图解答.
(2)①描点连线画出f与F的图象;
②由图象可知f与FN成正比,由此求出k值;
③摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,由此分析k值的因素.

解答 解:
(1)由图丙知,当t=1s时,v=0,物体处于静止状态;由乙图知,此时F=0.6N,摩擦力与推力F平衡,所以f=0.6N.
由图丙4-6s时,物体做匀速直线运动,由乙图知,此时F=1.2N,摩擦力与推力F平衡,所以f=1.2N.
当t=3s时,物体加速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍等于1.2N.
(2)①物体做匀速直线运动f=F,由表格数据,描点连线画出f与FN的图象如图所示:

②由图可知f与FN成正比,即f=kFN
根据表格第1次数据,1.8N=k×6N,所以k=0.3;
③摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,由此可知k值与接触面的粗糙程度有关.
故答案为:(1)静止;0.6;1.2;(2)①见上图;②0.3;③B.

点评 (1)v-t图象、F-t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在.
(2)准确画出图象,根据图象找到f与FN的关系是关键.

练习册系列答案
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13.小明和小华用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,将木块放在一水平木板上,沿水平方向拉动木块,使木块在长木板上做匀速直线运动.改变木块对木板的压力分别测出每次的滑动摩擦力f,实验数据如表.
实验次数123456
压力F/N2.03.04.05.06.07.0
滑动摩擦力f/N0.60.81.21.51.92.1
(2)根据表中的实验数据,在方格纸上画出滑动摩擦力f与压力F的关系图象.
(3)滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F大小的关系式是f=0.3F.
(4)理论上,该实验次数越多越好,其好处是数据越多,得到的两者关系越趋近实际的关系.
(5)小华在实验时发现:开始拉动静止的木块直到木块匀速滑动时,测力计的示数会发生变化.并根据实验数据作出了F-t图象.如图乙所示.其中0~4s木块处于静止状态.由图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块,通过请教老师后知道这是物体间的最大静摩擦力;如果实验过程中木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是C.
A.静止    B.匀速直线运动    C.静止或匀速直线运动
(6)小明猜想:物体间的静摩擦力最大值与物体间的压力有关,压力越大,静摩擦力的最大值就越大.
请你设计一个简单实验,验证小明的猜想是否正确.
实验器材:木块一个,砝码若干,弹簧测力计.(补充所缺器材)
简要做法:将木块放在水平的木板上,改变木块对木板的压力,分别测出使木块由静止开始运动时的测力计的示数即物体间的最大静摩擦力.如何判断:比较测力计的示数与压力的数据,如测力计的示数随压力的变化而变化,则说明物体间的最大静摩擦力与压力有关.

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