题目内容
14.如图所示是“探究滑动摩擦力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,说明: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fB=0N.
分析 由二力平衡的条件可知:当物体作匀速直线运动时,测力计的拉力等于滑动摩擦力;
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;
人们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大小成正比.
(4)由于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.
此运动过程中,物块B与A保持相对静止,没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力,即受到的摩擦力fB=0N.
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力;(3)接触面越粗糙;压力大小;(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.
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