题目内容

4.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾.
(1)将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,则木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N.
(2)观察三个实验,分析比较甲、乙两次实验,可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关.
(3)观察三个实验,分析比较丙图和乙图所示实验,可以得出摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.下列各种现象中,利用了该实验结论的是A(选填字母).
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链  
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(4)在实验中,当拉着木块运动的速度变大时,滑动摩擦力的大小不变(选填“变大”、“变小”或“不变”).

分析 (1)根据二力平衡的条件分析,由测力计分度值读数;
(2)分析比较甲、乙两次实验,找到相同的量和不同的量,分析得出摩擦力与变化量的关系;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;逐一分析每个选项,得出符合题意的选项;
(4)根据影响滑动摩擦力大小两个因素不变分析.

解答 解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,弹簧测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.2N,示数为4.2N,即木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N;
(2)观察三个实验,分析比较甲、乙两次可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关;
(3)研究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小相同,观察三个实验,分析比较丙图和乙图所示实验,可以得出摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力;符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,通过增大压力增大摩擦力;不符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,变滑动为滚动减小摩擦力,不符合题意;
故选A;
(4)在实验中,当拉着木块运动的速度变大时,因影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度都不变,故滑动摩擦力的大小不变.
故答案为:(1)匀速直线;4.2;(2)压力大小;(3)乙;A;(4)不变.

点评 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和增大减小摩擦力的实际应用.

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