Question

10．如图甲所示，弹簧测力计左端固定，木板放在水平桌面上，装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连，细线与木板平行．小明同学利用此装置，探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”．实验操作如下：

①把橡皮泥粘在滑块上，用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重，记作G．
②将粘有橡皮泥的滑块放到水平木板上，通过水平细绳和弹簧测力计相连． 用手向右拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，读出示数F．
③多次改变滑块上橡皮泥的质量，并重复步骤①②，记录相应数据如表所示：

次数	1	2	3	4	5	6
滑块和橡皮泥的总重G/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
弹簧测力计示数F/N	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（1）当F=0.6N时，滑块对木板的压力F_N=1.5N，滑块受到的滑动摩擦力F_f=0.6N．
（2）根据表中数据在坐标纸上做出F-G图象．
（3）由F-G图象可得，滑块受到的滑动摩擦力F_f 与压力F_N的关系是在接触面的粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力成正比．
（4）向右拉动木板时，快拉或慢拉对弹簧测力计的示数有无影响？无．

Answer 1

分析 （1）滑块平放在木板上，滑块对木板的压力F_N=G；实验中滑块处于静止状态，根据二力平衡条件可知，拉力与摩擦力平衡；再根据表中数据可解答此题．
（2）根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
（3）分析表格中数据，得出滑动摩擦力与压力的大小关系；
（4）实验中，即使木板不做匀速直线运动，滑块仍受平衡力，由于压力和接触面的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数不变．

解答 解：（1）根据表中数据可知，当F=0.6N时，滑块和橡皮泥的总重G=1.5N；
由于滑块平放在木板上，所以滑块对木板的压力F_N=G=1.5N；
实验中滑块处于静止状态，根据二力平衡条件可知，拉力与摩擦力平衡，所以滑动摩擦力F_f=F=0.6N．
（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（3）根据二力平衡条件，摩擦力大小等于测力计的示数，压力大小等于物体的重力；由表格中的数据及图象可知：在接触面的粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力成正比；
（4）实验中快拉或慢拉木板，滑块仍受平衡力，由于压力和接触面的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数不变，即快拉或慢拉对弹簧测力计的示数无影响．
故答案为：（1）1.5，0.6；（2）如上图所示；
（3）在接触面的粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力成正比；（4）无．

点评 本题是探究影响滑动摩擦力因素的实验，考查了二力平衡条件在实验中的应用，图象的画法及对实验数据的分析，特别要掌握测量滑动摩擦力的改进方法，即保持木块静止，拉动木板的方法．