Question

19．物理课上，研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验给小明留下了深刻的印象．放学后，他用盒装牛奶和弹簧测力计在家重新做了实验，并有了进一步的认识．
（1）在实验时，小明先提醒自己应该使盒装牛奶在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力．（选填“平衡力”或“相互作用力”）
（2）小明用弹簧测力计分别拉着一盒、两盒、三盒牛奶，在水平桌面上按要求运动，如图所示，并记录数据如表1所示．

表1（水平桌面）				表2（水平水泥地面）
	压力F/N	滑动摩擦力f/N			压力F/N	滑动摩擦力f/N
一盒牛奶	3	0.6		一盒牛奶	3	0.9
两盒牛奶	6	1.2		两盒牛奶	6	1.8
三盒牛奶	9	1.8		三盒牛奶	9	2.7

小明对表1中的测量数据进行分析，得出了结论：在接触面相同的情况下，滑动摩擦力的大小与压力有关．
（3）小明同时发现在接触面相同的情况下，每次实验，滑动摩擦力的大小与压力大小的比值是不变（填“变化”或“不变”）的．
（4）为验证上述结论是否正确，小明仍按图所示的方法，在较粗糙的水平水泥地面上又进行了一次实验，记下了表2中的数据．综合分析、比较两次的实验数据和接触面的情况，小明认为滑动摩擦力与压力的比值的大小可能反映了物理课上讲的情况类似的是另一个影响因素：接触面的粗糙程度，从而小明对滑动摩擦力的大小又有了进一步的认识．
（5）综合上述发现，小明推测：要使七盒叠放在一起的牛奶在上述水平桌面上按要求运动，弹簧测力计的示数应该为4.2N．（注意水平桌面不是水平水泥地面）

Answer 1

分析 （1）用弹簧测力计拉着牛奶在水平桌面上匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，可间接测出摩擦力的大小．
（2）分析表1中的测量数据可发现：在接触面相同情况下，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）由表中数据可发现：在接触面相同情况下，每次实验，滑动摩擦力大小与压力大小的比值是相同的．
（4）影响摩擦力大小的因素：压力的大小，接触面的粗糙程度．两次实验中压力相同，第一次将奶盒放在桌子上，第二次将奶盒放在水泥地面上，两次接触面的粗糙程度不同；
（5）从表中数据可知，每叠加一盒牛奶，摩擦力会增加0.6N，则可计算出7盒叠放时的滑动摩擦力．

解答 解：（1）用弹簧测力计拉着牛奶盒在水平桌面上做匀速直线运动，物体在水平方向受到两个力的作用，运用二力平衡原理，间接测出摩擦力；
（2）小明对表1中的测量数据进行分析，接触面的粗糙程度相同，压力不同，摩擦力的大小不同，因此得出的结论是：在接触面相同的情况下，滑动摩擦力的大小与压力有关；
（3）对表一中的测量数据进行分析，发现：在接触面相同情况下，每次实验，滑动摩擦力大小与压力大小的比值是相同的；
（4）比较两次的实验数据和接触面的情况，发现两次实验中压力相同，接触面的粗糙程度不同，滑动摩擦力与压力比值的大小不同，所以滑动摩擦力与压力比值的大小反映了接触面的粗糙程度．
（5）由表中数据可知，叠放在一起的牛奶盒在水平桌面上每增加一盒牛奶的压力，摩擦力会增加0.6N，则7盒牛奶叠放时的滑动摩擦力f=7×0.6N=4.2N．
故答案为：（1）匀速直线；平衡力；
（2）压力；  
（3）不变；   
（4）接触面的粗糙程度； 
（5）4.2N．

点评 本题考查了二力平衡条件的应用和影响滑动摩擦力的大小因素，难点是对实验现象和数据的分析，这个实验是初中物理中比较重要的一个实验，需要掌握．