Question

小华同学在“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验中，他把物体用垂直于竖直墙壁的力F压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动，如图所示，保持其他条件不变的情况下，通过改变F压来改变物体与墙壁之间压力的大小。经过多次实验测量F压、F，记录了如下实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
F压/N	1	2	3	4	5
F/N	1	1.2	1.4	1.6	1.8

（1）实验中，拉力 F  (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体所受滑动摩擦力Ff。

（2）根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是：

（3）在图中画出F与F压关系的图像。分析图像可知，物体重力大小为   N。

 

Answer 1

（1）大于；（2）其它条件不变时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比；（3）如下图，0.8

 

【解析】

试题分析：（1）把物体用垂直于竖直墙壁的力F压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动。因为物体做匀速直线运动，处于平衡状态，物体受力平衡。分析物体在竖直方向上受的力有三个：竖直向上的拉力，竖直向下的重力和摩擦力。所以拉力和摩擦力、重力是平衡力，则F=G+Ff，

所以实验中拉力大于物体受到的滑动摩擦力Ff．

（2）方法一：从表中数据可看出，压力越大，拉力越大。而拉力F与重力、摩擦力的关系是：F=G+Ff

物体的重力大小是不变的，所以滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是：其它条件不变时，滑动摩擦力随着压力的变大而变大。

方法二：根据表格中数据进行描点，并将各点用平滑的曲线连接起来．如图所示．

由图象知，当接触面的粗糙程度不变时，摩擦力和压力大小的图象是一条直线，所以当接触面的粗糙程度不变时，摩擦力和压力成正比，且滑动摩擦力与压力的比值始终为0.2，为一定值，则f=0.2F压．

（3）F与F压关系的图象如上图．通过分析图象可知：当压力为0时，滑动摩擦力为0，但拉力不为0，此时拉力的大小即为物体重力，大小为0.8N．

考点：力的平衡，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关