题目内容

9.物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图1所示的实验装置.实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动.(轻绳与滑轮的摩擦不计)

(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是B.(选填“A”或“B”)
A.滑块的质量m1
B.小桶和沙子的总质量m2
(2)根据二力平衡可知,滑块受到的滑动摩擦力f1=m2g.(用物理量符号表示)
(3)小桶落地后,滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力 f2=f1.(选填“<”、“=”或“>”)(4)已知滑片1重8N,滑块2重5N,小刚发现用沙桶分别拉动滑块1和滑块2在同一平面上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数相同,都是2N,他得出“两滑块表面粗糙程度一样”的结论,你认为小刚的结论是否正确吗?否(填“是”或“否”).并说明原因:没有控制压力相同.
(5)小刚发现使滑块匀速直线运动实际很难控制,于是他保持沙桶和滑块相对地面静止改为拉动粗糙木板,这样就不需要使滑块匀速运动了,如图2所示,当滑块静止,在图2右边的黑点(代表滑块)画出滑块在水平方向的受力示怠图.

分析 (1)根据二力平衡条件进行分析;
(2)摩擦力等于物体的重力,根据公式G=mg得出表达式;
(3)影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,据此分析解答;
(4)探究摩擦力与接触粗糙程度的关系时,应控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;
(5)在图2中,当滑块静止时,分析滑块在水平方向的受力情况,然后作图.

解答 解:
(1)小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动.此时的拉力等于小桶和沙子的总生力.因此,为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是:小桶和沙子的总质量m2,故选B;
(2)根据二力平衡可知,滑块受到的滑动摩擦力等于小桶和沙子的总重力,则f1=G=m2g;
(3)由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑块所受滑动摩擦力不变,故f1=f2;
(4)在探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度;实验中两铁块的重力不同,对水平面的压力不同,由此得出:“两滑块表面粗糙程度一样”的结论是错误的,因为没有控制压力相同;
(5)滑块在水平方向上受力向右的拉力和向左摩擦力,二者是一对平衡力,大小相等,故其受力示意图如图所示:

故答案为:(1)B;(2)二力平衡;m2g;(3)=;(4)否;没有控制压力相同;(5)见上图.

点评 此题是测量滑块与木板之间的滑动摩擦力实验,考查了二力平衡条件及重力公式的应用,同时考查了学生根据情况对实验进行分析的能力.

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