Question

2．如图是探究影响滑动摩擦力的因素的实验（注意甲、乙两图中木块是在木板上运动，丙图中木块是在毛巾上运动）．请你回答下列问题．

（1）实验中，弹簧测力计应沿水平方向拉着木块匀速前进．
（2）由甲、乙两图可知在接触面的粗糙程度一定时，摩擦力与压力有关（“有关”或“无关”）．由甲、丙两图可知压力一定时，摩擦力和接触面的粗糙程度有关．
（3）若图甲中木块匀速运动时弹簧测力计的示数为4N，则木块受到的摩擦力为4N；若图丙中弹簧测力计的示数由0逐渐增大到恰好为3N时，木块受到的摩擦力应为3N，此时木块受到的合力等于（“大于”，“小于”，“等于”）零，并在丙图中画出木块在竖直方向的受力示意图．

Answer 1

分析 （1）测摩擦力的原理是二力平衡，由此水平拉动木块，让木块做匀速直线运动；
（2）比较甲、乙两图，找出相同因素和不同因素，根据控制变量法的思想就可以得出结论；要研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，必须控制压力相同，改变接触面的粗糙程度；
（3）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，拉力和摩擦力大小相等；根据竖直方向受到的重力的支持力平衡，画出受力示意图．

解答 解：（1）用弹簧测力计拉着木块，沿水平方向做匀速直线运动，使木块处于平衡状态；
（2）由甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，都是木板，但是乙图中木块上放了一个砝码，因此压力比甲图大，弹簧测力计的拉力也比甲图大，即摩擦力大，说明摩擦力与压力有关；
要探究摩擦力和接触面粗糙程度的关系，必须控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，符合要求的有甲、丙两图；
（3）图甲中由于木块做匀速运动，因此受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数为4N，则木块受到的摩擦力也为4N；图丙中弹簧测力计的示数增大到3N，摩擦力也从0增大到3N，此时木块一直处于静止状态；平衡状态下木块受到的合力为0；
竖直方向上木块受到的重力和支持力是一对平衡力，由此画出受力示意图如图所示：

故答案为：（1）水平；（2）有关；甲、丙；（3）4；3；等于；示意图见上图．

点评 本题是探究影响滑动摩擦力的因素的实验，考查了二力平衡的应用、合力、及力的示意图的作图等．要能熟练应用控制变量法，明确变量和不变量是解题的关键．