Question

如图，在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，需要测量滑块在木板上滑动时受到的摩擦力．
（1）图甲第一次的实验装置，木板固定在水平桌面，实验时，
①调零后的弹簧测力计拉滑块的拉力方向必须是

水平方向

；
②拉动重为G的滑块时，滑块要作

匀速直线

运动，此时读出测力计的示数为F；
③滑块受到的摩擦力大小表达式为：f=

F

（用步骤中出现过的物理量符号，写出表达式）．
（2）实验时发现弹簧测力计在移动中示数不稳定，很难读数，实验小组将装置改为图乙的器材．在拉动木板水平向左运动的过程中，滑块相对水平桌面静止．
①请画出图乙中滑块所受摩擦力f 和弹簧测力计拉力F的示意图；
②这样进行实验，有什么优点？请你写出其中的一点．

测力计更稳定，便于读数（或拉木板可以不用匀速、或可以演示摩擦力大小与运动方式（快慢、变速）无关、或可以验证摩擦力与压力成正比的定量关系等等）

．

Answer 1

分析：（1）①弹簧测力计使用时，被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致；
②用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力；
③由二力平衡条件可知，匀速直线运动时，滑动摩擦力的大小与拉力相等；
（2）在拉动木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，会导致了弹簧测力计的示数不稳定；当滑块固定，拉动长木板运动的过程中，木块保持静止状态，根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小．

解答：解：（1）①调零后的弹簧测力计拉水平放置的滑块时，拉力方向必须是水平方向；
②实验中用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，由平衡条件可得：木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数；
③滑块受到的摩擦力大小表达式为：f=F；
（2）①图乙中滑块所受摩擦力f 和弹簧测力计拉力F的示意图如下图所示：

②采用乙图设计因为无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态（即平衡状态），这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以容易读数．
故答案为：
（1）①水平方向；②匀速直线；③F； 
（2）①如上图所示；
②测力计更稳定，便于读数．测力计更稳定，便于读数（或拉木板可以不用匀速、或可以演示摩擦力大小与运动方式（快慢、变速）无关、或可以验证摩擦力与压力成正比的定量关系等等，合理可得分）．

点评：本题考查了探究摩擦力的影响因素的实验，主要考查了二力平衡的应用，知道要准确测量滑动摩擦力的大小，需拉动木块做匀速直线运动；同时还考查了对实验装置的改进，对于滑动摩擦力实验的改进，经常出现，一定要掌握改进的优点．