Question

【题目】物理兴趣小组为了测量摩擦力的大小，设计了如图甲所示的装置：将力传感器一端拉住木块，另一端固定，并与计算机连接获得拉力随时间变化的规律图像（如图乙），足够长的平板车通过细绳连接空沙桶，整个装置开始时静止（桌面光滑且细绳保持水平），通过往沙桶中倒沙使小车运动起来．

(1)打开力传感器，并缓慢向沙桶里倒入沙子，小车将要运动时立即停止倒沙子，此时力传感器的示数等于木块与小车之间的________________（静摩擦力/滑动摩擦力）大小。

(2)比较乙图像中A处木块所受拉力FA与摩擦力fA的大小，FA_____________（>/</=）fA。

(3)空沙桶的重力为___________N，第50秒后，小车将做_____________。

A．匀速直线运动 B．变速直线运动 C．以上选项都有可能

(4）木块在第60秒时所受摩擦力大小为________N，木块所受摩擦力方向为________。

(5)摩擦知识在生活中也有广泛应用，比如汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，这样设计的好处是通过________________________的方法改变摩擦。

Answer 1

【答案】 静摩擦力 = 2 C 3 水平向右 增大接触面的粗糙程度

【解析】（1）由实验装置，结合操作过程知道，当小车由静止刚好开始运动时，滑块与小车间的摩擦力是最大静摩擦力，所以此时力传感器的示数等于木块与小车之间的静摩擦力；

（2）由图象可知，t=50s时，小车受的是最大静摩擦力，刚好要运动，所以木块在A处时处于静止状态，所受拉力FA与摩擦力fA大小相等，即FA=fA；

（3）根据题意知道，t=0时没有向桶中倒沙，所以G空沙桶=F，由图乙所示图象可知，G空沙桶=F=2N；由图象知道50s后小车受到的滑动摩擦力是3N，且恒定不变，但并不知道沙桶对小车的拉力是多少，所以不知小车所受合力是多少，故无法判断小车的运动状态，小车可能做匀速直线运动，也可能做变速直线运动，故选C；

（4）由图象知道50s后小车受到的滑动摩擦力是3N，所以木块在第60秒时所受摩擦力大小为3N，由于木块相当于小车向左运动，所以木块所受摩擦力方向为水平向右；

（5）汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，这样设计的好处是通过增大接触面的粗糙程度的方法改变摩擦。