Question

10．小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度． 
（1）木块在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上运动时必须保持匀速直线运动，根据二力平衡的原理，得到摩擦力的大小．
（2）观察三个实验，比较甲图和乙图所示实验，说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关．
（3）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（4）小明在进行乙图中的实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F_摩与作用在物体表面压力F_压关系线如丁图所示，由图可知：F_摩=0.25F_压．当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为1.5N，若此时弹簧测力计的读数为2.5N，则木块将做加速运动．

Answer 1

分析 （1）要正确测量摩擦力的大小，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，这样拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）（3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时，控制压力大小和接触面粗糙程度不变；
（4）根据图象中压力和摩擦力的数据，找出其关系；物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物体将改变运动状态．

解答 解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块沿长木板做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡知识，滑动摩擦力等于测力计的示数；
（2）甲图及乙图接触面的粗糙程度相同，而压力大小不同，所以可以用来探究摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系；
（3）比较甲图和丙图所示实验，可以看出压力大小相同，而接触面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，说明在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（4）由摩擦力f与作用在物体表面的压力F_压的关系图线可知，摩擦力f与作用在物体表面的压力F_压成正比：
当作用在物体表面的压力为2N时，摩擦力为0.5N，作用在物体表面的压力为4N时，摩擦力为1N，所以摩擦力f与压力F_压的关系是：F_摩=0.25F_压；
当木块与砝码的总重力为6N时，即作用在物体表面的压力为6N时，由图象可知，摩擦力为1.5N；
若弹簧测力计的拉力为2N时，木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变，即受到的滑动摩擦力大小不变，仍为1.5N，拉力大于摩擦力，则木块将不再做匀速直线运动，而做加速运动．
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；（2）乙；（3）压力；粗糙；（4）0.25；1.5；加速．

点评 此题主要考查的是学生对摩擦力影响因素实验的理解和掌握，注意控制变量法的运用，同时考查了学生对图象的分析处理能力．