题目内容

【题目】为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,小明使用了以下器材:长木板、重为1N的木块、弹簧测力计、细线和重为0.5N的砝码若干。

他的实验步骤如下:

①组装实验器材(如图甲所示);

②第1次实验,在木块上放一个砝码,向右拉动长木板,读出此时弹簧测力计的示数为F拉;将砝码的总重力G和F拉,记入表格中;

③逐一增加砝码数量,重复上述步骤,多次实验。

记录的实验数据如下表所示:

实验次数

1

2

3

4

5

6

G/N

0.5

1

1.5

2

2.5

3

F拉/N

0.9

1.2

1.5

1.8

1.9

2.4

(1)组装器材时,_____调节细线水平;向右拉动长木板时,_____确保匀速拉动;(两空均选填“需要”或“不需要”)

(2)小明认为,根据二力平衡知识,各次实验中木块受到的滑动摩擦力f=F拉,木块与长木板间的压力F压=G,他根据实验数据,在坐标系中描点后,作出甲、乙两条f-F压的关系图像如图乙所示。从实验数据处理规范考虑,图线_____更合理;

(3)经查阅资料可知:滑动摩擦力大小与压力大小的关系满足关系式f=μF压(其中μ为比例常数,叫做动摩擦因数,它的数值大小与物体材料和接触面粗糙程度有关)。小明发现自己所作图线不过原点,其主要原因是_____;利用题中信息可以求出:实验中所用长木板和木块接触面间动摩擦因数μ=_____。

【答案】需要 不需要 甲 F压G 0.6

【解析】

(1)[1]组装器材时,需要调节细线水平,这样砝码在水平方向受力平衡,利用二力平衡知识间接测出摩擦力。

[2]图中让木块保持静止即可,由于木板对木块的摩擦力是恒定的,故木板不一定要匀速。

(2)[3]从实验数据处理规范考虑,图线甲更合理,图线乙上只有一个点,而图线甲上除了(2.5,1.9)这个点其他点都在,显然(2.5,1.9)是不准确的。

(3)[4]小明认为,木块与长木板间的压力F压=G,而事实上G是砝码重,压力是砝码重和木块重的总和,F压G,所以图像没有过原点。

[5]木块重1N,结合据表格数据可得长木板和木块接触面间动摩擦因数

μ=======0.6

长木板和木块接触面间动摩擦因数为0.6。

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