题目内容

8.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小芳设计了如图所示的实验.

(1)小芳用测力计水平拉木块,使之沿水平方向匀速滑动,弹簧测力计示数如图所示.根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力为2.8N.
(2)分析图甲、图乙可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)通过观察图甲和图丙,可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系.
(4)小芳将木块切去一半,如图丁所示.通过比较图甲和图丁所示的实验结果,发现F4小于Fl,于是她得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的结论正确吗?为什么?不正确,实验中没有控制压力大小相等.

分析 (1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小.
(2)(3)(4)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法,从而得出结论.

解答 解:
(1)用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小.
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,所以f=F=2.8N.
(2)对比甲、乙两图可知接触面的粗糙程度相同,但压力大小不同,结果测力计的示数不同,所以该实验说明:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)对比甲、丙两图其压力大小相等,但其接触面的粗糙程度不同,结果测力计的示数不同,所以该实验可得出滑动摩擦力大小与接触面越粗糙的关系.
(4)将木块沿竖直方向截去一半后,接触面积减小一半的同时,压力也减小为原来的一半,因此,再去进行探究时,不符合控制变量法的要求,故不能得出可靠的结论.
故答案为:
(1)二力平衡;2.8;
(2)压力;
(3)接触面粗糙程度;
(4)不正确,实验中没有控制压力大小相等.

点评 能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键.同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法.

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