Question

11．小慧用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
（1）实验时，小慧将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是使拉力大小等于摩擦力大小，实验时，小慧记录的部分数据如表所示．

序号	木块放置情况	木板表面情况	压力/N	弹簧测力计示数/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上铺棉布	6	1.8
5	平放	木板上铺毛巾	6	3.0

（2）a：分析序号1、2、3三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关．滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是f=0.2F．
b：如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为1、4、5三组数据进行分析．

Answer 1

分析 （1）实验中应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡条件，拉力与摩擦力相等；
（2）a、要探究滑动摩擦力大小与压力的关系，需保持接触面的粗糙程度相同，结合表格中数据进行分析即可；
b、要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，需保持压力大小相同，接触面的粗糙程度不同．

解答 解：（1）本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，滑动摩擦力的大小无法直接测量，我们可以用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡的知识可知，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小，我们可以通过读出弹簧测力计示数，得出滑动摩擦力的大小，使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的：使拉力大小等于摩擦力大小；
（2）a、1、2、3组实验数据，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可得滑动摩擦力大小与压力大小有关；
由数据知，压力增大几倍，滑动摩擦力便增大为原来的几倍，所以摩擦力与压力成正比，
设f=kF
当F=6N时，f=1.2N，代入数据得：
1.2N=k×6N
解得：k=0.2
所以关系式为：f=0.2F；
b、1、4、5三组实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系．
故答案为：（1）水平；使拉力大小等于摩擦力大小；（2）a、1、2、3；f=0.2F；b、1、4、5．

点评 此题是探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，考查了根据实验数据得出结论的能力，特别注意控制变量法的应用．