题目内容

20.小丽在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,她找来质量和体积都相等的A、B两个木块(B的表面更粗糙),放在同一木板上进行实验,当木块做匀速直线运动时,对木块的拉力大小如图1所示.

(1)实验中应水平方向匀速直线拉动弹簧测力计,比较甲、丙两次实验,可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
(2)甲、乙两图,小丽分别以较快和较慢的速度拉动木块做匀速直线运动,发现F2>F1,她认为滑动摩擦力大小与速度大小有关.她的结论是错误的(选填“正确”或“错误”),理由是没有控制压力大小相同,比较甲、乙两图可以得出的结论是在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)在图1甲实验中,图2中能大体反应处木块所受摩擦力f随拉力F1大小变化情况的是A.

分析 (1)测量摩擦力,需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等;
分析甲、乙改变的量和控制的量,得出摩擦力大小与变化小的关系;
(2)要探究摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,速度不同;
(3)根据二力平衡结合影响滑动摩擦力大小的因素分析.

解答 解:(1)实验中,需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小.
比较甲、丙两次实验可知,压力相同,接触面不同,丙图拉力大,即滑动摩擦力大,故结论为:摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)要探究滑动摩擦力与速度的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,甲乙两图压力大小不同,实验过程没有控制物体间的压力保持不变,因此,不能正确得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系,所以她得出的结论是错误的.
(3)在图1甲实验中,在物体没有运动前,物体处于静止状态,拉力与滑动摩擦力为平衡力,大小相等,故摩擦力逐渐增大,当大到一定程度时,物体开始运动,因影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,故图2中A能大体反应处木块所受摩擦力f随拉力F1大小变化情况.
故答案为:(1)水平方向;接触面的粗糙程度;(2)错误;没有控制压力大小相同;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大;(3)A.

点评 本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,考查了二力平衡条件及控制变量法的应用,同时考查了对影响摩擦力大小因素的掌握.

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