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20.在“测水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验中

(1)小红设计的实验装置如图1所示,实验时她应将木板置于水平桌面儿上,并用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,这时木板对木块的摩擦力才等于弹簧测力计的示数.
(2)小红按图1所示的方法操作,记录了几次木块的运动状态及弹簧测力计示数如下表所示(每次都是同一木块与木块儿接触)由表中数据及相关条件可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为0.7N,在这三次实验中,木块受到的摩擦力大小有3次是相同的.
实验次数木块运动状态弹簧测力计示数 F/N
1加速0.8
2匀速0.7
3减速0.6
(3)在测量滑动摩擦力大小时,小明用相同的实验器材设计的实验装置如图2所示,弹簧测力计一端固定,另一端勾住长方体木块,木块下面是长木板,实验时拉动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块和木板之间的摩擦力.根据表格中的数据分析,图2中木块受到的摩擦力的大小为0.7N,方向水平向右.(填“左”,“右”)
(4)拓展探究:如图3所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙.下列判断正确的是AD
A.若v1=v2,A、B之间有摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.当v1>v2或v1<v2时,A、B之间滑动摩擦力大小相等.

分析 (1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据二力平衡的条件和影响滑动摩擦力大小的因素分析;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素不变分析;由二力平衡的条件分析;
(4)根据摩擦力产生的条件分析.

解答 解:(1)只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小(测力计示数)才等于摩擦力的大小;
(2)只有木块做匀速直线运动,测力计示数才等于摩擦力大小,据表格中的数据分析,故木块受到的摩擦力的大小为0.7N;
因每次都是同一木块与木块接触,影响滑动摩擦力大小的压力大小和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,即这三次实验中,木块受到的摩擦力大小有3次是相同的;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变,图2中木块受到的摩擦力的大小为0.7N,因测力计对木块的拉力方向水平向左,故受到的摩擦力方向水平向右;
(4)物体之间有无摩擦力要看物体之间有无相对运动或有无相对运动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动(趋势)的方向相反.
A.若v1=v2,A、B之间没有相对运动的趋势,没有摩擦力;A正确;
B.若v1>v2,A相对于B向右运动,B对A施加向左的滑动摩擦力,即A受到B所施加的向左的滑动摩擦力,B错误;
C.若v1<v2,B相对于A向右运动,B受到A所施加的向左的滑动摩擦力,C错误;
D.当v1>v2或v1<v2时,因影响滑动摩擦力大小的两个因素没有变化,故A、B之间滑动摩擦力大小相等.D正确;
故选AD.
故答案为:(1)匀速直线;(2)0.7;3;(3)0.7;右;(4)AD.

点评 本题测水平运动物体所受的滑动摩擦力,考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素、摩擦力产生的条件及方向的判断,难度较大.

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