Question

利用如右下图所示的装置可以探索滑动摩擦力f与正压力F_N之间的关系，请回答下列问题：
①适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动，多次在木块上添加砝码以改变压力．尽可能多测几组数据．
②实验中应该测量和记录的数据是    ．
③如果用图象法处理实验数据，以摩擦力f为
横轴，正压力F_N为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条    （选填“直线”或“曲线”），这条线的斜率表示的物理意义是    ．
④正确的实验结论是    ．

Answer 1

【答案】分析：因为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，找到相同因素和不同因素，确定研究的对象．
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，摩擦力的大小无法直接测量，让弹簧测力计拉着物体处于静止状态，下面的物体发生滑动，则滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，可间接测出摩擦力的大小，这种方法叫转换法．
解答：解：利用所示的装置探索滑动摩擦力f与正压力F_N之间的关系，就需要测出滑动摩擦力f与正压力F_N大小．
根据木块平衡得滑动摩擦力等于弹簧的拉力，正压力等于木块、砝码的总重力，
所以实验中应该测量和记录的数据是测量木块、砝码的总重力，该值即为正压力F_N，同时记录弹簧秤的示数．
以摩擦力f为横轴，正压力F_N为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条直线，这条线的斜率表示的物理意义是所得图线的斜率k==，表示动摩擦因数的倒数．
正确的实验结论是滑动摩擦力f与正压力F_N成正比．
故答案为：②测量木块、砝码的总重力，该值即为正压力F_N，同时记录弹簧秤的示数，该值即为滑动摩擦力f
③直线，所得图线的斜率k==，表示动摩擦因数的倒数
④滑动摩擦力f与正压力F_N成正比
点评：掌握摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法探究摩擦力大小的影响因素．
实验过程中，需保持弹簧测力计水平拉物体，摩擦力大小才等于弹簧测力计示数，运用了转换法．