Question

小明用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．（1）实验时，小明将木块放在水平长木板上，弹

小明用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．（1）实验时，小明将木块放在水平长木板上，弹簧测力计沿______方向拉动木块，并使木块作______运动．实验时，小明记录的部分数据如下表所示． 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______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______．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______ 三组数据进行分析．（3）小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图1所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用______N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是______．A．静止 B．匀速直线运动C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断（4）如图2所示，另一个小组小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，用力F拉动木块下面的长木板，沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块所受滑动摩擦力大小．两个实验方案，______（小明/小华）的更加好，其优点是______．

Answer 1

（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、要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系，必须控制其他变量相同：表格中的木块放置情况、木板表面情况相同，压力不同，通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论，应选择1、2、3，通过实验数据可知，其他因素相同时，压力越大，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，可得出结论：当接触面粗糙程度和接触面积相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
比较三组数据可知：

f

F

=

1.2N

6N

=

1.6N

8N

=

2N

10N

=0.2，由此可以得出：f=0.2F；
b、要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，必须控制其他变量相同：表格中的木块放置情况、压力相同，木板表面情况不同，通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论，应选择1、4、5，通过实验数据可知，其他因素相同时，接触面的粗糙程度越大，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，可得出结论：当压力和接触面积相同时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
（3）由（1）分析可知，当木块做匀速直线运动时，在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识可知，这两个大小相等，方向相反，其中0～4s木块处于静止状态，弹簧测力计示数2.3N，即拉力2.3N；根据图象所示信息，如果实验时木块所受的拉力是2N，则木块所处状态是静止或匀速直线运动，故判断选：C；
（4）两个实验方案，小华的设计更好一些，因为可以做到测力计示数更稳定，便于读数．
故答案为：
（1）水平、匀速直线；
（2）a.1、2、3；f=0.2F；b.1、4、5；
（3）2.3、C；
（4）小华；可以做到测力计示数更稳定，便于读数．