Question

19．物理課上，研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)給小明留下了深刻的印象．放學(xué)后，他用盒裝牛奶和彈簧測力計(jì)在家重新做了實(shí)驗(yàn)，并有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)．
（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明先提醒自己應(yīng)該使盒裝牛奶在彈簧測力計(jì)的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對平衡力．（選填“平衡力”或“相互作用力”）
（2）小明用彈簧測力計(jì)分別拉著一盒、兩盒、三盒牛奶，在水平桌面上按要求運(yùn)動(dòng)，如圖所示，并記錄數(shù)據(jù)如表1所示．

表1（水平桌面）				表2（水平水泥地面）
	壓力F/N	滑動(dòng)摩擦力f/N			壓力F/N	滑動(dòng)摩擦力f/N
一盒牛奶	3	0.6		一盒牛奶	3	0.9
兩盒牛奶	6	1.2		兩盒牛奶	6	1.8
三盒牛奶	9	1.8		三盒牛奶	9	2.7

小明對表1中的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了結(jié)論：在接觸面相同的情況下，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力有關(guān)．
（3）小明同時(shí)發(fā)現(xiàn)在接觸面相同的情況下，每次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的比值是不變（填“變化”或“不變”）的．
（4）為驗(yàn)證上述結(jié)論是否正確，小明仍按圖所示的方法，在較粗糙的水平水泥地面上又進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，記下了表2中的數(shù)據(jù)．綜合分析、比較兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和接觸面的情況，小明認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值的大小可能反映了物理課上講的情況類似的是另一個(gè)影響因素：接觸面的粗糙程度，從而小明對滑動(dòng)摩擦力的大小又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)．
（5）綜合上述發(fā)現(xiàn)，小明推測：要使七盒疊放在一起的牛奶在上述水平桌面上按要求運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該為4.2N．（注意水平桌面不是水平水泥地面）

Answer 1

分析 （1）用彈簧測力計(jì)拉著牛奶在水平桌面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力和摩擦力是一對平衡力，可間接測出摩擦力的大小．
（2）分析表1中的測量數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）由表中數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，每次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的．
（4）影響摩擦力大小的因素：壓力的大小，接觸面的粗糙程度．兩次實(shí)驗(yàn)中壓力相同，第一次將奶盒放在桌子上，第二次將奶盒放在水泥地面上，兩次接觸面的粗糙程度不同；
（5）從表中數(shù)據(jù)可知，每疊加一盒牛奶，摩擦力會(huì)增加0.6N，則可計(jì)算出7盒疊放時(shí)的滑動(dòng)摩擦力．

解答 解：（1）用彈簧測力計(jì)拉著牛奶盒在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向受到兩個(gè)力的作用，運(yùn)用二力平衡原理，間接測出摩擦力；
（2）小明對表1中的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，摩擦力的大小不同，因此得出的結(jié)論是：在接觸面相同的情況下，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力有關(guān)；
（3）對表一中的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，每次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的；
（4）比較兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和接觸面的情況，發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，滑動(dòng)摩擦力與壓力比值的大小不同，所以滑動(dòng)摩擦力與壓力比值的大小反映了接觸面的粗糙程度．
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，疊放在一起的牛奶盒在水平桌面上每增加一盒牛奶的壓力，摩擦力會(huì)增加0.6N，則7盒牛奶疊放時(shí)的滑動(dòng)摩擦力f=7×0.6N=4.2N．
故答案為：（1）勻速直線；平衡力；
（2）壓力；  
（3）不變；   
（4）接觸面的粗糙程度； 
（5）4.2N．

點(diǎn)評 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和影響滑動(dòng)摩擦力的大小因素，難點(diǎn)是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是初中物理中比較重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要掌握．