Question

如圖，在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力．
（1）圖甲第一次的實(shí)驗(yàn)裝置，木板固定在水平桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)，
①調(diào)零后的彈簧測(cè)力計(jì)拉滑塊的拉力方向必須是

水平方向

；
②拉動(dòng)重為G的滑塊時(shí)，滑塊要作

勻速直線

運(yùn)動(dòng)，此時(shí)讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
③滑塊受到的摩擦力大小表達(dá)式為：f=

F

（用步驟中出現(xiàn)過的物理量符號(hào)，寫出表達(dá)式）．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)在移動(dòng)中示數(shù)不穩(wěn)定，很難讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)小組將裝置改為圖乙的器材．在拉動(dòng)木板水平向左運(yùn)動(dòng)的過程中，滑塊相對(duì)水平桌面靜止．
①請(qǐng)畫出圖乙中滑塊所受摩擦力f 和彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的示意圖；
②這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有什么優(yōu)點(diǎn)？請(qǐng)你寫出其中的一點(diǎn)．

測(cè)力計(jì)更穩(wěn)定，便于讀數(shù)（或拉木板可以不用勻速、或可以演示摩擦力大小與運(yùn)動(dòng)方式（快慢、變速）無(wú)關(guān)、或可以驗(yàn)證摩擦力與壓力成正比的定量關(guān)系等等）

．

Answer 1

分析：（1）①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)使用時(shí)，被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致；
②用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力；
③由二力平衡條件可知，勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小與拉力相等；
（2）在拉動(dòng)木塊時(shí)，很難讓木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定；當(dāng)滑塊固定，拉動(dòng)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的過程中，木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大�。�

解答：解：（1）①調(diào)零后的彈簧測(cè)力計(jì)拉水平放置的滑塊時(shí)，拉力方向必須是水平方向；
②實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，由平衡條件可得：木塊受到摩擦力的大小就等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
③滑塊受到的摩擦力大小表達(dá)式為：f=F；
（2）①圖乙中滑塊所受摩擦力f 和彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的示意圖如下圖所示：

②采用乙圖設(shè)計(jì)因?yàn)闊o(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)（即平衡狀態(tài)），這樣拉力等于摩擦力，而且無(wú)論拉木板速度多少，摩擦力都一樣，不改變摩擦力大小，所以容易讀數(shù)．
故答案為：
（1）①水平方向；②勻速直線；③F； 
（2）①如上圖所示；
②測(cè)力計(jì)更穩(wěn)定，便于讀數(shù)．測(cè)力計(jì)更穩(wěn)定，便于讀數(shù)（或拉木板可以不用勻速、或可以演示摩擦力大小與運(yùn)動(dòng)方式（快慢、變速）無(wú)關(guān)、或可以驗(yàn)證摩擦力與壓力成正比的定量關(guān)系等等，合理可得分）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究摩擦力的影響因素的實(shí)驗(yàn)，主要考查了二力平衡的應(yīng)用，知道要準(zhǔn)確測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，需拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；同時(shí)還考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，經(jīng)常出現(xiàn)，一定要掌握改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)．