Question

19．小明用如圖甲、乙所示的裝置，探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）如圖甲所示，他首先用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是使拉力與摩擦力相等．
（2）比較甲圖和乙圖所示實(shí)驗(yàn)，說明滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大�。ɑ驂毫Γ┯嘘P(guān)．
（3）小明在進(jìn)行乙圖中實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)為7N時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用8N的力拉著木塊和砝碼水平一起做加速運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為7N，此時(shí)砝碼受靜（靜/滑動(dòng)）摩擦力作用，方向?yàn)樗�平向右（向�?向左）．
（4）小明某次拉動(dòng)木塊由靜止變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙所示．其中0～3s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，3s時(shí)木塊開始運(yùn)動(dòng)，木塊運(yùn)動(dòng)后隨即改變拉力，3s～5s時(shí)間內(nèi)木塊作變速直線運(yùn)動(dòng)；木塊在5s后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．則當(dāng)用4.1N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為4.1N，當(dāng)用4.5N的水平拉力拉木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為4N．
（5）實(shí)驗(yàn)后，小剛同學(xué)為了測(cè)試他穿的橡膠底和牛筋底的運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)哪個(gè)鞋底表面更粗糙．
①小剛發(fā)現(xiàn)牛筋底的運(yùn)動(dòng)鞋較輕，于是便向鞋中添加了適量的砝碼，目的是使鞋子對(duì)水平面的壓力相等（或控制對(duì)水平面的壓力相等）．
②小剛在拉動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)，勻速直線拉動(dòng)鞋實(shí)際很難控制，于是他將鞋放在水平放置的木板上，將彈簧測(cè)力計(jì)固定，改為拉動(dòng)木板，如圖丁所示，其目的不需要（不需要/需要）使木板作勻速直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件分析；
（2）比較圖中相同的量和不同的量，分析得出摩擦力與化量的關(guān)系；
（3）（　�。�4根據(jù)二力平衡的條件，結(jié)合影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變分析；
根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系分析砝碼的受力，物體之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力靜摩擦力；
（5）①影響滑動(dòng)摩擦力大小因素有兩個(gè)：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變；
②根據(jù)鞋子處于靜止?fàn)顟B(tài)受到平衡力分析．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大�。�
（2）比較甲圖和乙圖所示實(shí)驗(yàn)，接觸面粗糙程度相同，乙中壓力大，測(cè)力計(jì)示數(shù)大，即摩擦力大，故得出的結(jié)論是：滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大�。ɑ驂毫Γ┯嘘P(guān)．
（3）小明在進(jìn)行乙圖中實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)為7N時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用8N的力拉著木塊和砝碼水平一起做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力的兩個(gè)因素沒有改變，則木塊所受的滑動(dòng)摩擦力仍為 7N，此時(shí)因砝碼向右做加速運(yùn)動(dòng)，則在水平方向上一定受到一個(gè)向右的力，這個(gè)力是木塊施加的靜摩擦力（砝碼相對(duì)木塊沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)），方向?yàn)樗�平向右�?br />（4）當(dāng)用4.1N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊處于平衡狀態(tài)，受到力為平衡力，故木塊所受摩擦力大小為4.1N；
木塊在5s后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受到平衡力的作用，拉力大小與摩擦力大小相等，由圖可知，此時(shí)摩擦力大小為4N，
當(dāng)用4.5N的水平拉力拉木塊時(shí)，因影響摩擦力的兩個(gè)因素沒有改變，故木塊所受摩擦力大小為 4N．
（5）研究滑動(dòng)摩擦力大小接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小相同，
①故小剛發(fā)現(xiàn)牛筋底的運(yùn)動(dòng)鞋較輕，于是便向鞋中添加了適量的砝碼，目的是：使鞋子對(duì)水平面的壓力相等（或控制對(duì)水平面的壓力相等）．
②小剛在拉動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)，勻速直線拉動(dòng)鞋實(shí)際很難控制，于是他將鞋放在水平放置的木板上，無論木板怎樣運(yùn)動(dòng)，鞋處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的拉力與摩擦力大小相等，故將目不需要使木板作勻速直線運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）相等（或平衡）；（2）壓力的大�。ɑ驂毫Γ�；（3）7；  靜；向右；
（4）4.1；  4；（5）①使鞋子對(duì)水平面的壓力相等（或控制對(duì)水平面的壓力相等）；不需要．

點(diǎn)評(píng) 本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)．