Question

【題目】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗，用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的 長木板。實驗中第 1 次和第 2 次用相同的長木板，第 3 次用表面更加粗糙的長木板。

（1）實驗時用彈簧測力計沿_____拉動木塊，使其在水平桌面上做勻速運動，根據(jù)二 力平衡知識，可知滑動摩擦力的大小___（選填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比較___兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。

（3）剛開始小英做第 1 次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，木 塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示，則木塊在第 7s 時的摩擦力為___N。

（4）小芳同學將實驗方法進行了改進，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定， 另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木 塊受到的摩擦力方向___．這樣改進的好處是___。

（5）圖戊、圖己中銅塊和木塊疊放在一起的目的是使________相同。根據(jù)圖戊、圖己中彈 簧測力計示數(shù)，可以判斷________（填“木塊”或“銅塊”）的表面更粗糙一些。

Answer 1

【答案】水平方向 等于 3 2、3 水平向右 便于實驗操作，便于讀數(shù) 壓力 木塊

【解析】

(1)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，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小，實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力；

(2)要探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，需要控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度，圖甲中第2、3兩次符合要求。

(3)有圖丙知：26s物體做勻速運動，此時物體處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙知此過程的拉力為3N，所以滑動摩擦力為3N；

68s物體做減速運動，但由于壓力的接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N；

(4)木塊處于靜止狀態(tài)，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因測力計對木塊的拉力方向水平向左，故木塊受到的摩擦力方向為水平向右；

改進后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設(shè)計的優(yōu)點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于測力計靜止便于讀數(shù)；

(5) 圖戊、圖己中銅塊和木塊疊放在一起，對木板的壓力都等于二者的總重，壓力相同；

由圖戊、圖己可知，圖己中摩擦力更大，說明木塊的表面更粗糙。