Question

7．小新利用如圖1所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)時，他拉動木塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計(jì)的示數(shù)就等于摩擦力的大小，請你幫小新作出證明．
（2）某次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的指針位置如圖1所示，它的示數(shù)是1.6N．
（3）改變木塊上所加鉤碼的個數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如表所示，請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中畫出摩擦力隨壓力大小變化的關(guān)系圖象．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
壓力F/N	3	4	5	6	7
摩擦力?/N	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4

（4）分析圖象可以得到的結(jié)論是：當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成正比．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小新同學(xué)想繼續(xù)探究摩擦力是否與接觸面的大小有關(guān)，他用彈簧測力計(jì)測出木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動時的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话耄�他由此得出：�?dāng)接觸面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力越�。�你認(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？不正確，理由是：沒有控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的知識可知，要讓木塊在水平板面上做勻速直線運(yùn)動，只有這樣才可以測出摩擦力；
（2）彈簧測力計(jì)讀數(shù)要首先明確刻度的標(biāo)注方向，讀數(shù)時應(yīng)從小刻度向大刻度方向觀察，同時認(rèn)清分度值，并細(xì)心數(shù)格，才能保證讀數(shù)的正確性；
（3）利用描點(diǎn)法，橫坐標(biāo)對應(yīng)壓力，縱坐標(biāo)對應(yīng)摩擦力，繪制出圖象；
（4）從數(shù)據(jù)上看，接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，受到的摩擦力越大；
（5）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關(guān)系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：（1）證明：
物體A作勻速直線運(yùn)動，所以彈簧對A的拉力F等于物體A 所受摩擦力f（二力平衡）
又因?yàn)閺椈伤�受A的拉力F'（即彈簧測力計(jì)的示數(shù)）與彈簧對A的拉力F是一對相互作用力
所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'（即彈簧所受A 的拉力）等于彈簧對A的拉力F（相互作用力）
則F'=f（等效替代）；
（2）讀圖可知，彈簧測力計(jì)把1N分成了5份，其分度值為0.2N，故該測力計(jì)的示數(shù)為1N+0.2N×3=1.6N；
（3）圖中橫坐標(biāo)對應(yīng)的是壓力，縱坐標(biāo)對應(yīng)的是摩擦力，把表中的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法繪制圖象如下：

（4）從圖象上看出，這是個正比例函數(shù)圖象，在接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力的大小與壓力的大小成正比；
（5）因?yàn)榛瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小麗將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結(jié)論．
故答案為：（1）證明過程如上所述；
（2）1.6；    
（3）如上圖；
（4）當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成正比；
（5）不正確；沒有控制壓力大小不變．

點(diǎn)評 本題考查的是探究影響摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)，涉及到的知識點(diǎn)比較多，有：平衡力、影響摩擦力大小的因素、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力、圖象的分析能力，實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法，是中考常考的實(shí)驗(yàn)之一，是一道綜合題，也是一道好題．