Question

11．在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小強有如下猜想：
A．滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)
B．滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)
為此小強進行了如圖所示實驗，實驗數(shù)據(jù)如表

序號	壓力/N	接觸面種類	彈簧測力計示數(shù)/N
1	6	木板	1.5
2	6	毛巾	2.8
3	12	毛巾	5.6
4	12	毛巾	？

（1）實驗1、2、3中，用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識可知滑動摩擦力大小等于拉力大�。�
（2）由實驗1、2可驗證猜想B（選填“A”或“B”）正確，并可得到的結(jié)論是：壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）接著小強在毛巾表面上，進行第4次實驗，如圖4所示，使木塊水平勻速直線移動了15cm，則繩子自由端水平移動的距離為30cm，若此滑輪組的機械效率η=80%，則表中序號4彈簧測力計的示數(shù)是3.5N（不計滑輪組重力）．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，二力大小相等；
（2）分析實驗1、2的相同量和不同量，利用控制變量法得出結(jié)論；
（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩子自由端水平移動的距離；物體受到的滑動摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)，由實驗3可知實驗4受到的摩擦力，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%求出表中序號4彈簧測力計的示數(shù)．

解答 解：（1）用彈簧測力計水平拉動木塊做勻速直線運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可得出二者大小相等；
（2）由實驗1、2可知，壓力的大小相同，接觸面的材料不同即接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同即受到的摩擦力不同，且接觸面越粗糙摩擦力越大，
可驗證猜想B，可得結(jié)論：壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）由圖可知，n=2，則繩子自由端水平移動的距離：
s_繩=ns_物=2×15cm=30cm，
因物體受到的滑動摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)，
所以，由實驗3可知實驗4受到的摩擦力f=5.6N，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%可得，表中序號4彈簧測力計的示數(shù)：
F=$\frac{f{s}_{物}}{η{s}_{繩}}$=$\frac{5.6N×15cm}{80%×30cm}$=3.5N．
故答案為：
（1）二力平衡；
（2）B；壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）30；3.5．

點評 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用以及利用控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論以及滑輪組機械效率公式的應(yīng)用，明確影響滑動摩擦力大小的因素和計算滑輪組機械效率時的有用功是關(guān)鍵．