Question

10．探究“滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系”：

裝置與 表格		次數(shù) 1 2 3 4 壓力FN/N 2 4 6 8 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N 1 2 3 4
步驟	①在水平桌面上鋪長(zhǎng)木板； ②用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并記下拉力示數(shù)F； ③在木塊上加鉤碼，改變木塊對(duì)木塊的壓力，多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記下數(shù)據(jù)；分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比（填“正”或“反”）．其關(guān)系用公式表示為：Ff=0.5FN．
問題 討論	①實(shí)驗(yàn)中是根據(jù)二力平衡原理測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的． ②實(shí)驗(yàn)過程中，小雨認(rèn)為利用上面的裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的示數(shù)很不穩(wěn)定，很難讀數(shù)，于是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改造，利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他這樣做的好處是無論長(zhǎng)木板是否勻速運(yùn)動(dòng)，正方體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于操作和讀數(shù)．

Answer 1

分析 結(jié)合以下知識(shí)可對(duì)題干中的問題逐一做出解答：
（1）在本實(shí)驗(yàn)中，拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，據(jù)此得出摩擦力的大小；
（2）滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中，要運(yùn)用控制變量法對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出結(jié)論；
（3）在實(shí)驗(yàn)操作中，較難保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而改進(jìn)后的操作很好地解決了這一問題，據(jù)此分析．

解答 解：步驟：②實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并記下拉力示數(shù)F．這樣摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力；
③分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比．
從表中數(shù)據(jù)可以看了，摩擦力與壓力的比值始終為0.5，故其關(guān)系可用公式表示為：F_f=0.5F_N．
問題討論：①實(shí)驗(yàn)中是根據(jù)二力平衡原理測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的，即拉力木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使摩擦力與拉力平衡．
②實(shí)驗(yàn)過程中，較難保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，無論長(zhǎng)木板是否勻速運(yùn)動(dòng)，正方體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于操作和讀數(shù)．
故答案為：步驟：②勻速直線；
③正；0.5F_N．
問題討論：①二力平衡；
②無論長(zhǎng)木板是否勻速運(yùn)動(dòng)，正方體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于操作和讀數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了在探究“影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，二力平衡和控制變量法的運(yùn)用，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)．重點(diǎn)是運(yùn)用控制變量法對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出相應(yīng)的結(jié)論．