Question

13．在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)同一木塊在水平放置的長木塊上進(jìn)行甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)（木塊各面粗糙程度相同）；

（1）實(shí)驗(yàn)中水平勻速拉動(dòng)木塊的目的是利用二力平衡的知識(shí)，可間接測出木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小．
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)過程	木塊對(duì)木板壓力/N	彈簧測力計(jì)示數(shù)/N	滑動(dòng)摩擦力/N
甲	5	2	2
乙	5	2	2
丙	7	2.8	2.8

①比較甲和乙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)．
②比較甲和丙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明的同組同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)方案，將彈簧測力計(jì)右端固定，左端與木塊相連，木塊放在上表面水平的小車上，彈簧測力計(jì)保持水平，拉動(dòng)小車水平向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則木塊所受摩擦力的方向與大小分別是B．
A．水平向右，2.6N   B．水平向左，2.6N   C．水平向左，3.4N   D．水平向右，3.4N．

Answer 1

分析 （1）探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)，用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力；
（2）摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，根據(jù)控制變量法的要求，分析圖示情景，根據(jù)研究的問題確定需要控制的變量，然后答題；
（3）確定彈簧測力計(jì)的最小分度值，由圖示彈簧測力計(jì)讀出測力計(jì)的示數(shù)；
滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，據(jù)此判斷摩擦力方向，對(duì)木塊受力分析，由平衡條件求出滑動(dòng)摩擦力的大�。�

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測力計(jì)拉木塊使它在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（2）①由圖可知，圖甲和圖乙相比，木塊對(duì)木板壓力相同，接觸面的粗糙程度相同，所不同的是甲圖木塊平放，乙圖木塊立放，即木塊與長木板的接觸面大小不同，圖甲和圖乙丙兩種情況下測力計(jì)示數(shù)相同，滑動(dòng)摩镲力大小相同，由此可以得出：在壓力和接觸面的粗糙程度相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的大小無關(guān)；
②圖甲和圖丙兩種情況相比，接觸面的粗糙程度相同，圖丙中對(duì)木板的壓力大于圖甲中對(duì)木板的壓力，丙的測力計(jì)示數(shù)大于甲的測力計(jì)示數(shù)，丙的滑動(dòng)摩擦力大于甲的滑動(dòng)摩擦力，由此可以得出：接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
（3）由圖知，彈簧測力計(jì)的最小分度值是0.2N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2.6N，即彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力F=2.6N；木塊相對(duì)于小車向右運(yùn)動(dòng)，則木塊受的滑動(dòng)摩擦力方向與木塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，水平向左；故ACD錯(cuò)誤，B正確．
故答案為：（1）二力平衡；（2）①接觸面積的大��；②壓力大�。唬�3）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求摩擦力的原理、求摩擦力、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，熟練應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．