Question

6．小明用如圖1所示的裝置，探究摩擦力的大小與哪些因素有關．

（1）實驗時，小明將木塊放在水平木板上，彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊作勻速直線運動．這樣做的目的是使拉力大小等于摩擦力大小．

序號	木塊放置情況	木板表面情況	壓力/N	彈簧測力計示數/N
1	平放	木板	6	1.8
2	平放	木板	8	2.4
3	平放	木板	10	3.0
4	平放	木板上鋪棉布	6	2.4
5	平放	木板上鋪毛巾	6	3.6

（2）a．分析序號1、2、3三組數據可知：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有 關，滑動摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是f=0.3F．
b．如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，應選序號為.1、4、5 三組數據進行分析．
（3）分析圖2可知：C
A．要讓木塊從靜止到運動至少要2.0N的拉力
B．如果測力計示數為2N，木塊一定處于靜止狀態
C．t₁-t₂時間內，滑動摩檫力為2.0N
D．t₁-t₂時間內，木塊做減速運動．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計拉動木塊時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力，根據二力平衡條件，木塊一定進行勻速直線運動；
（2）a、要探究滑動摩擦力大小與壓力的關系，需保持接觸面的粗糙程度相同，結合表格中數據進行分析即可；
b、要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，需保持壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同；
（3）根據題意明確圖象中0-t₁、t₁-t₂、t₂之后三個時間段的含義，根據物體處于靜止或勻速直線運動狀態時受平衡力和摩擦力的影響因素分析解答．

解答 解：
（1）在實驗中彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊作勻速直線運動，根據二力平衡知識，這是為了使拉力大小與滑動摩擦力成為一對平衡力，二者大小相等；
（2）a、1、2、3組實驗數據，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可得滑動摩擦力大小與壓力大小有關；
由數據知，壓力增大幾倍，滑動摩擦力便增大為原來的幾倍，所以摩擦力與壓力成正比，
設f=kF
當F=6N時，f=1.9N，代入數據得：
1.8N=k×6N
解得：k=0.3，
所以關系式為：f=0.3F；
b、1、4、5三組實驗，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可以探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系；
（3）A、0～t₁時間內木塊處于靜止狀態，由此可知當時間為t₁時，物體由靜止變成運動，所以要使木塊由靜止開始運動，至少要2.3N的水平拉力，故A錯誤；
B、由圖象t₂之后木塊做勻速直線運動，此時木塊受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，拉力F=f=2N．
如果實驗時木塊所受的拉力是2N，木塊可能靜止（還沒拉動）、可能勻速運動，故B錯誤；
C、滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，t₁時間后木塊開始運動，此時受到的摩擦力與t₂之后摩擦力相等為2N，故C正確；
D、t₁-t₂、時間段內，水平方向拉力F大于摩擦力，所以物體仍做加速運動，故D錯誤．
故答案為：（1）水平；勻速直線；使拉力大小等于摩擦力大小；（2）a．1、2、3；f=0.3F；b.1、4、5；（3）C．

點評 本題為探究摩擦力的大小的因素、二力的平衡條件、運動和力關系等，理解題意，要能從圖象中獲取有用信息，靈活運用所學知識分析．