Question

5．小明同學用圖甲所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關系．

（1）在實驗中，用彈簧測力水平拉動木塊，應使它沿長木板做勻速直線運動．根據二力平衡知識，木塊所受的摩擦力大小等于彈簧測力計示數大小．
（2）某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖甲所示，摩擦力是1.6N．分析圖乙的圖象可知：當接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成正比．
（3）若以圖丙所示的方法拉木塊，木塊受到的摩擦力小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）水平拉力．
（4）實驗結束后，小亮同學還想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關，他用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得摩擦力的大小也變為原來的一半．他由此得出結論：“當接觸面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力越小．”你認為他的結論正確嗎？不正確．
理由是：沒有控制壓力不變．

Answer 1

分析 （1）實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊的受到的拉力，只有木塊在水平方向上做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力；
（2）根據圖示彈簧測力計確定其分度值，然后讀出其示數；根據圖象分析答題；
（3）只有使木塊做勻速直線運動，彈簧測力計的示數才等于摩擦力；
（4）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：
（1）木塊在水平木板上做勻速直線運動，處于平衡狀態，拉力與摩擦力是一對平衡力，由二力平衡條件可知，摩擦力大小等于測力計示數；
（2）由圖甲所示測力計可知，其分度值為0.2N，示數為1.6N；
由圖示f-F圖象可知，圖象是一條過原點的傾斜直線，f與F成正比，由此可知，當接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成正比．
（3）圖丙所示的方法斜向上拉木塊，彈簧測力計的示數大于木塊受到的摩擦力；
（4）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關系時，應保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小亮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論．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）1.6；正比；（3）小于；（4）不正確；沒有控制壓力不變．

點評 此題考查的是我們對于實驗的分析能力，這是初中學生必備的一種能力；影響滑動摩擦力大小因素的實驗是初中物理中的一個重點實驗，需要掌握．