Question

15．明宇用圖甲所示的裝置，探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關．
（1）實驗時要使木塊做勻速直線運動，根據二力平衡可知，摩擦力大小等于測力計示數．

序號	木板表面情況	壓力/N	拉力/N
1	木板	6	1.2
2	木板	8	1.6
3	木板	10	2.0
4	木板上鋪棉布	6	1.8
5	木板上鋪毛巾	6	3.0

（2）明宇記錄的部分實驗數據如上表．由序號1、2、3三組數據可知：在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（2）分析序號1、4、5三組數據可得出的結論是：在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）明宇在實驗時發現：在木塊沒有被拉動時，彈簧測力計也有示數．若他某次開始拉木塊直到木塊勻速滑動的F-t圖象如圖乙所示，其中0～4s木塊處于靜止狀態．由此可知若木塊所受拉力為2N，則木塊所處的狀態是C．
A、靜止   B、勻速直線運動   C、靜止或勻速直線運動  D、條件不足，無法判斷．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動木塊，使木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態，由平衡條件分析答題．
（2）探究滑動摩擦力與壓力大小關系時，應控制接觸面粗糙程度相同而物體間的壓力不同，分析表中實驗數據，找出符合要求的實驗序號；
（3）根據控制變量法的要求分析表中實驗序號為1、4、5的實驗數據，根據實驗控制的變量與實驗現象進行分析，得出實驗結論．
（4）由圖乙可知要使木塊由靜止開始運動，至少要用多大的水平拉力拉木塊；如果實驗時木塊所受的拉力是2N，有兩種可能：①還沒拉動，②拉動后勻速運動．

解答 解：
（1）實驗時要水平勻速拉動木塊，讓木塊做勻速直線運動，此時木塊處于平衡狀態，彈簧測力計的拉力與木塊受到的滑動摩擦力是一對平衡力，由二力平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力；
（2）由表中實驗序號為1、2、3三組實驗數據可知，接觸面的粗糙程度相同而壓力不同，壓力越大滑動摩擦力越大，由此可知：在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）由表中實驗序號為1、4、5三組數據可知，物體間的壓力相同而接觸面的粗糙程度不同，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，由此可得：在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）由圖乙可知，要使木塊由靜止開始運動，至少要2.3N的水平拉力；如果實驗時木塊所受的拉力是2N，可能靜止（還沒拉動）、可能勻速運動，故選C．
故答案為：（1）二力平衡；（2）1、2、3；（3）在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；（4）C．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應用及控制變量法；在此實驗中要水平拉動木塊做勻速直線運動，要研究滑動摩擦力與一個量的關系，需要控制另一個量不變．