Question

4．如圖所示，是“探究滑動摩擦力與什么因素有關”的實驗，在甲、乙、丙所示圖中，分別用F₁=0.5N，F₂=1N，F₃=1.2N的拉力，拉著物塊A沿水平方向勻速前進．

（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運動，這樣做的目的是利用二力平衡原理測量出滑動摩擦力的大小．
（2）分析甲丙兩圖可得：在壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．在乙圖中物塊B隨A一起勻速運動時，物塊B受到的摩擦力為0N
（3）分析甲、乙兩圖可得：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；大量實驗進一步證明：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力大小成正比．其表達式為為f=μN（f為滑動摩擦力，μ為滑動摩擦力系數，N為壓力）．若A的重力為2N，則A與毛巾表面的滑動摩擦系數μ=0.6．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的條件分析；
（2）（3）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現象得出結論；
根據摩擦力產生的原因分析；根據f=μN求μ．

解答 解：（1）只有沿水平方向用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡，拉力大小（測力計示數）才等于摩擦力的大小；
（2）分析甲丙兩圖可得：在壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．在乙圖中物塊B隨A一起勻速運動時，因B相對于A沒有相對運動的趨勢，故物塊B受到的摩擦力為0N；
（3）分析甲、乙兩圖可得：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
根據f=μN（f為滑動摩擦力，μ為滑動摩擦力系數，N為壓力）．若A的重力為2N，由已知，f=1.2N，則A與毛巾表面的滑動摩擦系數：
μ=$\frac{f}{N}=\frac{1.2N}{2N}$=0.6．
故答案為：（1）二力平衡；（2）接觸面粗糙程度；0；（3）甲、乙；0.6．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用和摩擦力產生的原因及根據信息解決實際問題的能力．