Question

小佳同學利用運動鞋進一步探究“滑動摩擦力與壓力大小的定量關系”．
（1）如圖所示，他用彈簧測力計水平拉著運動鞋在水平桌面上做勻速直線運動，其目的是______；此時彈簧測力計的示數為______N．

（2）再往鞋子里添加砝碼并均勻擺放，改變的是鞋對桌面的______，重復上述實驗步驟進行多次實驗，并將實驗數據記錄在下表中．

實驗次數	壓力F/N	測力計示數/N
l	2.3
2	3.3	2.6
3	4.3	3.4
4	5.3	4.2

（3）請根據實驗數據在圖中作出運動鞋受到的滑動摩擦力與壓力大小關系的圖象．
（4）分析圖象可得結論：______．
（5）若他拉著運動鞋勻速前進的速度由0.02m/s變為0.04m/s，在其他情況不變時鞋受到的滑動摩擦力將______．（選填“變大”、“不變”或“變小”）

Answer 1

【答案】分析：（1）為了獲取摩擦力的大小，采用了轉換法，當物體做勻速直線運動時，受平衡力，彈簧測力計的拉力與摩擦力相等；看清圖中彈簧測力計的分度值，根據指針的位置讀數．
（2）摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，研究摩擦力與壓力的關系，就應該控制接觸面的粗糙程度，改變壓力的大小．
（3）利用描點法，橫坐標對應壓力，縱坐標對應摩擦力，繪制出圖象．
（4）分析圖象，根據圖象的特點就可以得出相應的結論．
（5）摩擦力只與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與物體運動的速度和接觸面的大小無關．
解答：解：（1）實驗過程中為了得到摩擦力的大小采用了轉換法，即：沿水平方向拉動運動鞋做勻速直線運動，此時運動鞋受平衡力，所受滑動摩擦力等于彈簧測力計拉力的大小．圖中彈簧測力計的分度值是0.2N，指針指在1N后面第9個小格上，因此讀數是1.8N．
故答案為：使拉力大小與滑動摩擦力大小相等；1.8．
（2）實驗中，不斷往鞋子里添加砝碼并均勻擺放，改變的是鞋對桌面的壓力的大小．
故答案為：壓力．
（3）圖中橫坐標對應的是壓力，縱坐標對應的是摩擦力，把表中的數據用描點法繪制圖象如下：
（4）由圖象可以看出，摩擦力與壓力的關系圖象是正比例函數圖象，因此可以得出的結論是：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比．
故答案為：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比．
（5）拉著運動鞋勻速前進的速度由0.02m/s變為0.04m/s，運動鞋仍然做勻速直線運動，受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此摩擦力的大小不變．
故答案為：不變．
點評：本題考查的是探究影響摩擦力大小的實驗，實驗中采用的是控制變量法，研究摩擦力與壓力的關系，需要控制接觸面的粗糙程度，改變壓力的大小，是中考常考的實驗之一．