Question

20．如圖所示，小偉在“探究摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗時，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使它沿水平長木板勻速滑動，從而測出摩擦力；改變放在木塊上的砝碼，從而改變木塊與長木板之間的壓力；把棉布、毛巾等鋪在長木板上，從而改變接觸面的粗糙程度．
①觀察三個實驗，比較甲圖和乙圖所示實驗，在接觸面粗糙程度相同時，說明摩擦力的大小與壓力大小有關．
②觀察三個實驗，比較乙圖和丙圖所示實驗，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
③小偉在在進行乙圖中實驗時，改變放在木塊上的砝碼，通過多次實驗得到摩擦力F_摩與作用在長木板表面的壓力F_壓的關系圖象如丁圖所示．由丁圖可知：當木塊在長木板上滑動時受到的拉力大小如圖丙所示時，木塊與砝碼的總重力為4N．

Answer 1

分析 為測量滑動摩擦力大小，根據二力平衡的條件，用測力計沿水平方向拉著物體做勻速直線運動：
①②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．
③根據摩擦力F_摩與作用在長木板表面的壓力F_壓的關系圖象為一過原點的直線分析回答．

解答 解：沿水平方向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，拉力大小才等于摩擦力的大小，
①觀察三個實驗，甲圖和乙圖，接觸面粗糙程度相同，乙中壓力大，測力計示數大，即滑動摩擦力大小大，故得出：在接觸面粗糙程度相同時，說明摩擦力的大小與壓力大小有關．
②研究摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，要控制壓力大小相同，只改變接觸面的粗糙程度，觀察三個實驗，比較乙圖和丙圖所示實驗，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
③由圖丁知，摩擦力F_摩與作用在長木板表面的壓力F_壓的關系圖象為一過原點的直線，即摩擦力F_摩與作用在長木板表面的壓力F_壓的大小成正比；
由圖丁知，當壓力為2.0N時，摩擦力為0.4N，
由丁圖可知：當木塊在長木板上滑動時受到的拉力大小如圖丙所示時，圖中測力計分度值為0.2N，拉力大小等于0.8N，即摩擦力為0.8N，故木塊與砝碼的總重力為：
$\frac{0.8N}{0.4N}$×2.0N=4N．
故答案為：①壓力大小；②丙；③4．

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及分析數據歸納結論的能力，體現了對過程和方法的考查．