Question

【題目】在“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗， 用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板：

(1)實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做________運動，此時滑動摩擦力的大小等于拉力的大小；

(2)比較1、2兩次實驗，得出結論：____________；

(3)比較_______兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系；

(4)剛升始小英做第1次實驗時控制不好力度，拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，木塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示，則木塊在第7s時的摩擦力為_______N；

(5)小芳同學將實驗方法進行了改進，實驗裝置如圖丁所示：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動，此時木塊受到的摩擦力方向______，大小為________N。這樣改進的好處是__________；

(6)小芳在作圖丁實驗時，拉動木板沒有及時停下來，當木塊有七分之一滑出木板表面的時候，摩擦力大小為____________N。

Answer 1

【答案】勻速直線運動 在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大 2、3 3 水平向右 2.8 不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作 2.8

【解析】

(1)[1]實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，木塊在水平方向上受拉力和摩擦力的作用，物體只有做勻速直線運動時，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。所以實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據二力平衡知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。

(2)[2]1、2兩次實驗，接觸面粗糙程度相同，壓力不同，是探究滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關系，故可以得出：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大。

(3)[3]要探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系，需要控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度，故圖2、3兩次實驗符合要求。

(4)[4]由圖丙可知：物體做勻速運動，此時物體處于平衡狀態，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，由圖乙知此過程的拉力為F=3N，所以滑動摩擦力為f=3N；物體做減速運動，但由于壓力的接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，仍為3N，故第7s時，摩擦力為3N。

(5)[5][6][7]木塊處于靜止狀態，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因測力計對木塊的拉力方向水平向左，故木塊受到的摩擦力方向為水平向右；彈簧測力計分度值為0.2N，此時示數為2.8N，即拉力為2.8N，故滑動摩擦力為2.8N。改進后，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板運動，該實驗設計的優點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于測力計靜止便于讀數。

(6)[8]小芳在作圖丁實驗時，拉動木板沒有及時停下來，當木塊有七分之一滑出木板表面的時候，由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，摩擦力大小仍為2.8N。