Question

5．如图甲所示，弹簧测力计左端固定，木板放在水平桌面上，放有砝码的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连，细线与木板平行．小明同学利用此装置，探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”．实验操作如下：

①用弹簧测力计测出滑块的重力，滑块和砝码的总重记作G．
②将放有砝码的滑块放到水平木板上，通过水平细线和弹簧测力计相连，用手向右拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，读出示数F．
③多次改变滑块上砝码的个数，并重复步骤②，记录相应数据如下表所示．

砝码个数	1	2	3	4	5
滑块和砝码的总重G/N	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
弹簧测力计示数F/N	0.60	0.83	0.97	1.20	1.40

（1）此实验是根据二力平衡原理测出滑动摩擦力大小的．
（2）根据表中数据在坐标纸上做出F-G的图象．
（3）经分析可得，滑块受到的滑动摩擦力F_f与压力F_N的关系是接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比例．
（4）实验过程中，是否必须匀速拉动木板？不必匀速拉动木板．

Answer 1

分析 （1）实验中木块处于静止状态，受平衡力，根据二力平衡条件，拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
（3）分析表格中数据，得出摩擦力与压力大小的关系；
（4）实验中，即使木板不做匀速直线运动，木块仍受平衡力．

解答 解：（1）由题意知，该实验中，木块和测力计固定，拉动木板，木块处于静止状态，受到的摩擦力与测力计的拉力平衡，通过二力平衡原理间接测量摩擦力大小；
（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（3）根据二力平衡条件，摩擦力大小等于测力计的示数，压力大小等于物体的重力，由表格中数据及图象可知，接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比；
（4）实验中不匀速拉动木板，木块也会处于静止状态，受平衡力，所以不一定拉动木块做匀速直线运动．
故答案为：（1）二力平衡；（2）见上图；（3）接触面的粗糙程度不变，摩擦力与压力成正比例；（4）不必匀速拉动木板．

点评 本题是探究影响摩擦力因素的实验，考查了二力平衡条件在实验中的应用，图象的画法及对实验数据的分析，特别要掌握测量摩擦力的改进方法，即保持木块静止，拉动木板的方法．