Question

14．某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了以下几种猜想：

A．与压力的大小有关
B．与接触面积的大小有关
C．与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确，该小组同学利用各面粗糙程度都相同的长方体木块按如图甲所示的装置在水平面上进行实验，实验数据如下表所示．
（1）本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的，要水平拉动弹簧测力计大使木块做匀速直线运动．
（2）由序号1、2、3的实验，可验证猜想A（填字母）；
（3）要验证猜想C，应选择序号是1、5、7的三组实验，由此可得结论：压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（4）根据表格数据判断，图乙中a图线表示滑动摩擦力f的大小随压力大小变化的关系，b图线表示滑动摩擦力f的大小随接触面积变化的关系．

实验序号	实验条件			摩擦力/N
	木板放置	表面情况	压力/N
1	平放	木板表面	4	0.8
2	平放	木板表面	6	1.2
3	平放	木板表面	8	1.6
4	侧放	木板表面	8	1.6
5	竖放	木板表面	8	1.6
6	平放	木板上铺棉布	4	1.2
7	平放	木板上铺毛巾	4	2.0

（5）如图丙，若将完全相同的两块长方体放在相同的水平面上运动，所受拉力分别为F₁和F₂，且F₁＜F₂，所受摩擦力分别为f₁和f₂（不计空气阻力），则B
A．f₁大于f₂         B．f₁等于f₂       C．f₁小于f₂       D．无法确定．

Answer 1

分析 （1）根据平衡力和平衡状态的知识来分析；
（2）（3）要验证某一个猜想，都要采用控制变量法控制其它的猜想因素一定，据此分析；
（4）先根据题中表格中的数据分析出摩擦力的大小和压力、接触面积的关系，在从图象中找出对应图线；
（5）两长方形物体在水平地面上运动，与水平地面上产生的摩擦力属于滑动摩擦力．影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受压力和接触面的粗糙程度，通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系．

解答 解：（1）摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力，若木块匀速直线运动，匀速直线运动状态就是一种平衡状态，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；
（2）序号1、2、3的实验木块的放置情况，以及木板的表面情况都是相同的，而压力的大小不同，是为了验证摩擦力的大小和压力的关系，即猜想A；
（3）要验证猜想C，即接触面粗糙程度的关系，就要保证压力的大小和木块的放置情况均一定，1、6、7三组实验符合条件，由此可得结论：压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）通过分析1、2、3可知，在接触面粗糙程度和接触面积一定时，压力越大，摩擦力越大；图象a符合这种情况；
通过分析3、4、5可知，在压力和接触面粗糙程度一定时，接触面积变大，摩擦力不变，说明了摩擦力的大小和接触面积的大小无关；图象b符合这种情况；
（5）物体在水平地面上运动时，会受到地面施加的滑动摩擦力．影响滑动摩擦力大小的因素是接触面所受压力和接触面的粗糙程度．
两块长方形物体是完全相同的，对水平地面的压力等于自身的重力，也是相等的．放在相同的水平地面上，接触面的粗糙程度相同，所以二块长方形物体受到的摩擦力也是相同的，与拉力的大小无关，故选B．
故答案为：（1）水平；匀速直线；（2）A；（3）1、6、7；压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）压力大小；接触面积；（5）B．

点评 此题考查的知识点比较多，有：平衡力、影响摩擦力大小的因素、实验数据的分析能力、图象的分析能力，是一道综合题，也是一道好题．