Question

【题目】小刚同学为了参加体育考试，想测一下他穿橡胶底和牛筋底的运动鞋时哪个鞋底表面更粗糙。

（1）如图甲所示，他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为__________N。

（2）小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些，于是便向鞋中添加了适量的砝码，目的是_______________________。

（3）在拉动过程中小刚发现，匀速直线拉动鞋实际很难控制，于是他将鞋放在水平放置的木板上，将弹簧测力计固定，改为拉动木板，如图乙所示，当他水平向左拉动木板时，鞋所受到的摩擦力的方向为______(选填“水平向左”或“水平向右”)。

（4）小刚比较出了哪双鞋摩擦力更大后，他用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～tl时间内木块静止；从t1时刻开始，木块发生运动，木块运动后改变拉力：t1～t2时间内木块作变速直线运动（速度大小在变）；木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态。对数据处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图像，则当用F=6.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_______N；当用F=6.8N的水平拉力拉木块时，木块所受摩擦力大小为_________N。

Answer 1

【答案】 4 控制压力不变 水平向左 6.3 6.0

【解析】（1）由图甲知，测力计的分度值为0.2N，示数为4N；

（2）想测试橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大，应保证两鞋对接触面的压力相等，所以向较轻的鞋中添加了适量的砝码；

（3）将弹簧测力计固定，改为拉动木板，这样测力计的示数比较稳定，此时鞋相对于木板向右运动，所以其受到的摩擦力水平向左；

（4）当用F=6.3牛的水平拉力拉静止的木块时，静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用；即拉力与静摩擦力是一对平衡力，其大小相等；故木块所受摩擦力大小为6.3N；木块在t2后处于匀速直线运动状态，所受拉力F=6.0N，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力f=6.0N；当用F=6.8牛的水平拉力拉木块时，木块将做加速运动，因为压力和粗糙程度都未变，所以木块所受摩擦力大小不会变化，故摩擦力大小仍为6.0N。