Question

如图甲所示，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-t₁时间木块静止，木块运动后改变拉力，使木块t₂后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：（1）当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为______牛；当用F=5.8N的水平拉力拉木块向右运动时，木块所受摩擦力大小为______N．

（2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力F_f大小与接触面受到压力F_N大小的关系，在重力为17N的木块上每次增加1牛重的砝码，分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动．实验测量数据见表格：

木块对水平面压力FN（牛）	17	18	19	20	21
水平拉力F（牛）	5.1	5.4	5.7	6.0	6.3

根据表格数据，你能得出的初步结论是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①分析物体的受力情况，根据静止的物体受到平衡力的作用，判断木块静止时受到的摩擦力．
②根据图乙，木块进行匀速直线运动时，分析物体的受力情况，根据匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，判断木块匀速直线运动时的滑动摩擦力．
③滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关，跟物体受到的拉力大小无关．
（2）滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关．在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
解答：解：（1）①当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，木块静止，摩擦力和拉力是一对平衡力，拉力大小为5.3N，所以摩擦力大小为5.3N．
②木块t₂后处于匀速直线运动状态，由图乙知，木块受到的拉力为5.1N，木块水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，木块匀速直线运动，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，拉力大小为5.1N，所以滑动摩擦力大小为5.1N．
③当用F=5.8N的水平拉力拉木块向右运动时，压力大小和接触面粗糙程度都不变，所以木块受到的滑动摩擦力保持不变，所以木块所受摩擦力大小还是5.1N．拉力大于滑动摩擦力，木块进行加速运动．
（2）重力为17N的木块放在是水平面上对水平面的压力等于重力，木块上每次增加1N重的砝码，压力就增加1N．
木块进行匀速直线运动时，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力增大，滑动摩擦力增大．
如表格知，重力增大时，拉力增大，所以压力增大时，滑动摩擦力增大，所以在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
故答案为：（1）5.3； 5.1；（2）接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
点评：（1）滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关，跟物体受到的拉力大小、物体的运动速度都没有关系．
（2）本题由图乙确定木块匀速直线运动时的滑动摩擦力是解决本题的关键．