Question

8．如图所示是探究“摩擦力大小与哪些因素有关”的实验装置．

（1）实验所用器材有：木材、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计
（2）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．
（3）结合甲图及丙图并分析表中数据可以得到的结论是压力一定，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关

实验次数	1	2	3
接触面情况	木块和长木板	木块和棉布	木块和毛巾
摩擦力/N	1.2	1.9	2.4

（4）小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半，她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小，你认为她的结论正确吗？不正确，理由是没有保持压力一定
（5）小丽在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线如丁图所示，由图可知：F_摩=0.25F_压，当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为1.5N，若此时弹簧测力计的读数为2.5N，则木块将做加速运动．

Answer 1

分析 （1）实验中要利用弹簧测力计间接测量摩擦力大小；
（2）要正确测量摩擦力的大小，需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，这样拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（3）分析数据，得出摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；
（4）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时，控制压力大小和接触面粗糙程度不变；
（5）根据图象中压力和摩擦力的数据，找出其关系；物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动，如果受的不是平衡力，拉力大于摩擦力，物体将改变运动状态．

解答 解：（1）实验中还需用到弹簧测力计间接测量摩擦力的大小；
（2）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块沿长木板做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡知识，滑动摩擦力等于测力计的示数；
（3）甲图及丙图压力大小相同，由表格中数据知，接触面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，且接触面越粗糙，摩擦力越大．
（4）因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，小丽将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论；
（5）由摩擦力f与作用在物体表面的压力F_压的关系图线可知，摩擦力f与作用在物体表面的压力F_压成正比：
当作用在物体表面的压力为2N时，摩擦力为0.5N，作用在物体表面的压力为4N时，摩擦力为1N，所以摩擦力f与压力F_压的关系是：F摩=0.25F_压；
当木块与砝码的总重力为6N时，即作用在物体表面的压力为6N时，由图象可知，摩擦力为1.5N；
若弹簧测力计的拉力为2N时，木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变，即受到的滑动摩擦力大小不变，仍为1.5N，拉力大于摩擦力，则木块将不再做匀速直线运动，而做加速运动．
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）匀速直线；二力平衡；（3）压力一定，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；（4）不正确；没有保持压力一定；（5）0.25；1.5；加速．

点评 此题主要考查的是学生对摩擦力影响因素实验的理解和掌握，注意控制变量法的运用，同时考查了学生对图象的分析处理能力．