Question

11．如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，这样做的目的是使滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关．人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压的大小成正比．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=2：1；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=0N．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的条件可知：当物体作匀速直线运动时，测力计的拉力等于滑动摩擦力；
（2）（3）影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）根据滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，可得出，当压力增大一倍时，弹簧测力计示数的变化情况．同样根据平衡状态的判断，可分析物体B受到的摩擦力情况．

解答 解：
（1）当物体保持静止或做匀速直线运动时受平衡力，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此，这里是利用了二力平衡的知识；
（2）比较甲、乙两图，甲弹簧测力计的示数小，说明摩擦力小，是由于接触面材料相同，压力不同，说明滑动摩擦力与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较甲、丙两图，压力相同，丙图中接触面粗糙，丙弹簧测力计的示数大，即摩擦力大，说明滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
人们通过大量实验进一步证明：接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比；
（4）根据“滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比”，图丁中，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，压力增大了一倍，接触面的粗糙程度没变，因此，滑动摩擦力增大一倍，故F₄：F₃=2：1；在此过程中，因为物块B与A同时同向运动，互相之间没有相对运动的趋势，故物块B受到的摩擦力为0．
故答案为：（1）匀速直线；使滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等；（2）压力；（3）接触面越粗糙；（4）2：1；0．

点评 本题考查探究摩擦力大小与什么因素有关，注意实验中应用的研究方法：控制变量法、转换法以及二力平衡原理等．