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    9．小慧用如图1所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关．
    （1）实验时，小慧将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力，实验时，小慧记录的部分数据如下表所示．

    序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N
    1平放木板61.2
    2平放木板81.6
    3平放木板102.0
    4平放木板上铺棉布61.8
    5平放木板上铺毛巾63.0
    （2）a．分析序号1、2、3 三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关．滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是f=0.2F． b．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为1、4、5 三组数据进行分析．
    （3）小慧在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图2所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用2.3N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是C
    A．静止   B．匀速直线运动   C．静止或匀速直线运动  D．条件不足，无法判断．

    分析 （1）弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，根据二力平衡的知识，拉力必须和滑动摩擦力方向相反，在水平方向上；
    （2）要探究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系，必须要控制其他变量相同，选择合适的实验，并根据实验现象总结实验结论；根据实验数据，求解滑动摩擦力和压力的关系；要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，必须要控制其他变量相同，选择合适的实验，并根据实验现象总结实验结论；
    （3）分析图象，结合二力平衡知识解析．

    解答 解：（1）本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，滑动摩擦力的大小无法直接测量，我们可以用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡的知识可知，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小，我们可以通过读出弹簧测力计示数，得出滑动摩擦力的大小，使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的：使拉力大小等于摩擦力大小；
    （2）a、要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系，必须控制其他变量相同：表格中的木块放置情况、木板表面情况相同，压力不同，通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论，应选择1、2、3，通过实验数据可知，其他因素相同时，压力越大，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，可得出结论：当接触面粗糙程度和接触面积相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
    比较三组数据可知：$\frac{f}{F}$=$\frac{1.2N}{6N}$=$\frac{1.6N}{8N}$=$\frac{2N}{10N}$=0.2，由此可以得出：f=0.2F；
    b、要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，必须控制其他变量相同：表格中的木块放置情况、压力相同，木板表面情况不同，通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论，应选择1、4、5，通过实验数据可知，其他因素相同时，接触面的粗糙程度越大，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，可得出结论：当压力和接触面积相同时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
    （3）由（1）分析可知，当木块做匀速直线运动时，在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识可知，这两个大小相等，方向相反，其中0～4s木块处于静止状态，弹簧测力计示数2.3N，即拉力2.3N；根据图象所示信息，如果实验时木块所受的拉力是2N，则木块所处状态是静止或匀速直线运动，故判断选：C；
    故答案为：（1）水平；使拉力和摩擦力成为一对平衡力；（2）a：1、2、3；f=0.2F；b：1、4、5；（3）2.3；C．

    点评 此题是探究影响滑动摩擦力的因素，主要考查了对二力平衡条件的应用及控制变量法；在此实验中要水平拉动木块做匀速直线运动，要研究滑动摩擦力与一个量的关系，需要控制另一个量不变．

    练习册系列答案
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