Question

小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。

（1）（3分）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是______  ；此时弹簧测力计的示数为_______N。

（2）（2分）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的_________，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中。

（3）（2分）请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图像。

（4）（2分）分析图像可得结论：________________________________________________。 

（5）（2分）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将_____________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）

 

Answer 1

【答案】

（1）使拉力大小与滑动摩擦力大小相等（表达合理即可）   1.8  （2）压力  （3）如答图所示

（4）在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比  （5）不变

【解析】

试题分析：（1）物体做匀速直线运动时，受到的力是平衡力，所以他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，目的是使拉力大小与滑动摩擦力大小相等；弹簧测力计的示数为1.8N；

（2）要研究摩擦力与压力大小的关系，应保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，所以往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的压力；

（3）根据数据描点连线，如图：

（4）根据图像，摩擦力随着压力的增大而增大，并且所作图像为直线，则：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比；

（5）因为摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与速度无关，所以只有速度变化时，摩擦力大小不变。

考点：探究滑动摩擦力与压力大小的关系的实验。

点评：关键是实验中控制变量的运用，能根据题目条件进行综合判断，特别是根据数据作出图像，是经常出现的问题，要熟练掌握。