Question

8．如图是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小和形状完全相同．
（1）实验中，用弹簧测力计拉着长方体木块在水平面上做匀速直线运动，确保弹簧测力计的拉力大小和摩擦力大小相等．
（2）比较甲、乙两图，可得出的结论是在粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）图乙、图丙中，铜块和木块叠在一起的目的是使物体间的压力相同，探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响．
（4）图甲中弹簧测力计的读数是2.0N．若图甲中铜块以2v速度做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数将不变（变大/不变/变小）．
（5）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力＜实际摩擦力（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）水平匀速拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡的条件分析摩擦力的大小与弹簧测力计的拉力相等；
（2）影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，图甲、乙比较接触面是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，据此可得出结论；
（3）乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是控制压力相等，根据弹簧测力计的示数判断摩擦力的大小，进一步判断接触面的粗糙程度；
（4）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；物体间的滑动摩擦力取决于物体间的压力与接触面的粗糙程度；
（5）在竖直方向上对弹簧测力计调零，因弹簧自身重力的作用，会使指针所指的初始位置偏下方，在水平使用时，指针回缩，则测出的力的示数会变小．

解答 解：（1）摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力，若木块匀速直线运动，匀速直线运动状态就是一种平衡状态，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；
（2）甲乙两个实验中接触面的粗糙程度是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，故可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力就越大；
（3）乙丙两次实验压力的大小是相同的，接触面的粗糙程度不同，丙弹簧测力计的示数大，受到的摩擦力大，说明木块的下表面更粗糙；
（4）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.0N；物体间的压力与接触面的粗糙程度不变，甲中铜块以2v速度做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数将不变．
（5）因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小．
故答案为：（1）匀速直线；（2）压力越大，滑动摩擦力越大；（3）物体间的压力；接触面粗糙程度；（4）2.0；不变；（5）＜．

点评 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用，两个方法是控制变量法和转换法（将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力）；一个物理原理是二力平衡原理（在物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡）；本题的易错点在于对问题（5）的解答，要细心分析弹簧测力计竖直调零再水平使用时对测量结果的影响，防止颠倒．