Question

4．（1）图甲是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图：实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示：由二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.8N．

（2）张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表：请根据表中记录的数据，在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力FN之间的关系图象：根据图象可以得出Ff与FN的关系是F_f=2.5F_N．

Ff	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
FN	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论．而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲的示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小有关”的结论．你认为李丽的结论是错误；错误的原因实验中没有保持压力不变．

Answer 1

分析 （1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动．利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小．弹簧测力计的读数，观察每一个大格和每一个小格代表的示数，从小数字读向大数字；
（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．分析图象的特点，得出关系式；
（3）要探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，分析其是否控制了变量

解答 解：（1）用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力大小等于拉力．
由图知，测力计的分度值为0.1N，所以其示数为2.8N．由二力平衡条件得，摩擦力也为2.8N．
（2根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．如图所示：

由图象知，接触面的粗糙程度相同，可以得出F_f=2.5F_N．甲中的木块沿竖直方向截去一半后，这样压力大小也会变为一半，没有保持压力大小不变，所以得出的结论是错误的．
故答案为：（1）二力平衡；2.8；（2）见上图；F_f=2.5F_N；（3）李丽；实验中没有保持压力不变

点评 能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键，同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法．此题还考查了有关测力计的读数及图象的画法．