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    19．小明用如图甲所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
    （1）实验时，小明将木块放在水平木板上，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大小等于摩擦力大小．
    （2）实验时，小明记录的部分数据如表所示．
    序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计/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
    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．如果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）小明还发现，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图象如图乙所示，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为2N时，则木块所处的状态是静止或匀速直线运动．

    分析 （1）实验中应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡条件，拉力与摩擦力相等；
    （2）a、要探究滑动摩擦力大小与压力的关系，需保持接触面的粗糙程度相同，结合表格中数据进行分析即可；
    b、要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，需保持压力大小相同，接触面的粗糙程度不同；
    （3）要想使物体的运动状态改变，必须使其受非平衡力，所以拉力要先大于摩擦力，当物体匀速运动时，拉力再与摩擦力相等．分析图示图象，根据图象分析答题．

    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、1、2、3组实验数据，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可得滑动摩擦力大小与压力大小有关；
    由数据知，压力增大几倍，滑动摩擦力便增大为原来的几倍，所以摩擦力与压力成正比，
    设f=kF
    当F=6N时，f=1.2N，代入数据得：
    1.2N=k×6N
    解得：k=0.2
    所以关系式为：f=0.2F；
    b、1、4、5三组实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系．
    （3）由题意可知，在0～4s木块处于静止状态，4s以后木块开始在木板上滑动，由图乙所示图象可知，4s时拉力为2.3N，由此可知，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；
    如图由图乙可知，实验时木块所受的拉力是2N，有两种可能：①还没拉动，②拉动后做匀速运动．则木块所处的运动状态是静止或匀速运动．
    故答案为：（1）使拉力大小等于摩擦力大小；（2）a.1、2、3；f=0.2F；b.1、4、5；（3）2.3；静止或匀速运动．

    点评 此题是探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，考查了根据实验数据得出结论的能力和对图象的正确分析能力，特别注意控制变量法的应用．

    练习册系列答案
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