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12.用如图所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动;
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示,它的示数是1.6N;
(3)分析图甲、乙可得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,可得出结论在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(5)如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动,弹簧测力计示数为F4,则F4:F3=2:1.此运动过程中,物块B受到的摩擦力fB=0N.
(6)小丽同学想探究摩擦力是否与接触面积的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小,你认为她的结论正确吗?
(7)在实验过程中,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而弹簧测力计的示数不一定等于活动摩擦力的大小,小军提出一个改进方法如图3所示,你觉得这种方案的优点是可以随意拉动木板,测力计始终处于静止状态,示数稳定,便于读数.

分析 (1)根据二力平衡的知识,当拉动木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力平衡大小相等;
(2)确定量程和分度值读出示数;
(3)分析甲乙接触面粗糙程度和压力大小的关系及测力计的示数,得出摩擦力大小与压力大小的关系;
(4)分析甲丙接触面粗糙程度和压力大小的关系及测力计的示数,得出摩擦力大小与接触面粗糙程度大小的关系;
(5)根据摩擦力与压力的正比例关系得出结论;
B与A一起做匀速直线运动,二者没有相对运动的趋势,没有摩擦力;
(6)要得出摩擦力大小与接触面积的关系,需保持压力大小和接触面的粗糙程度相同;
(7)使木块和弹簧测力计固定,使运动木板,对木板的运动没有要求,木块和测力计仍会保持静止状态,测力计示数稳定,便于读数;

解答 解:(1)只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小(测力计示数)才等于摩擦力的大小.故需用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动;
(2)图中测力计分度值为0.2N,示数为1.6N;
(3)分析图甲、乙可知,接触面的粗糙程度不变,压力越大,测力计示数越大,故得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)分析图甲和丙,压力大小相同,毛巾更粗糙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,可得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(5)接触面的粗糙程度相同,摩擦力大小与压力成正比,丁的压力是丙的2倍,可知丁的摩擦力是丙的2倍,即F4:F3=2:1;B随A做匀速直线运动,B相对于A没有相对运动的趋势,故物块B受到的摩擦力fB=0N;
(6)小丽同学想探究摩擦力是否与接触面积的大小有关,应控制压力和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向锯掉一半,此时压力也变为原来的一半,由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小是错误的;
(7)图3将测力计与木块固定,此时无论怎样拉动木板,即对木板的运动没有要求;木块和测力计都能保持静止,测力计的示数比较稳定,便于读数;
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)1.6;(3)在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(5)2:1;0;
(6)不正确;没有控制压力大小不变;(7)可以随意拉动木板,测力计始终处于静止状态,示数稳定,便于读数.

点评 此题是探究影响摩擦力因素的实验,考查了控制变量法和二力平衡条件的应用及评估能力,注意实验的改进所具有的优点,并学习改进的方法.

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质量
大小
(千克)
m0.7
m00.1
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m20.9

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