Question

【题目】小慧用如图所示，的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．

（1）实验时，小慧将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是 ， 实验时，小慧记录的部分数据如下表所示．

（2）a．分析序号三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关．滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是. b ． 如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为三组数据进行分析．
（3）小慧在实验时还发现：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图像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图像如图所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是：

A．静止 B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断

Answer 1

【答案】
（1）水平；木块处于平衡状态，拉力摩擦力
（2）1、2 、3；f=0.2F；1、4、5
（3）2.3；C
【解析】（1）探究摩擦力的大小与哪些因素有关，实验时，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。这样做的目的是物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，拉力等于摩擦力；
（2）a．探究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应保持木块放置情况和木板表面情况相同，压力大小不同，因此分析序号1、2、3三组数据 . 可知：接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，滑动摩擦力不同 . 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，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．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应控制压力大小相同，接触面粗糙程度不同，故应选序号为1、4、5三组数据进行分析 . 可得压力大小一定，滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关；
（3）分析图像可知：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；由图知，在0～4s木块处于静止状态，至少要用2.3N的水平拉力拉木块，才能使木块由静止开始运动 . 如果实验时木块受到的拉力是2N，有两种情况，一是还没有拉动，物体处于静止状态；二是拉动后物体做匀速直线运动 . 故木块处于静止或匀速直线运动状态，C符合题意 .
所以答案是：（1）水平；木块处于平衡状态，拉力摩擦力；（2）a . 1、2 、3；f＝0.2F；c . 1、4、5；（3）2.3；C .
【考点精析】本题主要考查了二力平衡条件的应用的相关知识点，需要掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）才能正确解答此题．