Question

【題目】小明用如圖甲所示的裝置，探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關：

(1)實驗時，小明將木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊做________運動，利用________原理，可以測出木塊在木板上滑行時受到的摩擦力；

(2)在木塊上放一砝碼，從而改變木塊與長木板之間的壓力，如圖乙；把棉布鋪在長木板上，從而改變接觸面的粗糙程度，如圖丙。觀察三個實驗，比較甲圖和_____ 圖所示實驗，說明滑動摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關。比較甲圖和丙圖所示實驗，得出結論_______________；

(3)小明在進行乙圖中實驗時，多次改變放在木塊上的砝碼的質量，通過實驗得到滑動摩擦力F摩與作用在物體表面的壓力F壓的關系圖線如丁圖所示，由圖可知：F摩=_____F壓。乙圖中當木塊與砝碼對地面的壓力變為12N時，木塊在長木板上勻速滑動時需要的拉力為_________N；

(4)實驗操作中，小明發現彈簧測力計示數時大時小，原因是_____________________；

(5)小明某次拉動木塊由靜止變為勻速運動時發現：在物體還沒有被拉動的情況下，彈簧測力計仍然有示數，且示數逐漸增大，直到拉動物體為止。其拉力F隨時間t的變化關系如圖戊所示（其中0~3s木塊處于靜止狀態）。分析圖像可知：第6秒時，木塊受到的摩擦力是_______N，要使木塊由靜止到開始運動，至少要用_______N的水平拉力；若木塊所受的拉力F=4N，則木塊所處的狀態是______（填選項）。

A.靜止 B.勻速直線運動 C.靜止或勻速直線運動 D.條件不足，無法判斷

Answer 1

【答案】勻速直線 二力平衡 乙 滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關 0.25 3 木塊與接觸面的粗糙程度不均勻 4 4.2 C

【解析】

(1)[1][2]實驗時，小明將木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊做勻速直線運動，根據二力平衡條件可知，彈簧測力計計拉力大小與摩擦力大小相等，可以測出木塊在木板上滑行時受到的摩擦力。

(2)[3]甲、乙兩圖接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，測力計的示數不同，可得滑動摩擦力的大小與壓力大小有關。

[4]甲圖和丙圖所示實驗，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，測力計的示數不同，說明了滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。

(3)[5]由摩擦力F摩與作用在物體表面的壓力F壓的關系圖線可知，摩擦力F摩與作用在物體表面的壓力F壓成正比。當作用在物體表面的壓力為2N時，摩擦力為0.5N，作用在物體表面的壓力為4N時，摩擦力為1N，所以摩擦力F摩與壓力F壓的關系是

[6]當木塊與砝碼對地面的壓力變為12N時，木塊在長木板上勻速滑動時需要的拉力為

(4)[7]木塊與接觸面的粗糙程度不均勻，影響摩擦力的大小，會造成彈簧測力計的示數不容易穩定，彈簧測力計示數時大時小。

(5)[8]當木塊做勻速直線運動時，在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，根據二力平衡的知識可知，這兩個大小相等，方向相反，第6秒時，木塊受到的摩擦力是4N。

[9]由題意可知0~3s木塊處于靜止狀態，其中最大拉力為4.2N，要使木塊由靜止到開始運動，至少要用4.2N。

[10]根據圖象所示信息，如果實驗時木塊所受的拉力是4N，則木塊所處狀態是靜止或勻速直線運動，故C正確。

故選C。