Question

4．小明做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗，所用的長木板表面的粗糙程度均勻．

（1）小明與彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動，測力計的示數如圖甲所示，木塊受到的滑動摩擦力為2N．
（2）小紅在用同一裝置重做小明的實驗時，發現彈簧測力計的示數不穩定，某時刻彈簧測力計示數如圖乙所示，此時木塊受到的滑動摩擦力為2N．
（3）為解決上述問題，小明對實驗裝置做了如圖丙所示的改進，重復實驗，發現效果更好．實驗中，小明拉著長木板沿水平地面向左運動，并保持木塊水中靜止不動．此時木塊所受的摩擦力是2N，方向水平向左．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計讀數：首先確定每一個大格和每一個小格的讀數，然后讀數；
彈簧測力計拉動物體時，彈簧測力計顯示拉力大小，物體在水平面上進行勻速直線運動時，水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等；
（2）知道影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度；
（3）影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度；摩擦力的方向和其相對運動方向相反．

解答 解：
（1）彈簧測力計的每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，圖甲中彈簧測力計的示數為2．N，木塊進行勻速直線運動，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，根據二力平衡條件，所以滑動摩擦力大小等于拉力等于彈簧測力計的示數；
（2）圖乙中彈簧測力計的示數為3N；由滑動摩擦力的因素可知，壓力和接觸面的粗糙程度均不變，所以滑動摩擦力不變，應該與圖甲中相同，即為2N；
（3）如圖丙所示的改進，不一定保持木板做勻速直線運動，彈簧測力計是相對靜止的，讀數容易讀得準確，由滑動摩擦力的因素可知，壓力和接觸面的粗糙程度均不變，所以滑動摩擦力不變，應該與圖甲中相同，即為2N；
向左拉動長木板，木塊相對于長木板來說向右運動，摩擦力的方向和其相對運動方向相反，所以木塊A受到的摩擦力方向水平向左．
故答案為：（1）2；（2）2；（3）2；水平向左．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應用及控制變量法．要知道影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，兩因素不變，則摩擦力不變．