Question

【題目】物理興趣小組為了測量摩擦力的大小，設計了如圖甲所示的裝置：將力傳感器一端拉住木塊，另一端固定，并與計算機連接獲得拉力隨時間變化的規律圖像（如圖乙），足夠長的平板車通過細繩連接空沙桶，整個裝置開始時靜止（桌面光滑且細繩保持水平），通過往沙桶中倒沙使小車運動起來．

(1)打開力傳感器，并緩慢向沙桶里倒入沙子，小車將要運動時立即停止倒沙子，此時力傳感器的示數等于木塊與小車之間的________________（靜摩擦力/滑動摩擦力）大小。

(2)比較乙圖像中A處木塊所受拉力FA與摩擦力fA的大小，FA_____________（>/</=）fA。

(3)空沙桶的重力為___________N，第50秒后，小車將做_____________。

A．勻速直線運動 B．變速直線運動 C．以上選項都有可能

(4）木塊在第60秒時所受摩擦力大小為________N，木塊所受摩擦力方向為________。

(5)摩擦知識在生活中也有廣泛應用，比如汽車輪胎上有凹凸不平的花紋，這樣設計的好處是通過________________________的方法改變摩擦。

Answer 1

【答案】 靜摩擦力 = 2 C 3 水平向右 增大接觸面的粗糙程度

【解析】（1）由實驗裝置，結合操作過程知道，當小車由靜止剛好開始運動時，滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力，所以此時力傳感器的示數等于木塊與小車之間的靜摩擦力；

（2）由圖象可知，t=50s時，小車受的是最大靜摩擦力，剛好要運動，所以木塊在A處時處于靜止狀態，所受拉力FA與摩擦力fA大小相等，即FA=fA；

（3）根據題意知道，t=0時沒有向桶中倒沙，所以G空沙桶=F，由圖乙所示圖象可知，G空沙桶=F=2N；由圖象知道50s后小車受到的滑動摩擦力是3N，且恒定不變，但并不知道沙桶對小車的拉力是多少，所以不知小車所受合力是多少，故無法判斷小車的運動狀態，小車可能做勻速直線運動，也可能做變速直線運動，故選C；

（4）由圖象知道50s后小車受到的滑動摩擦力是3N，所以木塊在第60秒時所受摩擦力大小為3N，由于木塊相當于小車向左運動，所以木塊所受摩擦力方向為水平向右；

（5）汽車輪胎上有凹凸不平的花紋，這樣設計的好處是通過增大接觸面的粗糙程度的方法改變摩擦。