Question

【題目】小明利用圖甲所示裝置，探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將木塊放在水平木板上，彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊作做_____運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。

序號(hào)	木塊放置情況	接觸面情況	壓力/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	棉布	6	1.8
5	平放	毛巾	6	3.0

（2）分析序號(hào)_____三組數(shù)據(jù)可知：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)，滑動(dòng)摩擦力F1與接觸面所受壓力FN的關(guān)系是_____。

（3）小明在另一次實(shí)驗(yàn)中，由靜止拉動(dòng)木塊直到木塊勻速滑動(dòng)的過程中得到拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系，如圖乙所示，其中0～4s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析圖象可知，小明用2.1N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力為_____N；若使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用_____N的水平力拉木塊；若水平拉力為3N，木塊所受的摩擦力為_____N。

Answer 1

【答案】勻速直線 ）1、2、3 f=0.2F 2.1 2.3 2

【解析】

（1）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力，根據(jù)二力平衡條件，木塊一定進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)；

（2）要探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關(guān)系，需要控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力大小，找出符合題意的即；

可根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出滑動(dòng)摩擦力F1與接觸面所受壓力FN的關(guān)系；

（3）由圖可知要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用多大的水平拉力拉木塊；

處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體，受到平衡力作用；

摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體所受拉力和運(yùn)動(dòng)情況等無關(guān)。

（1）在實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，并使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)，此時(shí)拉力大小與摩擦力相等；

（2）要探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關(guān)系，需要控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力大小，1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合題意；由表格數(shù)據(jù)知，壓力增大幾倍，滑動(dòng)摩擦力便增大為原來的幾倍，所以摩擦力與壓力成正比，設(shè)，當(dāng)FN=6N時(shí)，F(xiàn)1=1.2N，代入數(shù)據(jù)得： ，解得：k=0.2所以關(guān)系式為：；

（3）由圖示圖象可知，要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊；

由上知，要拉動(dòng)木塊，需要的最小拉力是2.3N，所以施加2.1N拉力時(shí)，物體會(huì)靜止，水平方向受力平衡，所以摩擦力也是2.1N；由圖象可知，木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為2N，由于摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體所受拉力和運(yùn)動(dòng)情況等無關(guān)，所以當(dāng)拉力為3N時(shí)，摩擦力仍為2N。

答案：(1). 勻速直線 (2). ）1、2、3 (3). F1=0.2FN (4). 2.1 (5). 2.3 (6). 2