Question

10．某同學探究“摩擦力與哪些因素有關”，按圖甲的實驗裝置，利用彈簧測力計測量小木塊在水平桌面上的摩擦力：

（1）試驗時發現，當彈簧測力計的拉力等于0.4N時，物體保持靜止，此時物體受到的摩擦力大小為0.4N，此結論的理論依據是二力平衡條件；
（2）要測出物體收到的滑動摩擦力的大小，應該在物體勻速拉動運動時讀出彈簧測力計的示數；
（3）通過在木塊上增減砝碼，改變木塊對桌面的壓力，多次測量得到如圖乙所示的滑動摩擦力f隨壓力F變化的圖象．則當壓力等于3.6N時，摩擦力大小為1.08N；
（4）物理學上，我們將“滑動摩擦力與壓力的比值”稱為動摩擦因數，用符號μ表示：由此可知，μ沒有單位（選填“有”或“沒有”），由圖乙可求出木塊與桌面間的動摩擦因數大小為0.3．

Answer 1

分析 （1）物體處于靜止，受平衡力的作用，摩擦力等于拉力；
（2）運動過程中受到的摩擦力是滑動摩擦力，拉動物體做勻速直線運動，拉力與摩擦力平衡，大小相等；
（3）結合圖象確定滑動摩擦力的大小；
（4）根據動摩擦系數的定義確定動摩擦因數是否有單位；結合圖象中對應的壓力和摩擦力的值進行分析．

解答 解：
（1）當拉力等于0.4N時，木塊保持靜止，所以此時拉力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，摩擦力等于0.4N；
（2）若要測出木塊受到的滑動摩擦力大小，應該在木塊做勻速直線運動時讀出彈簧測力計的示數；
（3）由圖象知，動摩擦因數μ=$\frac{f}{F}$=$\frac{1.8N}{6N}$=0.3，當壓力為3.6N時，摩擦力大小為f=μF=0.3×3.6N=1.08N；
（4）動摩擦因數μ=$\frac{f}{F}$，f與F的單位相同都是N，所以μ 沒有單位；
由圖乙可求出木塊與桌面間的動摩擦因數大小為 μ=$\frac{f}{F}$=$\frac{1.8N}{6N}$=0.3．
故答案為：（1）0.4；二力平衡條件；（2）勻速拉動；（3）1.08；（4）沒有；0.3．

點評 此題是利用彈簧測力計測量木塊在水平金屬桌面上的摩擦力實驗，考查了二力平衡條件的應用，同時考查了對圖象的分析及新知識的接受能力．