Question

【題目】為了驗證“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置，整個裝置放在水平桌面上，其中A、B兩木塊疊放在一起，兩個輕質彈簧測力計C、D的一端與兩木塊相連，另一端固定在鐵架臺E、F上，如圖甲所示．

（1）在甲圖中，緩慢向兩側移動鐵架臺E和F，保持木塊A與B位置不動，整個裝置靜止后，木塊A所受靜摩擦力fA的方向向 ，大小應該等于彈簧測力計 的示數（填“C”或“D”）．

（2）實驗中發現，彈簧測力計C的示數不等于彈簧測力計D的示數．經過討論，同學們完善了實驗裝置，如圖乙所示．放置細圓木條是為了消除 之間的摩擦力對實驗的影響．

（3）同學們利用完善后的裝置重新進行實驗，整個裝置靜止后，彈簧測力計C的示數為2N，彈簧測力計D的示數如圖所示．由此可知，彈簧測力計D對物體A的拉力FA= N．

（4）請你寫出利用完善后的實驗及數據分析驗證“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的過程： ．

Answer 1

【答案】（1）左；D；（2）木塊B與桌面；（3）2；（4）由于物體A靜止，它除了受到彈簧測力計D的拉力FA外，還受到物體B對它的靜摩擦力fA，同理，物體B會受到物體A對它的靜摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析實驗數據，若fA=fB=2N；則靜摩擦力的作用是相互的，且一對相互作用的靜摩擦力大小相等．

【解析】

試題分析：（1）一般情況下，滑動摩擦力的方向與物體運動的方向相反；

對物體受力分析，利用二力平衡條件和力的相互作用．

（2）增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度．減小摩擦力的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動．

（3）使A、B保持相對靜止，測出靜摩擦力的大小．

（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在不同物體上．

解：

（1）因為A受到向右的拉力，因此A受到向左的摩擦力；

A受彈簧測力計D的拉力和B對A的摩擦力，故B對A的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計D的示數．

（2）在B下面放細圓木的目的是使接觸面脫離，用滾動代替滑動，減小了木塊B與桌面之間的摩擦力．

（3）本實驗是為了探究靜摩擦力作用的相互性，并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小，故實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F，在此過程中，應使A、B保持相對靜止，整個裝置靜止后，讀取兩個彈簧測力計的示數相等，彈簧測力計D對物體A的拉力FA=2N．

（4）由于物體A靜止，它除了受到彈簧測力計D的拉力FA外，還受到物體B對它的靜摩擦力fA，同理，物體B會受到物體A對它的靜摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析實驗數據，若fA=fB=2N；則靜摩擦力的作用是相互的，且一對相互作用的靜摩擦力大小相等．

故答案為：（1）左；D；（2）木塊B與桌面；（3）2；（4）由于物體A靜止，它除了受到彈簧測力計D的拉力FA外，還受到物體B對它的靜摩擦力fA，同理，物體B會受到物體A對它的靜摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析實驗數據，若fA=fB=2N；則靜摩擦力的作用是相互的，且一對相互作用的靜摩擦力大小相等．