Question

【題目】小慧用如圖所示，的裝置，探究摩擦力的大小與哪些因素有關．

（1）實驗時，小慧將木塊放在水平木板上，彈簧測力計沿方向拉動木塊，并使木塊作勻速直線運動．這樣做的目的是 ， 實驗時，小慧記錄的部分數據如下表所示．

（2）a．分析序號三組數據可知：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關．滑動摩擦力f大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是. b ． 如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，應選序號為三組數據進行分析．
（3）小慧在實驗時還發現：在木塊沒有被拉動時，彈簧測力計也有示數，且示數會變化．他請教老師，知道可用F-t圖像表示拉力隨時間的變化情況．若某次實驗開始拉動木塊直到木塊勻速滑動的F-t圖像如圖所示，其中0～4s木塊處于靜止狀態．分析圖像可知：要使木塊由靜止開始運動，至少要用N的水平拉力拉木塊；如果實驗時木塊所受的拉力是2N，則下列對木塊所處狀態的判斷，正確的是：

A．靜止 B．勻速直線運動
C．靜止或勻速直線運動 D．條件不足，無法判斷

Answer 1

【答案】
（1）水平；木塊處于平衡狀態，拉力摩擦力
（2）1、2 、3；f=0.2F；1、4、5
（3）2.3；C
【解析】（1）探究摩擦力的大小與哪些因素有關，實驗時，將木塊放在水平木板上，彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，并使木塊作勻速直線運動。這樣做的目的是物體受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，方向相反，拉力等于摩擦力；
（2）a．探究滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關系，應保持木塊放置情況和木板表面情況相同，壓力大小不同，因此分析序號1、2、3三組數據 . 可知：接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，滑動摩擦力不同 . 滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關，滑動摩擦力f大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是f=0.2F；
b．如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，應控制壓力大小相同，接觸面粗糙程度不同，故應選序號為1、4、5三組數據進行分析 . 可得壓力大小一定，滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關；
（3）分析圖像可知：要使木塊由靜止開始運動，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊；由圖知，在0～4s木塊處于靜止狀態，至少要用2.3N的水平拉力拉木塊，才能使木塊由靜止開始運動 . 如果實驗時木塊受到的拉力是2N，有兩種情況，一是還沒有拉動，物體處于靜止狀態；二是拉動后物體做勻速直線運動 . 故木塊處于靜止或勻速直線運動狀態，C符合題意 .
所以答案是：（1）水平；木塊處于平衡狀態，拉力摩擦力；（2）a . 1、2 、3；f＝0.2F；c . 1、4、5；（3）2.3；C .
【考點精析】本題主要考查了二力平衡條件的應用的相關知識點，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）才能正確解答此題．