Question

11．在研究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中：
（1）木塊在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)必須保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的道理，得到摩擦力大�。�
（2）由下面的數(shù)據(jù)表1得到的結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；由表2得到的結(jié)論是：壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力就越大．
表1

木板表面	1	2	3	4
壓力F（牛）	1	1.5	2	2.5
摩擦力f（牛）	0.2	0.28	0.4	0.5

表2

	毛巾	棉布	木板
壓力F（牛）	2	2	2
摩擦力f（牛）	1.28	0.73	0.4

表三

次數(shù)	木塊運(yùn)動(dòng)快慢	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
1	較快	1.8
2	慢	1.8
3	較慢	1.8

（3）李晨想探究摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度是否有關(guān)實(shí)驗(yàn)中李晨采用控制變量法，他用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊在桌面上進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3，從表中數(shù)據(jù)你得到的結(jié)論是：摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)．
（4）請(qǐng)你根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在所給坐標(biāo)中畫(huà)出摩擦力的大小f與接觸面受到的壓力大小N之間的關(guān)系圖象．根據(jù)圖象在誤差允許的范圍內(nèi)，可以得出滑動(dòng)摩擦力大小與作用在物體表面的壓力大小的關(guān)系是：f=0.2N．

Answer 1

分析 （1）由二力平衡的條件分析摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力相等．
（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)應(yīng)使用控制變量法；
（3）要探究摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，需保持壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，運(yùn)動(dòng)速度不同，觀察摩擦力的變化；
（4）首先根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)．根據(jù)圖象判斷摩擦力f與所受壓力之間的關(guān)系．

解答 解：（1）摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是水平方向上一對(duì)方向相反的力，若木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是一種平衡狀態(tài)，此時(shí)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力就是水平方向的一對(duì)平衡力，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，就等于摩擦力．
（2）由表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：4次實(shí)驗(yàn)的接觸面粗糙程度相同，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大，所以可得出的結(jié)論：接觸面粗糙程度一定（或相同）時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
由表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：3次實(shí)驗(yàn)的壓力大小相等，但接觸面粗糙程度不同，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大，所以可得出的結(jié)論：壓力一定（或相同）時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）從表格中數(shù)據(jù)可知，木塊運(yùn)動(dòng)的快慢發(fā)生了變化，但彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，即摩擦力未變，所以可得在保持接觸面所受的壓力、物體間的接觸面積大小、物體間接觸面的粗糙程度不變的情況下，摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)．
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)，如圖：

由圖象知，摩擦力和壓力的圖象近似是一條直線．摩擦力隨壓力的增大而增大，所以可以看出摩擦力與壓力成正比，根據(jù)$\frac{f}{N}$=$\frac{0.2N}{1N}$=0.2，
故可以得出f=0.2N．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）越大；壓力一定時(shí)；越大；（3）摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)；見(jiàn)上圖；f=0.2N．

點(diǎn)評(píng) 此題探究影響摩擦力大小的因素，考查了控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，要考查一個(gè)量與多個(gè)量之間的關(guān)系，需要用控制變量法．