Question

4．如圖所示，是某興趣小組在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置．長(zhǎng)滑板放在緊靠豎直墻壁的水平實(shí)驗(yàn)桌上，彈簧測(cè)力計(jì)左端通過(guò)細(xì)繩連接金屬物塊P，右端固定在墻上．在水平外力F的作用下，將長(zhǎng)滑板從物塊P的底下水平向左抽出．
方案一：保持物塊P對(duì)長(zhǎng)滑板的壓力不變，更換不同材料的長(zhǎng)滑板，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1；
方案二：保持長(zhǎng)滑板的材料不變，在物塊P的上表面增減砝碼，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2．
表1

長(zhǎng)滑板、P材料	木塊-金屬	金屬-金屬	皮革-金屬	橡膠-金屬	…
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（N）		3.2	3.6	3.9	…

表2

材料	橡膠--金屬
物塊P對(duì)長(zhǎng)滑板的壓力大�。∟）	13	15	17	19	…
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（N）	3.9	4.5	5.1	5.7	…

根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)題：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物塊P的拉力大小等于物塊P受到的滑動(dòng)摩擦力，理由是二力平衡；
（2）表1中當(dāng)使用木塊與金屬做實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則物塊P所受到的滑動(dòng)摩擦力為2.6N；
（3）分析表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)與生活中，許多摩擦對(duì)我們是有用的，請(qǐng)你聯(lián)系生活實(shí)際，試?yán)�舉一個(gè)增大有用摩擦的實(shí)例，并說(shuō)明是通過(guò)采取什么措施來(lái)增大摩擦的：在壓力一定時(shí)，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦．

Answer 1

分析 （1）物體P受平衡力作用，由平衡條件可以知道拉力與滑動(dòng)摩擦力相等；
（2）使用彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)，先要觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值，而后據(jù)指針的位置讀出示數(shù)；
（3）滑動(dòng)摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．探究滑動(dòng)摩擦力跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力大小；探究滑動(dòng)摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時(shí)，控制壓力大小不變，改變接觸面粗糙程度；
（4）增大摩擦的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度．可以從壓力或接觸面的粗糙程度來(lái)考慮．

解答 解：（1）由圖知，物塊P相對(duì)于長(zhǎng)滑板向右運(yùn)動(dòng)，則物塊P受的滑動(dòng)摩擦力方向與長(zhǎng)滑板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，水平向左；
物塊P在水平方向上的受力處于靜止?fàn)顟B(tài)，即處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物塊P的拉力大小等于物塊P受到的滑動(dòng)摩擦力；
（2）測(cè)力計(jì)的每一個(gè)大格是1N，每一個(gè)小格是0.1N，故此時(shí)的示數(shù)是2N+0.6N=2.6N；
（3）分析表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，壓力大小相同，接觸面粗糙程度不同，所以表1能說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，所以表2能說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)；故分析表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能得到的結(jié)論是：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)；
（4）鞋底上有花紋，是在壓力一定時(shí)，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦，不至于在公路上行走時(shí)，腳底下打滑．
故答案為：（1）二力平衡；（2）2.6；（3）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)；（4）在壓力一定時(shí)，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦．

點(diǎn)評(píng) 影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)是初中物理中的一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，需要掌握．注意二力平衡條件和控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)中的熟練運(yùn)用．