Question

17．為了探究滑動摩擦力跟哪些因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了如下操作：
（1）將表面平整的長木板放在水平桌面上，再把木塊（質(zhì)量為200g）放在木板上，小明沿水平方向拉動彈簧測力計(jì)，使木塊做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是為了使拉力等于摩擦力，讀出彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為0.5N；
（2）分別將此木塊和所加鉤碼的總質(zhì)量增至400g、600g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為1.0N和1.5N，初步得出的結(jié)論為滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)．
（3）另一組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，裝置如圖乙所示；將木塊用測力計(jì)水平拉住，測力計(jì)另一端固定在桌上一側(cè)，細(xì)線一端和砂桶連接，另一端跨過定滑輪和長木板相連，實(shí)驗(yàn)時在砂桶中加砂，當(dāng)桶和砂的總重為5N時，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖丙所示，木板做勻速直線運(yùn)動，此時木塊和長木板之間的滑動摩擦力大小為2.4N，長木板受到桌面對它的摩擦力為2.6N．若在砂桶中繼續(xù)加砂3N，長木板將做加速（選填“勻速”、“加速”或“減速”）運(yùn)動，彈簧測力計(jì)示數(shù)不變（選“填“變大”、“變小”或“不變”），（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）

Answer 1

分析 （1）測力計(jì)水平拉動物體時，測力計(jì)顯示拉力大小，物體在水平方向上受到拉力和滑動摩擦力的作用，當(dāng)物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時，滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，滑動摩擦力大小等于拉力大�。�
（2）（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，壓力大小不變，接觸面粗糙程度不變時，滑動摩擦力大小不變．無論木板進(jìn)行勻速、加速、減速時，木塊受到木板的滑動摩擦力大小是不變的，木塊相對桌子來講是靜止的，木塊水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以測力計(jì)示數(shù)不變．

解答 解：（1）測力計(jì)水平拉動物體時，測力計(jì)顯示拉力大小，當(dāng)物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)動時，物體在水平方向的滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，滑動摩擦力大小等于拉力大�。�所以讀出測力計(jì)的示數(shù)就是滑動摩擦力的大�。�
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“分別將此木塊和所加鉤碼的總質(zhì)量增至400g、600g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為1.0N和1.5N”分析可知，在接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大，即滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；
（3）由圖可知測力計(jì)的分度值為0.2N，此時示數(shù)為2.4N，由于木塊靜止，根據(jù)二力平衡可知，長木板對木塊的摩擦力為2.4N．
對長木板進(jìn)行受力分析：受水平向左的拉力5N，木塊對長木板向右的拉力2.4N，還受桌面對長木板向右的摩擦力，三力平衡，故長木板受到桌面對它的摩擦力f=5N-2.4N=2.6N；
若在砂桶中繼續(xù)加砂3N，由于拉力大于摩擦力故而長木板受力不平衡，此時長木板將做加速運(yùn)動；無論木板進(jìn)行勻速、加速、減速運(yùn)動時，木塊與桌子之間的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，故滑動摩擦力不變，所以測力計(jì)示數(shù)不變，總是等于滑動摩擦力大小．
故答案為：（1）勻速直線；
（2）滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；
（3）2.4； 2.6； 加速；不變．

點(diǎn)評 滑動摩擦力大小只跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動速度無關(guān)，這個問題，學(xué)生總是不容易理解的．