Question

【題目】小張按如下步驟完成“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)：

a.如圖 1 中甲圖所示，將木塊A 平放在長(zhǎng)木板上，緩緩地勻速拉動(dòng)木塊 A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)；

b.如圖 1 中乙圖所示，將毛巾固定在長(zhǎng)木板上，木塊 A 平放在毛巾上，緩緩地勻速拉動(dòng)木塊 A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)；

c.如圖 1 中丙圖所示，將木塊 A 平放在長(zhǎng)木板上，并在木塊A 上放一砝碼，緩緩地勻速拉動(dòng)木塊 A，保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，并記錄其示數(shù)。

（1）由圖 1 中甲、乙兩圖可知：當(dāng)接觸面受到的壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越_____（選填“大”或“小”）；圖 1 丙中木塊 A 上的砝碼受到的摩擦力是______________N。

（2）實(shí)驗(yàn)后小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。于是小麗設(shè)計(jì)了如圖 1 中丁圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，該方案的優(yōu)點(diǎn)是____________。

（3）實(shí)驗(yàn)拓展：如圖 2 所示，放在水平地面上的物體 C 受到方向不變的水平拉力 F 的作用， F-t 和 v-t 圖像分別如圖 3 和圖 4 所示，則物體 C 在 t=4s 時(shí)受到的摩擦力大小為___________N。

Answer 1

【答案】大 0 不需要拉動(dòng)長(zhǎng)木板B 做勻速直線運(yùn)動(dòng)；彈簧測(cè)力計(jì)靜止，便于讀數(shù) 4

【解析】

(1)[1]因沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小；由圖1中甲乙兩圖可知：當(dāng)接觸面受到的壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。

[2]因?yàn)槟緣KA上的砝碼相對(duì)于木塊A始終是相對(duì)靜止的，根據(jù)滑動(dòng)摩檫力產(chǎn)生的條件知產(chǎn)生滑動(dòng)摩檫力必須是具有相對(duì)滑動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)知，砝碼相對(duì)于木塊A不滿足此條件，故木塊 A 上的砝碼受到的摩擦力為0。

(2)[3]如圖1中丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，A相對(duì)于地面靜止，受到摩擦力和測(cè)力計(jì)的拉力為一對(duì)平衡力，故該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要長(zhǎng)木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng)；彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)于地面也是靜止的，便于對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)。

(3)[4]如圖2所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，Ft和vt圖象分別如圖3圖4所示，由圖4知，69秒物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的拉力與摩擦力為一對(duì)平衡力，大小相等，因壓力大小和接觸面粗糙程度不變，則受到摩擦力大小不變，故物體C在第4秒時(shí)受到的摩擦力大小為4N。