Question

4．小明用如圖所示的實驗裝置來測量滑塊與木板之間的滑動摩擦力并探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)．一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤．實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運動．回答下列問題：
（1）滑塊受到的滑動摩擦力的大小f等于C．
A滑塊的重力m₁g    B．鉤碼的重力m₂g    C．托盤和鉤碼的總重力m₃g
（2）測量摩擦力所依據(jù)的實驗原理是二力平衡；
（3）在滑塊上添加一小正方體鐵塊，要使滑塊和鐵塊一起還能繼續(xù)做勻速直線運動，需要托盤中再加鉤碼，即增大對滑塊的拉力，由此可得出的結(jié)論是在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）若要探究滑塊所受的滑動摩擦力大小和滑塊與木板之間的接觸面大小是否有關(guān)，小明應(yīng)選擇B（選填“A．一個各面一樣粗糙的正方體的滑塊”、“B．一個各面一樣粗糙的長方體滑塊”或“C．兩個底面積不同的滑塊”），具體的操作是分別把木塊平放、側(cè)放、豎放勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，進行比較即可．．

Answer 1

分析 （1）當滑塊做勻速直線運動運動時，根據(jù)二力平衡的知識，此時滑塊受到的摩擦力等于繩子的拉力，即托盤和砝碼的總重力；
（2）滑塊做勻速直線運動時受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，它們的大小相等；
（3）滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，據(jù)此進行分析；
（4）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，所以在探究影響滑動摩擦力大小與接觸面積的關(guān)系時應(yīng)使用控制變量法．

解答 解：
（1）滑塊所受摩擦力的大小等于托盤和砝碼的總重力，即f=G=m₃g，故C正確；
（2）實驗的理論依據(jù)就是滑塊做勻速直線運動是受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，它們的大小相等；
（3）在滑塊上添加一小正方體鐵塊，要使滑塊和鐵塊一起還能繼續(xù)做勻速直線運動，需要托盤中再加鉤碼，即增大對滑塊的拉力，說明在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）探究摩擦力大小與接觸面積是否有關(guān)時，應(yīng)控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變接觸面積的大小，所以要選擇一個各面一樣粗糙的長方體滑塊B；
分別把滑塊平放、側(cè)放、豎放勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，進行比較即可．
故答案為：（1）C；（2）二力平衡；（3）在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）B；分別把滑塊平放、側(cè)放、豎放勻速拉動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，進行比較即可．

點評 本實驗根據(jù)物體受平衡力做勻速直線運動的原理測量摩擦力，把握住利用控制變量法分析實驗結(jié)論的基本思路是解答此題的關(guān)鍵所在．