Question

2．在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，小明有如下猜想：
A．滑動摩擦力大小與壓力大小有關(guān)
B．滑動摩擦力大小與接觸面積的粗糙程度有關(guān)
為此小明進行了如圖所示的實驗，實驗數(shù)據(jù)如表所示：

序號	壓力/N	接觸面種類	彈簧測力計示數(shù)/N
1	6	木板	1.5
2	6	毛巾	2.8
3	12	毛巾	5.6
4	12	毛巾	3.5

（1）實驗1、2、3，用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識可知滑動摩擦力大小等于拉力大�。�
（2）由實驗1、2可驗證猜想B（選填“A”或“B”）正確，并可得到的結(jié)論是：在壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）完成探究“影響滑動摩擦力大小因素”實驗后，接著小明在毛巾表面上，利用如圖4的實驗裝置，使物體水平勻速移動了10cm，則繩端水平移動的距離為20 cm，結(jié)合表中序號4及相關(guān)數(shù)據(jù)，則此滑輪組的機械效率η=80%．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，二力大小相等；
（2）分析實驗1、2的相同量和不同量，利用控制變量法得出結(jié)論；
（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩子自由端水平移動的距離；
物體受到的滑動摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$求出表中序號4中滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）用彈簧測力計水平拉動木塊做勻速直線運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可得出二者大小相等；
（2）由實驗1、2可知，壓力的大小相同，接觸面的材料不變即接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同即受到的摩擦力不同，且接觸面越粗糙摩擦力越大，可驗證猜想B，可得結(jié)論：壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）由圖可知，n=2，則繩子自由端水平移動的距離：s_繩=ns_物=2×10cm=20cm，
因物體受到的滑動摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運動的速度無關(guān)，由實驗3可知實驗4受到的摩擦力f=5.6N，
序號4中滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$=$\frac{5.6N×0.1m}{3.5N×0.2m}$×100%=80%．
故答案為：（1）二力平衡；（2）B；在壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（3）20；80%．

點評 本題考查了二力平衡條件的應用以及利用控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論以及滑輪組機械效率公式的應用，明確影響滑動摩擦力大小的因素和計算滑輪組機械效率時的有用功是關(guān)鍵．