Question

2．如圖是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，水平桌面上的兩個(gè)木塊材料和質(zhì)量相同，木塊1表面較光滑，木塊2的表面粗糙；彈簧測(cè)力計(jì)被豎直吊起，繩子經(jīng)過(guò)定滑輪后分別連接掛鉤和木塊1，并將木塊1放在水平放置的長(zhǎng)木板上．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)前，先將彈簧測(cè)力計(jì)的指針調(diào)零，然后水平向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板，繩子繃緊木塊1保持靜止不動(dòng)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；
（2）將木塊1取下，用繩子連接好木塊2，然后水平向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂，其中F₂＞F₁（選填“＞”、“=”或“＜”）；
（3）本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)二力平衡原理，得到木塊所受到的摩擦力大小；本實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)勢(shì)在于：不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作；
（4）由實(shí)驗(yàn)可知，滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）使用前要檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指到零位置．如果沒(méi)有指在零位置就需要調(diào)零；
（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力不變時(shí)，接觸面越粗糙受到的摩擦力越大；當(dāng)壓力和接觸面的粗糙程度不變時(shí)，摩擦力的大小不變；
（3）物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為摩擦力的大小；
木塊與彈簧測(cè)力計(jì)靜止不動(dòng)，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)；
（4）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力不變時(shí)，接觸面越粗糙受到的摩擦力越大．

解答 解：
（1）使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小之前，首先要觀察指針是否在0刻線處，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)零；
（2）木塊1表面較光滑，木塊2的表面粗糙，木塊對(duì)桌面的壓力相同，接觸面變粗糙，壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，木塊受到的摩擦力變大，即此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂＞F₁；
（3）由題意可知木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，表明該木塊在水平方向受到彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和木塊受到的摩擦力這一對(duì)平衡力的作用；
木塊與彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng)，拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，另一方面，由于測(cè)力計(jì)靜止便于讀數(shù)；
（4）比較兩次實(shí)驗(yàn)可以看出，壓力相同，接觸面粗糙程度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，故可得出結(jié)論：壓力相同時(shí)，接觸面粗糙越粗，滑動(dòng)摩擦力越大．
故答案為：（1）調(diào)零；（2）＞；（3）二力平衡；不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作；（4）接觸面的粗糙程度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和影響滑動(dòng)摩擦力的大小因素以及控制變量法的應(yīng)用，涉及到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，這也是初中物理學(xué)中最常用的兩種研究方法，是我們應(yīng)該熟練掌握的．