Question

【題目】科技的進步也為測摩擦力的大小提供了先進的手段，如圖甲所示，用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0—t1時間內(nèi)木塊保持靜止狀態(tài)，木塊運動后改變拉力，使木塊t2后處于勻速直線運動狀態(tài)計算機對數(shù)據(jù)處理后，得到如圖乙所示拉力隨時間變化圖線，回答下列問題：

(1)為了測量木塊的滑動摩擦力，應(yīng)該讓它在水平面上做__________運動，由__________知識可知，此時木塊所受的摩擦力等于拉力傳感器的拉力；

(2)在0—t1時間內(nèi)，當用F=5.1N時，木塊處于__________狀態(tài)，此時木塊所受摩擦力大小為_______N；t2時間后若用F=5.8N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為__________N；

(3)為了研究兩個物體間的滑動摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)則實驗中的木塊應(yīng)選擇__________；

A.各個面粗糙程度相同的正方體

B.各個面粗糙程度不同的正方體

C.各個面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體

D.各個面粗糙程度不相同，長寬高各不相同的長方體

(4)如圖丙所示，為研究滑動摩擦力F滑大小與接觸面受到壓力F壓大小的關(guān)系，在重力為17N的木塊上每次增加1N重的砝碼，分別用水平拉力F使木塊作勻速直線運動實驗測量數(shù)據(jù)如下：

木塊對水平面壓力F壓(牛)	17	18	19	20	21
水平拉力F(牛)	5.1	5.4	5.7	6.0	6.3

根據(jù)表格數(shù)據(jù)，得出滑動摩擦力F滑大小與接觸面受到壓力F壓大小的關(guān)系式為__________。

Answer 1

【答案】勻速直線 二力平衡 靜止 5.1 5.1 C F滑 = 0.3F壓

【解析】

(1)[1][2]用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動時，則木塊水平方向上受到拉力和滑動摩擦力的作用，這兩個力平衡力，根據(jù)二力平衡條件，滑動摩擦力大小等于拉力大小。

(2)[3][4]由圖可知，當用

F=5.1N

的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊處于靜止狀態(tài)，靜止的木塊在水平方向上受到平衡力的作用；即拉力與靜摩擦力是一對平衡力，其大小相等；故木塊所受摩擦力大小為5.1N。

[5]木塊在t2后處于勻速直線運動狀態(tài)，所受拉力為5.1N，與滑動摩擦力是一對平衡力，故摩擦力大小是5.1N，當用

F=5.8N

的水平拉力拉木塊時，木塊將做加速運動，而木塊所受摩擦力大小不會變化，因為壓力和粗糙程度都沒有改變，故摩擦力大小仍為5.1N。

(3)[6]探究兩物體間的滑動摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)時，應(yīng)控制壓力、接觸面粗糙程度不變，改變面積的大小，故應(yīng)選用各個面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體，故選C。

(4)[7]在研究摩擦力大小與所受壓力關(guān)系時，拉動物體做勻速直線運動，所以摩擦力與拉力是一對平衡力，因此

f=F

從表格中數(shù)據(jù)可以看出，拉力與壓力大小的比值不變，即摩擦力與所受壓力的比值是

=0.3

所以摩擦力大小與接觸面受到壓力之間的關(guān)系是

F滑=0.3F壓