Question

17．小紅和小明在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)要求用彈簧測力計(jì)拉著木塊沿水平方向做勻速 直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡知識可知，此時摩擦力與拉力二力大小相等，否則彈簧測力計(jì)的示數(shù)不等于摩擦力，摩擦力的方向向左．
（2）在甲圖示數(shù)實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.4N．
（3）比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）小紅和小明都感到實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)讀數(shù)有一定的困難，經(jīng)過思考，小紅提出把彈簧測力計(jì)右端固定，水平向左拉木板來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)效果會顯著改善．請寫出這樣改進(jìn)的好處實(shí)驗(yàn)中不必再控制物體做勻速直線運(yùn)動；彈簧測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）木塊只有在做勻速直線運(yùn)動時，受到彈簧測力計(jì)的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）在進(jìn)行測力計(jì)的讀數(shù)時，注意測力計(jì)的分度值；
（3）比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中不變的量和改變的量，從而得出結(jié)論；
（4）木塊與彈簧測力計(jì)靜止不動，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動，便于實(shí)驗(yàn)操作，便于彈簧測力計(jì)讀數(shù)．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時為了測出滑動摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動，此時摩擦力和拉力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡，可知此時滑動摩擦力與拉力大小相等，摩擦力的方向與物體運(yùn)動方向相反，所以摩擦力的方向向左；
（2）由甲圖知，測力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N；
（3）甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，接觸面粗糙程度相同，乙的壓力較大，而測力計(jì)的示數(shù)較大，說明受到的摩擦力較大，可得當(dāng)接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（4）木塊與彈簧測力計(jì)固定不動，拉動木板運(yùn)動，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，物體不必做勻速直線運(yùn)動，便于實(shí)驗(yàn)操作，另一方面，彈簧測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，便于讀數(shù)．
故答案為：（1）勻速； 二力平衡；左；（2）2.4；（3）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）實(shí)驗(yàn)中不必再控制物體做勻速直線運(yùn)動；彈簧測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，比較容易讀數(shù)．

點(diǎn)評 本題是探究影響滑動摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用及測量摩擦力的方法．