Question

為了研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了一系列實(shí)驗(yàn)．以下是部分實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持長(zhǎng)木板水平且固定）

第一次：把木塊平放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（如圖甲），讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并記入下表中；
第二次：把木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖乙），記下相應(yīng)的示數(shù)；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長(zhǎng)木板上，再用同樣的方法拉木塊（如圖丙），記下相應(yīng)的示數(shù)．
（1）若已知每個(gè)木塊的質(zhì)量為2kg，請(qǐng)你幫助小明填全表格內(nèi)的數(shù)據(jù)；（g=10N/㎏）
（2）比較

 

兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)；
（3）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論

 

．
（4）木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

 

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	木塊對(duì)木板的壓力/N	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	滑動(dòng)摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

Answer 1

分析：（1）水平勻速拉動(dòng)木塊，木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可得，滑動(dòng)摩擦力等于拉力．根據(jù)平衡條件求出滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)木塊個(gè)數(shù)求出木塊對(duì)木板的壓力．
（2）探究摩擦力大小與接觸面面積的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面粗糙程度與壓力大小相等而接觸面的面積不同，分析表中數(shù)據(jù)，然后答題．
（3）分析表中1、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論．
（4）根據(jù)公式：μ=

f

FN

求得摩擦因數(shù)．

解答：解：（1）木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)二力平衡的原理，得到摩擦力的大小等于拉力．
一個(gè)木塊對(duì)木板的壓力為20N，則兩個(gè)木塊對(duì)木板的壓力為40N，數(shù)據(jù)如下表所示

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	對(duì)木板的壓力/N	測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	滑動(dòng)摩擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）由1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體間接觸面的粗糙程度與物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，物體間的滑動(dòng)摩擦力相同，由此可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無(wú)關(guān)．
（3）比較第1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在物體間接觸面的粗糙程度相同時(shí)，物體間的壓力越大，物體受到的滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）根據(jù)公式：μ=

f

FN

求得摩擦因數(shù)：μ=

8

40

=0.2．
故答案為：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）滑動(dòng)摩擦力與壓力正比（4）0.2

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可掌握解題．