Question

【題目】如圖所示是小明“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小和形狀完全相同.在實(shí)驗(yàn)前，小明提出了以下幾種猜想：

猜想一：滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)；

猜想二：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)；

猜想三：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間接觸面積的大小有關(guān)；

（1）如圖甲，實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著銅塊沿____方向做____運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示.此時(shí)，銅塊受到的摩擦力是____N.

（2）比較甲、丙兩圖，可得到的結(jié)論是________________.

（3）圖丙、丁中銅塊和木塊疊在一起的目的是使____相同，比較丙、丁兩圖可得出滑動(dòng)摩擦力的大小與________有關(guān).

（4）在全班交流環(huán)節(jié)中，小明為探究猜想二，又設(shè)計(jì)了如下方案：

①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出銅塊和木塊的重力大小分別為G1和G2；

②如圖A和B所示，將銅塊和木塊都平放在長木板上測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小分別為1和2；

③比較和大小關(guān)系，獲得結(jié)論.（提示：此時(shí)物塊對(duì)木板的壓力大小與重力大小相等）

a.老師肯定了小明的方案，因?yàn)椋郝烦膛c時(shí)間的比值即單位時(shí)間內(nèi)物體通過的路程反映了物體運(yùn)動(dòng)的快慢；同樣道理，滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值即_________ 下的滑動(dòng)摩擦力，反映了_______.

b .我們學(xué)過的利用“比值法”定義的物理量還有_________.

（5）課后，班級(jí)創(chuàng)新小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出如圖所示的裝置測(cè)滑動(dòng)摩擦力，桌面上質(zhì)量為m的滑塊A通過輕繩繞過滑輪，繩的另一端懸掛一只一次性塑料杯.測(cè)量時(shí)，向塑料杯中加適量水（當(dāng)需加少量水時(shí)可改用膠頭滴管），使滑塊A做勻速直線運(yùn)動(dòng).將一次性杯中的水全部倒入量杯中，讀出量杯中水的體積為V，則滑塊A受到的摩擦力=___.（用字母表示滑塊A受到的摩擦力，水的密度為ρ水）實(shí)驗(yàn)中選擇一次性塑料杯的原因是：________________.

Answer 1

【答案】 水平 勻速直線 2.4 當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大 壓力 接觸面的粗糙程度 單位壓力 接觸面的粗糙程度 密度 、壓強(qiáng) f= ρ水Vg 質(zhì)量小，可忽略不計(jì)

【解析】（1）測(cè)滑動(dòng)摩擦力大小時(shí)，要用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的條件，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小；

（2）甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力越大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越大，滑動(dòng)摩擦力越大，所以，比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是：在觸面粗糙程度相同的條件下，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；

（3）乙、丙兩圖，銅塊和木塊疊在一起的目的是對(duì)接觸面的壓力相同，比較乙、丙兩圖知：在壓力相同的條件下，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大，所以乙丙兩圖

探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系；

（4）分析小明所設(shè)計(jì)的方案可知，這是一種通過比值法來進(jìn)行的比較，因此，由題意知：滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值即單位壓力下的滑動(dòng)摩擦力，反映了接觸面的粗糙程度，類似利用比值法來定義的物理量還有密度、壓強(qiáng)、功率等；

（5）圖中杯和水的重力就等于對(duì)物體A的拉力，就等于物體與桌面的摩擦力，在不計(jì)杯重時(shí)，f=F=G=mg=ρ水Vg，實(shí)驗(yàn)中紙杯的質(zhì)量小，可忽略不計(jì)，計(jì)算拉力時(shí)更方便。