Question

【題目】如圖甲所示，用一拉力傳感器（能感應力大小的裝置）水平向右拉一水平面上的木塊，在此過程中，拉力的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示，物體運動速度v的大小隨時間t變化的情況如圖丙所示：

(1)為了測量木塊的滑動摩擦力，應讓它在水平面上做_________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)3~5s物體受到的摩擦力大小是_________；1~3s物體處于________狀態，此時受到的摩擦力大小是__________；

(3)為了探究兩物體間的滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關，則實驗中的木塊應選_______；

A.各個面粗糙程度相同的正方體

B.各個面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體

C.各個面粗糙程度的正方體

D.各個面粗糙程度不相同，長寬高各不相同的長方體

(4)如圖丁所示，為研究滑動摩擦力f大小與接觸面受到壓力大小的關系，在重力為25的木塊上每次增加1重的砝碼，分別用水平拉力使木塊做勻速直線運動，實驗測量數據如下表：

木塊對水平面壓力F壓/N	25	26	27	28	29	30
水平拉力F/N	5.0	5.2	5.4	5.6	5.8	6.0

分析表格數據，得出滑動摩擦力f大小與接觸面受到壓力大小的關系式為_______。

Answer 1

【答案】勻速直線 二力平衡 5 加速運動 5 B f=0.2F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，根據二力平衡條件，滑動摩擦力大小等于拉力大小。

(2)[3]由丙圖可知，3~5s時，物體勻速運動，物體處于平衡狀態，受到的拉力和摩擦力是平衡力，由圖乙可知，3~5s時，拉力為5N，所以摩擦力是5N。

[4][5]1~3s之間，物體加速運動，受力不平衡，拉力大于摩擦力；但由于壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變，所以摩擦力大小不變；即仍為5N。

(5)[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時，應控制壓力、接觸面粗糙程度不變，改變面積的大小，故應選用各個面粗糙程度相同，長寬高各不相同的長方體，故選B。

(6)[7]在研究摩擦力大小與所受壓力關系時，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

從表格中數據可以看出，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0.2，所以摩擦力大小與接觸面受到壓力之間的關系是

f=0.2F壓