Question

【題目】小明用如圖甲、乙所示的裝置，探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關．

（1）如圖甲所示，他首先用彈簧測力計水平拉動木塊在水平桌面上做勻速直線運動，這樣做的目的是使拉力與摩擦力_______．

（2）比較甲圖和乙圖所示實驗，說明滑動摩擦力的大小與_______有關．

（3）小明在進行乙圖中實驗時，當彈簧測力計為7N時，木塊做勻速直線運動，若用8N的力拉著木塊和砝碼水平一起做加速運動，則木塊所受的滑動摩擦力為_______N，此時砝碼受_______（靜/滑動）摩擦力作用，方向為水平_______（向右/向左）．

（4）小明某次拉動木塊由靜止變為勻速運動時，拉力F隨時間t的變化關系如圖丙所示．其中0～3s木塊處于靜止狀態，3s時木塊開始運動，木塊運動后隨即改變拉力，3s～5s時間內木塊作變速直線運動；木塊在5s后處于勻速直線運動狀態．則當用4.1N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受摩擦力大小為_______N，當用4.5N的水平拉力拉木塊時，木塊所受摩擦力大小為_______N．

（5）實驗后，小剛同學為了測試他穿的橡膠底和牛筋底的運動鞋時哪個鞋底表面更粗糙．

①小剛發現牛筋底的運動鞋較輕，于是便向鞋中添加了適量的砝碼，目的是_____．

②小剛在拉動過程中發現，勻速直線拉動鞋實際很難控制，于是他將鞋放在水平放置的木板上，將彈簧測力計固定，改為拉動木板，如圖丁所示，其目的_______（不需要/需要）使木板作勻速直線運動．

Answer 1

【答案】 相等（或平衡） 壓力的大小（或壓力） 7 靜 右 4.1 4 使鞋子對水平面的壓力相等（或控制對水平面的壓力相等） 不需要

【解析】解答：(1)只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。(2)比較甲圖和乙圖所示實驗,接觸面粗糙程度相同,乙中壓力大,測力計示數大,即摩擦力大,故得出的結論是：滑動摩擦力的大小與壓力的大小(或壓力)有關。(3)小明在進行乙圖中實驗時,當彈簧測力計為7N時，木塊做勻速直線運動，若用8N的力拉著木塊和砝碼水平一起做加速運動，根據影響滑動摩擦力的兩個因素沒有改變,則木塊所受的滑動摩擦力仍為7N，此時因砝碼向右做加速運動，則在水平方向上一定受到一個向右的力，這個力是木塊施加的靜摩擦力(砝碼相對木塊沒有相對運動)，方向為水平向右。(4)當用4.1N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊處于平衡狀態，受到力為平衡力，故木塊所受摩擦力大小為4.1N；木塊在5s后處于勻速直線運動狀態，受到平衡力的作用，拉力大小與摩擦力大小相等，由圖可知，此時摩擦力大小為4N，當用4.5N的水平拉力拉木塊時，因影響摩擦力的兩個因素沒有改變，故木塊所受摩擦力大小為4N.

(5)研究滑動摩擦力大小接觸面粗糙程度的關系時，要控制壓力大小相同，①故小剛發現牛筋底的運動鞋較輕,于是便向鞋中添加了適量的砝碼,目的是：使鞋子對水平面的壓力相等(或控制對水平面的壓力相等).②小剛在拉動過程中發現，勻速直線拉動鞋實際很難控制，于是他將鞋放在水平放置的木板上，無論木板怎樣運動，鞋處于靜止狀態，受到的拉力與摩擦力大小相等，故其目的不需要使木板作勻速直線運動。