Question

为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某实验小组设计了如图所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上，如图甲所示．

（1）在甲图中，缓慢向两侧移动铁架台E和F，保持木块A与B位置不动，整个装置静止后，木块A所受静摩擦力f_A的方向向      ，大小应该等于弹簧测力计      的示数（填“C”或“D”）．

（2）实验中发现，弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数．经过讨论，同学们完善了实验装置，如图乙所示．放置细圆木条是为了消除      之间的摩擦力对实验的影响．

（3）同学们利用完善后的装置重新进行实验，整个装置静止后，弹簧测力计C的示数为2N，弹簧测力计D的示数如图所示．由此可知，弹簧测力计D对物体A的拉力F_A=      N．

（4）请你写出利用完善后的实验及数据分析验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的过程：      ．

Answer

（1）左；D；（2）木块B与桌面；（3）2；（4）由于物体A静止，它除了受到弹簧测力计D的拉力FA外，还受到物体B对它的静摩擦力fA，同理，物体B会受到物体A对它的静摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析实验数据，若fA=fB=2N；则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

【解析】

试题分析：（1）一般情况下，滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反；

对物体受力分析，利用二力平衡条件和力的相互作用．

（2）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度．减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动．

（3）使A、B保持相对静止，测出静摩擦力的大小．

（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上．

【解析】

（1）因为A受到向右的拉力，因此A受到向左的摩擦力；

A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力，故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数．

（2）在B下面放细圆木的目的是使接触面脱离，用滚动代替滑动，减小了木块B与桌面之间的摩擦力．

（3）本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，故实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对静止，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数相等，弹簧测力计D对物体A的拉力FA=2N．

（4）由于物体A静止，它除了受到弹簧测力计D的拉力FA外，还受到物体B对它的静摩擦力fA，同理，物体B会受到物体A对它的静摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析实验数据，若fA=fB=2N；则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

故答案为：（1）左；D；（2）木块B与桌面；（3）2；（4）由于物体A静止，它除了受到弹簧测力计D的拉力FA外，还受到物体B对它的静摩擦力fA，同理，物体B会受到物体A对它的静摩擦力fB，因此，力的作用是相互的．分析实验数据，若fA=fB=2N；则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

【点评】掌握静摩擦力大小的影响因素，能够利用控制变量法探究静摩擦力大小的影响因素．