Question

小明用如图1所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关：

(1)实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿__________方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动，这样做的目的是__________________________________。

序号	木块放置情况	木板表面情况	压力/N	弹簧测力计示数/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上铺棉布	6	1.8
5	平放	木板上铺毛巾	6	3.0

(2)实验时，小明记录的部分数据如上表所示：

①分析序号为1、2、3 的三组数据，得出的结论： _______________________。

②分析序号为__________ 三组数据，可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。

 

(3)小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图2所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是______________

A．静止                           B．匀速直线运动

C．静止或匀速直线运动             D．条件不足，无法判断

(4)在采用如上图1所示的实验装置测量物体受到的摩擦力时，同学们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图3，拉动长木板沿水平方向运动，这样做的好处是  ____________________（写出一种即可）。

Answer

水平 使拉力大小等于摩擦力大小 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 1、4、5 2.3 C 木板不需要匀速直线运动

【解析】

（1）木块在水平木板上运动，受到的摩擦力是水平方向的，为了使拉力和摩擦力成为一对平衡力，拉力大小等于摩擦力大小，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动；

（2）①由序号为1、2、3三组数据可知，接触面的粗糙程度相同，压力不同，摩擦力不同，可见，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；

②探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，保持压力相同，改变接触面的粗糙程度，选择1、4、5三组数据；

（3）由图2可知， 0～4s木块处于静止状态，4s以后木块被拉动可做匀速直线运动；结合图象可知，要使木块由静止开始运动，至少要用2.3N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，可能静止（还没拉动）、可能匀速运动，故选C；

（4）用图3进行实验时，无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，受拉力与摩擦力平衡，拉力等于摩擦力，并且容易读数。