Question

在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做_____，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：_____。

（3）比较_____两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。

（4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为_____N。

（5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向_____，大小为_____N．这样改进的好处是_____。

Answer

匀速直线 等于 在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大 2、3 3 水平向右 2.8 不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作

【解析】

（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体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，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；

（2）由1、2两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；

（3）要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，如图2、3两次符合要求。

（4）由图丙可知：2～6s物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙可知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N；6～8s物体做减速运动，但由于压力的接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N；

（5）木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右；

弹簧测力计分度值为0.1N，此时示数为2.8N，即拉力为2.8N，故滑动摩擦力为2.8N；

改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数。