Question

如图所示，弹簧测力计左端固定，木板放在水平桌面上，装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连，细线与木板平行且与弹簧测力计轴线在一条直线上。小明同学利用此装置探究滑动摩擦力大小与压力的关系。

 

（1）实验步骤如下：

①把橡皮泥粘在滑块上先用弹簧测力计测出_____；

②再将粘有橡皮泥的滑块放到木板上，并通过细线和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后读出示数，滑动摩擦力大小等于_____；

③多次改变_____，并重复步骤①②，实验数据记录如表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6
压力F/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
弹簧测力计示数f/N	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（2）分析实验数据可知，在接触面状况相同时，滑动摩擦力大小与压力大小的关系式是_____。

（3）向右拉动木板时，快拉或慢拉对弹簧测力计的示数_____（选填“有”或“没有”）影响

（4）另一同学在做该实验时发现，向右拉动木板的过程中测力计的示数会不断变化，造成这个现象的原因可能是_____。

（5）另一同学发现压力变化的同时滑块和橡皮泥的重力也在变化，认为滑动摩擦力可能是受到物体重力的影响，你_____（选填：“同意”或不同意）该同学的观点吗？若同意，说明理由；若不同意，请简要设计一个实验，证明该观点错误。_____。

Answer

滑块和橡皮泥的总重力 弹簧测力计的示数 橡皮泥的重力 f＝0.4F 没有 木板各处的粗糙程度不同 不同意 详见解析

【解析】

（1）①要探究滑动摩擦力大小与压力的关系，需要测量物体对接触面的压力大小，把橡皮泥粘在滑块上，先用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重G；

②用手向右拉动木板，滑块处于平衡状态，摩擦力和拉力是平衡力，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；

③探究性实验多次测量的目的是总结规律，所以多次改变橡皮泥的重力，并重复步骤；①②；

（2）由表格数据可知，接触面状况相同时，压力越大，滑动摩擦力越大，滑动摩擦力与压力成正比，设摩擦力和压力的关系式为f=kF，0.2N＝k×0.5N，解得k＝0.4，

0.4N＝k×1.0N，解得k＝0.4，

0.6N＝k×1.5N，解得k＝0.4，

所以f＝0.4F；

（3）实验中快拉或慢拉木板，滑块仍受平衡力，由于压力和接触面的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数不变，即快拉或慢拉对弹簧测力计的示数无影响；

（4）向右拉动木板的过程中测力计的示数会不断变化，可能是木板各处的粗糙程度不同；

（5）另一同学发现压力变化的同时滑块和橡皮泥的重力也在变化，认为滑动摩擦力可能是受到物体重力的影响，这个观点是错误的；

设计实验：在滑块上悬挂一个氢气球，保证重力不变，但压力减小，摩擦力减小。