Question

物理課上，研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗，給小明留下了深刻的印象．放學后．他用盒裝牛奶、彈簧測力計在家做起了實驗，并有了新的發(fā)現．
（1）如圖，小明用彈簧測力計分別拉著一盒、兩盒、三盒牛奶在水平桌面上做勻速直線運動，目的是測出摩擦力，應用的物理原理是______．實驗數據記錄在表1中．
表一　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

	壓力F/N	滑動摩擦力f/N
一盒牛奶	3	0.6
兩盒牛奶	6	1.2
三盒牛奶	9	1.8

表二

	壓力F/N	滑動摩擦力f/N
一盒牛奶	3	0.9
兩盒牛奶	6	1.8
三盒牛奶	9	2.7

小明對表一中的測量數據進行分析，驚奇地發(fā)現：在接觸面相同情況下，每次實驗，滑動摩擦力大小與壓力大小的比值是______的．
（2）為驗證上述結論是否正確，小明按圖所示的方法在較粗糙的水平水泥地面上又進行了一次實驗，數據記在表2中，分析表2中的數據，可認為小明的發(fā)現是正確的，綜合分析，比較兩次的實驗數據和接觸面的情況，你認為滑動摩擦力與壓力比值的大小反映了______．
（3）綜合上述發(fā)現，小明推測，要使五盒疊放在一起的牛奶在上述水平桌面上勻速直線運動，彈簧測力計的示數應該為______N．

Answer 1

解：（1）用彈簧測力計拉著牛奶盒在水平桌面上做勻速直線運動，物體在水平方向受到兩個力的作用，運用二力平衡原理，間接測出摩擦力．
對表一中的測量數據進行分析，發(fā)現：在接觸面相同情況下，每次實驗，滑動摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的．
（2）比較兩次的實驗數據和接觸面的情況，發(fā)現兩次實驗中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，滑動摩擦力與壓力比值的大小不同，所以滑動摩擦力與壓力比值的大小反映了接觸面的粗糙程度．
（3）由表中數據可知，每增加一盒牛奶的壓力，摩擦力會增加0.9N，則5盒牛奶疊放時的滑動摩擦力f=5×0.9N=4.5N．
故答案為：二力平衡；相同；接觸面的粗糙程度；4.5．
分析：（1）用彈簧測力計拉著牛奶在水平桌面上勻速直線運動時，拉力和摩擦力是一對平衡力，可間接測出摩擦力的大�。�
（2）由表中數據可發(fā)現：在接觸面相同情況下，每次實驗，滑動摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的．
（3）影響摩擦力大小的因素：壓力的大小，接觸面的粗糙程度．兩次實驗中壓力相同，第一次將奶盒放在桌子上，第二次將奶盒放在水泥地面上，兩次接觸面的粗糙程度不同．
（4）從表中數據可知，每疊加一盒牛奶，摩擦力會增加0.9N，則可計算出5盒疊放時的滑動摩擦力．
點評：本題考查了二力平衡條件的應用和影響滑動摩擦力的大小因素，這個實驗是初中物理中比較重要的一個實驗，需要掌握．