Question

小明設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究不同物體在木板上所受摩擦力的大小。
將物體放置在水平的長(zhǎng)木板上，物體與木板表面粗糙程度不變，導(dǎo)電性能良好的彈簧其右端與物體及滑動(dòng)變阻器R₁滑片P相連（不計(jì)滑片與滑動(dòng)變阻器線圈間的摩擦；滑動(dòng)變阻器的阻值隨長(zhǎng)度均勻變化；探究過(guò)程中，滑片P始終在a、b間），彈簧的左端固定在墻壁上。當(dāng)木板沿箭頭所示的方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體和木板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，電流表的示數(shù)穩(wěn)定不變，物體和木板間的摩擦力也不變。換用質(zhì)量不同的物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)隨所放置物體的質(zhì)量的變化而變化，不同物體所受的摩擦力f不同，滑動(dòng)變阻器R₁的阻值也不同。若物體所受摩擦力f與滑動(dòng)變阻器R₁的阻值的關(guān)系如右圖所示，電流表的量程為“0~0.6A”，電源電壓為3V。問(wèn)：
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P指向b端時(shí)，為了保護(hù)電流表不致?lián)p壞，電阻R₀的阻值至少為多大？
（2）若電阻R₀的阻值為10Ω，某一物體在木板上處于平衡狀態(tài)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，該物體所受的摩擦力是多少？
（3）當(dāng)電路中電流表的示數(shù)變大時(shí)，不同的物體所受的摩擦力發(fā)生了什么變化？

R0

Answer 1

1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P指向b端時(shí)，R1的阻值為0
R0=····················· （2分）
（2）R=······················· （2分）
R1′=R－R0′=15Ω－10Ω=5Ω················ （2分）
根據(jù)圖象可知，物體所受的摩擦力f="5N·············" （1分）
（3）當(dāng)電路中電流表的示數(shù)變大時(shí)，R1的阻值變小（1分），由圖象可知物體所受的摩擦力變大了（1分）

略