Question

【題目】小張按如下步驟完成“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗：

a.如圖 1 中甲圖所示，將木塊A 平放在長木板上，緩緩地勻速拉動木塊 A，保持彈簧測力計示數穩定，并記錄其示數；

b.如圖 1 中乙圖所示，將毛巾固定在長木板上，木塊 A 平放在毛巾上，緩緩地勻速拉動木塊 A，保持彈簧測力計示數穩定，并記錄其示數；

c.如圖 1 中丙圖所示，將木塊 A 平放在長木板上，并在木塊A 上放一砝碼，緩緩地勻速拉動木塊 A，保持彈簧測力計示數穩定，并記錄其示數。

（1）由圖 1 中甲、乙兩圖可知：當接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越_____（選填“大”或“小”）；圖 1 丙中木塊 A 上的砝碼受到的摩擦力是______________N。

（2）實驗后小組交流討論時發現：在實驗中很難使木塊做勻速直線運動。于是小麗設計了如圖 1 中丁圖所示的實驗方案，該方案的優點是____________。

（3）實驗拓展：如圖 2 所示，放在水平地面上的物體 C 受到方向不變的水平拉力 F 的作用， F-t 和 v-t 圖像分別如圖 3 和圖 4 所示，則物體 C 在 t=4s 時受到的摩擦力大小為___________N。

Answer 1

【答案】大 0 不需要拉動長木板B 做勻速直線運動；彈簧測力計靜止，便于讀數 4

【解析】

(1)[1]因沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡，拉力大小等于摩擦力的大小；由圖1中甲乙兩圖可知：當接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。

[2]因為木塊A上的砝碼相對于木塊A始終是相對靜止的，根據滑動摩檫力產生的條件知產生滑動摩檫力必須是具有相對滑動或具有相對運動趨勢知，砝碼相對于木塊A不滿足此條件，故木塊 A 上的砝碼受到的摩擦力為0。

(2)[3]如圖1中丁圖所示的實驗裝置，A相對于地面靜止，受到摩擦力和測力計的拉力為一對平衡力，故該裝置的優點是不需要長木板B做勻速直線運動；彈簧測力計相對于地面也是靜止的，便于對彈簧測力計讀數。

(3)[4]如圖2所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，Ft和vt圖象分別如圖3圖4所示，由圖4知，69秒物體做勻速直線運動，受到的拉力與摩擦力為一對平衡力，大小相等，因壓力大小和接觸面粗糙程度不變，則受到摩擦力大小不變，故物體C在第4秒時受到的摩擦力大小為4N。