Question

19．小佳同学利用运动鞋探究“滑动摩擦力与压力大小的关系”

（1）他首先用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做 匀速直线运动，如图所示，其目的是利用二力平衡原理来测量滑动摩擦力；此时弹簧测力计的示数为1.6N．
（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的压力，重复上述实验步骤进行3次实验，并将实验数据记录在表中．

实验次数	压力F/N	测力计示数/N
1	2.0
2	3.0	2.4
3	4.0	3.2
4	5.0	4.0

（3）请根据实验数据在图2中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图象．
（4）分析图象可知：当接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比．

Answer 1

分析 （1）当物体做匀速直线运动时，根据二力平衡，弹簧测力计的拉力与摩擦力相等；看清图中弹簧测力计的分度值，根据指针的位置读数．
（2）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，研究摩擦力与压力的关系，就应该控制接触面的粗糙程度，通过往鞋子里添加砝码改变压力的大小．
（3）利用描点法，横坐标对应压力，纵坐标对应摩擦力，绘制出图象．
（4）分析图象，根据图象的特点就可以得出相应的结论．

解答 解：（1）实验过程中，沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动，根据二力平衡，此时运动鞋受平衡力，所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小．
图中弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在1N后面第3个小格上，因此读数是1.6N．
（2）实验中，不断往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的压力的大小．
（3）图中横坐标对应的是压力，纵坐标对应的是摩擦力，把表中的数据用描点法绘制图象如下：

（4）由图象可以看出，摩擦力与压力的关系图象是正比例函数图象，因此可以得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比．
故答案为：（1）二力平衡；1.6；
（2）压力；
（3）见上图；
（4）滑动摩擦力与压力大小成正比．

点评 掌握二力平衡条件在测量摩擦力中的应用，掌握滑动摩擦力大小的影响因素，能正确运用控制变量法探究滑动摩擦力大小跟各影响因素之间的关系是解答本题的关键．