Question

1．某实验小组的同学研究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如图1．

（1）实验所用器材有：木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计．
（2）实验过程中，若用二力平衡的方法测量滑动摩擦力．
应使物体水平向右做匀速直线运动．当弹簧测力计的示数为1.0N时，物体受到的滑动摩擦力的大小为1.0N，方向水平向左（选填向“左”或“右”）．
（3）控制其他物理量不变，改变物体对接触面的压力．将得到的实验数据记录在表格中，通过描点作图可以得到物体受到滑动摩擦力与压力成正比，其变化规律可以表示成F_v=kF₁，则k=0.25．通过分析k的含义可知，接触地面越粗糙．k值越大．（选填“越大”或“越小”）

压力F1/N	2	4	6	8
滑动摩擦Fv/N	0.5	1.0	1.5	2.0

（4）小明设计了如图2所示的实验方案，通过实验得到了正确的结论．
①下列各种现象中，利用了该实验结论的是B（选填字母）．
A、汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链
B、用力压住橡皮，擦去写错的字
C、移动很重的石块时，在地上铺设滚木
②图2甲图中物体运动的速度大小为v₁，图2乙图中物体运动的速度大小为v₂，实验过程中，关于v₁和v₂的大小，下列说法正确的是D（选填字母）．
A．v₁一定大于v₂ B．v₁一定小于v₂
C．v₁一定等于v₂ D．v₁可以大于、等于或小于v₂．

Answer 1

分析 （1）实验中要用到弹簧测力计间接测量滑动摩擦力的大小；
（2）实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是木块受到的拉力，只有木块做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力．
（3）根据表格中数据由给出的公式可求出k的值；
根据公式F_f=kF_v可知，压力相同，k值越大，摩擦力越大，说明接触面越粗糙；
（4）首先分析图2得出摩擦力大小与压力大小的关系，然后根据选项进行分析；
实验中只要拉动物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力就平衡，与速度的大小没有关系．

解答 解：（1）实验中应用到弹簧测力计间接测量摩擦力的大小，所以还要用到弹簧测力计；
（2）实验过程中，应使物体水平向右做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力．
根据二力平衡条件，当弹簧测力计的示数为1.0N时，物体受到的滑动摩擦力的大小等于拉力等于1.0N，方向水平向左．
（3）由公式F_f=kF_v得，k=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{v}}$=$\frac{0.5N}{2N}$=0.25，由公式可知，压力相同，k值越大，摩擦力越大，说明接触面越粗糙．
（4）①图2甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，压力不同，摩擦力不同，且压力越大，滑动摩擦力越大；
A、汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链，是通过改变接触面的粗糙程度改变摩擦力的，A不符合结论；
B、用力压住橡皮，擦去写错的字，是通过改变压力大小改变摩擦力的，B符合结论；
C、移动很重的石块时，在地上铺设滚木，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力来减小摩擦，C不符合结论；
②只要拉动物体做匀速直线运动，物体受到的拉力就与摩擦力平衡，大小相等．所以v₁可以大于、等于或小于v₂．
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）匀速直线；1.0；左；（3）0.25；越大；（4）B；D．

点评 本题是探究影响滑动摩擦力因素的实验，考查了控制变量法、二力平衡条件及影响因素的应用．要掌握实验中测量滑动摩擦力的方法，并且要掌握对实验数据的分析和对结论的得出．