Question

【題目】傳感器在物理實(shí)驗(yàn)中可以方便的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像,如圖甲所示是用拉力傳感器研究“影響滑動(dòng)摩擦力的因素”的實(shí)驗(yàn).當(dāng)A 端的拉力均勻增加,最初物體處于靜止?fàn)顟B(tài),3s 后物體開始運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)后改變拉力,4s 后物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)繪制了如圖乙所示的圖像。

(1)要測出滑動(dòng)摩擦力的大小,必須______拉動(dòng)物體,測量滑動(dòng)摩擦力時(shí)用到的物理知識(shí)是______。

(2)0-3s 物體處于_____狀態(tài)(選填“靜止”“勻速運(yùn)動(dòng)”或“加速運(yùn)動(dòng)”);當(dāng)用拉力 F=5.2N 拉靜止的物體時(shí), 物體所受摩擦力大小為_________ N;若 F=5.8N,物體所受摩擦力大小為______N。

(3)為研究滑動(dòng)摩擦力 f 與接觸面受到壓力 F 的關(guān)系,在重力為 17N 的物體上每次增加 1N 重的砝碼,如圖丙所示,規(guī)范操作測出滑動(dòng)摩擦力.實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下表：

請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出 f 與 FN 的關(guān)系式______。

Answer 1

【答案】水平勻速直線二力平衡靜止5.25.1f=0.3FN

【解析】

（1）要測出滑動(dòng)摩擦力的大小，必須在水平方向勻速拉動(dòng)物體，即物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力與靜摩擦力是一對(duì)平衡力，其大小相等，所以，測量滑動(dòng)摩擦力時(shí)用到的物理知識(shí)是：二力平衡；

（2）根據(jù)題意知道，最初物體處于靜止?fàn)顟B(tài),3s 后物體開始運(yùn)動(dòng)，所以，0～3s物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，由圖知道，當(dāng)用F=5.2 N的拉力拉靜止物體時(shí)，靜止的物體在水平方向上受到平衡力的作用，所以，拉力與靜摩擦力是一對(duì)平衡力，其大小相等，故木塊所受摩擦力大小為5.2N；木塊在4s后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所受拉力F=5.1N，與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，所以，摩擦力是f=5.1N；當(dāng)用F=5.8牛的水平拉力拉木塊時(shí)，木塊將做加速運(yùn)動(dòng)，而木塊所受摩擦力大小不會(huì)變化，由于壓力和粗糙程度都未變，所以摩擦力大小仍為5.1N；

（3）從表格中數(shù)據(jù)知道，拉力與壓力大小的比值不變，即摩擦力與所受壓力的比值是0.3，所以，摩擦力大小與接觸面受到壓力之間的關(guān)系是f=0.3FN