Question

【題目】小華在學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)的知識后，知道了壓強(qiáng)的大小與壓力大小有關(guān)，由此她認(rèn)為“滑動摩擦力的大小與壓強(qiáng)的大小有關(guān)”。小明不同意小華的觀點(diǎn)，于是利用長木板、彈簧測力計(jì)、輕細(xì)線，以及一個帶有掛鉤的長方體物塊設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究。

已知長木板的上表面粗糙程度均勻且一端帶有一個高度可調(diào)節(jié)的定滑輪；物塊的長、寬、高的長度各不相同，6個表面的粗糙程度相同。

以下是小明的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請補(bǔ)充完整：

①將長木板放在水平桌面上，將物塊平放在長木板上，調(diào)節(jié)_________，使______；

②豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，使物塊在長木板上做_____________運(yùn)動，讀出并記錄測力計(jì)的示數(shù)F1，根據(jù)_________可知，物塊所受滑動摩擦力f1=F1；

③__________________________，調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使拉物塊的輕細(xì)線與長木板平行，重復(fù)步驟②的操作與測量，讀出并記錄測力計(jì)的示數(shù)F2，可知物塊所受滑動摩擦力f2=F2。

④在上述兩次實(shí)驗(yàn)中，物塊與木板間的壓力_______（選填“相同”或“不同”），但壓強(qiáng)________（選填“相同”或“不同”）。比較兩次的滑動摩擦力大小，如發(fā)現(xiàn)_______，則可以說明說明小華的觀點(diǎn)是錯誤的。

Answer 1

【答案】定滑輪的高度 拉物塊的輕細(xì)線與長木板平行 勻速直線（或“勻速”） 二力平衡條件 將物塊側(cè)放在長木板上（或“使物塊與長木板接觸的面積大小不同”） 相同 不同 f2=f1

【解析】

[1][2]為了便于測量出摩擦力的大小，應(yīng)使物塊受到的拉力與摩擦力為一對平衡力，則要使兩個力的方向相反、作用在同一直線上。所以，將長木板放在水平桌面上，將物塊平放在長木板上，應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使拉物塊的輕細(xì)線與長木板平行。這樣物塊受到的拉力與摩擦力才方向相反、作用在同一直線上；

[3]要使物塊受到的拉力與摩擦力為一對平衡力，則應(yīng)使物塊在長木板上做勻速直線運(yùn)動；

[4]根據(jù)二力平衡可知，此時(shí)物塊受到的拉力與摩擦力大小相等；

[5]要探究“滑動摩擦力的大小與壓強(qiáng)的大小有關(guān)”，則要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，改變壓強(qiáng)（壓力相同，要改變壓強(qiáng)即要改變受力面積）。所以應(yīng)將物塊側(cè)放在長木板上，調(diào)節(jié)定滑輪的高度，再使拉物塊的輕細(xì)線與長木板平行，重復(fù)步驟②的操作與測量，測出摩擦力f2。

[6]在上述兩次實(shí)驗(yàn)中，使用的是同一個物塊，所以物塊與木板間的壓力相同；

[7]物塊與木板間的壓力相同，但一次是平放、一次是側(cè)放，所以壓強(qiáng)不同；

[8]比較兩次的滑動摩擦力大小，如發(fā)現(xiàn)兩次摩擦力大小相等，即f2=f1，則說明滑動摩擦力的大小與壓強(qiáng)的大小無關(guān)，說明小華的觀點(diǎn)是錯誤的。