Question

2．如圖是探究影響滑動摩擦力的因素的實驗（注意甲、乙兩圖中木塊是在木板上運動，丙圖中木塊是在毛巾上運動）．請你回答下列問題．

（1）實驗中，彈簧測力計應沿水平方向拉著木塊勻速前進．
（2）由甲、乙兩圖可知在接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力與壓力有關（“有關”或“無關”）．由甲、丙兩圖可知壓力一定時，摩擦力和接觸面的粗糙程度有關．
（3）若圖甲中木塊勻速運動時彈簧測力計的示數為4N，則木塊受到的摩擦力為4N；若圖丙中彈簧測力計的示數由0逐漸增大到恰好為3N時，木塊受到的摩擦力應為3N，此時木塊受到的合力等于（“大于”，“小于”，“等于”）零，并在丙圖中畫出木塊在豎直方向的受力示意圖．

Answer 1

分析 （1）測摩擦力的原理是二力平衡，由此水平拉動木塊，讓木塊做勻速直線運動；
（2）比較甲、乙兩圖，找出相同因素和不同因素，根據控制變量法的思想就可以得出結論；要研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關系時，必須控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度；
（3）物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，受到的力是平衡力，根據二力平衡的知識，拉力和摩擦力大小相等；根據豎直方向受到的重力的支持力平衡，畫出受力示意圖．

解答 解：（1）用彈簧測力計拉著木塊，沿水平方向做勻速直線運動，使木塊處于平衡狀態(tài)；
（2）由甲、乙兩圖可知，接觸面的粗糙程度相同，都是木板，但是乙圖中木塊上放了一個砝碼，因此壓力比甲圖大，彈簧測力計的拉力也比甲圖大，即摩擦力大，說明摩擦力與壓力有關；
要探究摩擦力和接觸面粗糙程度的關系，必須控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度，符合要求的有甲、丙兩圖；
（3）圖甲中由于木塊做勻速運動，因此受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，彈簧測力計的示數為4N，則木塊受到的摩擦力也為4N；圖丙中彈簧測力計的示數增大到3N，摩擦力也從0增大到3N，此時木塊一直處于靜止狀態(tài)；平衡狀態(tài)下木塊受到的合力為0；
豎直方向上木塊受到的重力和支持力是一對平衡力，由此畫出受力示意圖如圖所示：

故答案為：（1）水平；（2）有關；甲、丙；（3）4；3；等于；示意圖見上圖．

點評 本題是探究影響滑動摩擦力的因素的實驗，考查了二力平衡的應用、合力、及力的示意圖的作圖等．要能熟練應用控制變量法，明確變量和不變量是解題的關鍵．