Question

【題目】物理興趣小組為了測(cè)量摩擦力的大小，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置：將力傳感器一端拉住木塊，另一端固定，并與計(jì)算機(jī)連接獲得拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像（如圖乙），足夠長(zhǎng)的平板車(chē)通過(guò)細(xì)繩連接空沙桶，整個(gè)裝置開(kāi)始時(shí)靜止（桌面光滑且細(xì)繩保持水平），通過(guò)往沙桶中倒沙使小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)．

(1)打開(kāi)力傳感器，并緩慢向沙桶里倒入沙子，小車(chē)將要運(yùn)動(dòng)時(shí)立即停止倒沙子，此時(shí)力傳感器的示數(shù)等于木塊與小車(chē)之間的________________（靜摩擦力/滑動(dòng)摩擦力）大小。

(2)比較乙圖像中A處木塊所受拉力FA與摩擦力fA的大小，FA_____________（>/</=）fA。

(3)空沙桶的重力為___________N，第50秒后，小車(chē)將做_____________。

A．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B．變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C．以上選項(xiàng)都有可能

(4）木塊在第60秒時(shí)所受摩擦力大小為________N，木塊所受摩擦力方向?yàn)?/span>________。

(5)摩擦知識(shí)在生活中也有廣泛應(yīng)用，比如汽車(chē)輪胎上有凹凸不平的花紋，這樣設(shè)計(jì)的好處是通過(guò)________________________的方法改變摩擦。

Answer 1

【答案】 靜摩擦力 = 2 C 3 水平向右 增大接觸面的粗糙程度

【解析】（1）由實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合操作過(guò)程知道，當(dāng)小車(chē)由靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊與小車(chē)間的摩擦力是最大靜摩擦力，所以此時(shí)力傳感器的示數(shù)等于木塊與小車(chē)之間的靜摩擦力；

（2）由圖象可知，t=50s時(shí)，小車(chē)受的是最大靜摩擦力，剛好要運(yùn)動(dòng)，所以木塊在A處時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受拉力FA與摩擦力fA大小相等，即FA=fA；

（3）根據(jù)題意知道，t=0時(shí)沒(méi)有向桶中倒沙，所以G空沙桶=F，由圖乙所示圖象可知，G空沙桶=F=2N；由圖象知道50s后小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力是3N，且恒定不變，但并不知道沙桶對(duì)小車(chē)的拉力是多少，所以不知小車(chē)所受合力是多少，故無(wú)法判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小車(chē)可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可能做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故選C；

（4）由圖象知道50s后小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力是3N，所以木塊在第60秒時(shí)所受摩擦力大小為3N，由于木塊相當(dāng)于小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，所以木塊所受摩擦力方向?yàn)樗�平向�?/span>；

（5）汽車(chē)輪胎上有凹凸不平的花紋，這樣設(shè)計(jì)的好處是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度的方法改變摩擦。