Question

9．如圖所示是小華物理學(xué)習(xí)小組探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，必須用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的原理，得出滑動(dòng)摩擦力與拉力大小相等．
（2）觀察圖甲、丙，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）在實(shí)驗(yàn)后交流的過程中，小華發(fā)現(xiàn)有同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量的砝碼，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．（滑輪的摩擦不計(jì)）
請(qǐng)回答下列問題：
①為了測(cè)木塊滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量物理量是D（填編號(hào)）．
A．木板的質(zhì)量m_l              B．木塊的質(zhì)量m₂
C．砝碼的質(zhì)量m₃             D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m_4⊕
托盤落地后，木塊繼續(xù)在木板上向前運(yùn)動(dòng)，受到的滑動(dòng)摩擦力f₂，則f₁等于f₂．（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）木塊只有在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到彈簧測(cè)力計(jì)的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）滑動(dòng)摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．探究滑動(dòng)摩擦力跟壓力大小關(guān)系時(shí)，控制接觸面粗糙程度不變；探究滑動(dòng)摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時(shí)，控制壓力大小不變．壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）在圖2的設(shè)計(jì)中，對(duì)木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，因此需要測(cè)量二者的質(zhì)量；探究摩擦力是否變化，看壓力和接觸面的粗糙程度是否變化．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了測(cè)出滑動(dòng)摩擦力大小，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡，可知此時(shí)滑動(dòng)摩擦力與拉力大小相等；
（2）甲、丙兩圖壓力相同，接觸面粗糙程度不同，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁＜F₃，說明：壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）①因?yàn)閳D2的設(shè)計(jì)中，對(duì)木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，所以為了測(cè)量木塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是托盤和砝碼的總質(zhì)量m₄；
托盤落地后，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變，所以受到的滑動(dòng)摩擦力f₂等于f₁．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）越大；（3）①D；等于．

點(diǎn)評(píng) 掌握滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度，能利用掌握二力平衡條件在測(cè)量摩擦力中的應(yīng)用，掌握滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素，能正確運(yùn)用控制變量法探究滑動(dòng)摩擦力大小跟各影響因素之間的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵．