Question

19．物理課上，研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗給小明留下了深刻的印象．放學(xué)后，他用盒裝牛奶和彈簧測力計在家重新做了實驗，并有了進一步的認(rèn)識．
（1）在實驗時，小明先提醒自己應(yīng)該使盒裝牛奶在彈簧測力計的拉力作用下做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力是一對平衡力．（選填“平衡力”或“相互作用力”）
（2）小明用彈簧測力計分別拉著一盒、兩盒、三盒牛奶，在水平桌面上按要求運動，如圖所示，并記錄數(shù)據(jù)如表1所示．

表1（水平桌面）				表2（水平水泥地面）
	壓力F/N	滑動摩擦力f/N			壓力F/N	滑動摩擦力f/N
一盒牛奶	3	0.6		一盒牛奶	3	0.9
兩盒牛奶	6	1.2		兩盒牛奶	6	1.8
三盒牛奶	9	1.8		三盒牛奶	9	2.7

小明對表1中的測量數(shù)據(jù)進行分析，得出了結(jié)論：在接觸面相同的情況下，滑動摩擦力的大小與壓力有關(guān)．
（3）小明同時發(fā)現(xiàn)在接觸面相同的情況下，每次實驗，滑動摩擦力的大小與壓力大小的比值是不變（填“變化”或“不變”）的．
（4）為驗證上述結(jié)論是否正確，小明仍按圖所示的方法，在較粗糙的水平水泥地面上又進行了一次實驗，記下了表2中的數(shù)據(jù)．綜合分析、比較兩次的實驗數(shù)據(jù)和接觸面的情況，小明認(rèn)為滑動摩擦力與壓力的比值的大小可能反映了物理課上講的情況類似的是另一個影響因素：接觸面的粗糙程度，從而小明對滑動摩擦力的大小又有了進一步的認(rèn)識．
（5）綜合上述發(fā)現(xiàn)，小明推測：要使七盒疊放在一起的牛奶在上述水平桌面上按要求運動，彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該為4.2N．（注意水平桌面不是水平水泥地面）

Answer 1

分析 （1）用彈簧測力計拉著牛奶在水平桌面上勻速直線運動時，拉力和摩擦力是一對平衡力，可間接測出摩擦力的大小．
（2）分析表1中的測量數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）由表中數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，每次實驗，滑動摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的．
（4）影響摩擦力大小的因素：壓力的大小，接觸面的粗糙程度．兩次實驗中壓力相同，第一次將奶盒放在桌子上，第二次將奶盒放在水泥地面上，兩次接觸面的粗糙程度不同；
（5）從表中數(shù)據(jù)可知，每疊加一盒牛奶，摩擦力會增加0.6N，則可計算出7盒疊放時的滑動摩擦力．

解答 解：（1）用彈簧測力計拉著牛奶盒在水平桌面上做勻速直線運動，物體在水平方向受到兩個力的作用，運用二力平衡原理，間接測出摩擦力；
（2）小明對表1中的測量數(shù)據(jù)進行分析，接觸面的粗糙程度相同，壓力不同，摩擦力的大小不同，因此得出的結(jié)論是：在接觸面相同的情況下，滑動摩擦力的大小與壓力有關(guān)；
（3）對表一中的測量數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)：在接觸面相同情況下，每次實驗，滑動摩擦力大小與壓力大小的比值是相同的；
（4）比較兩次的實驗數(shù)據(jù)和接觸面的情況，發(fā)現(xiàn)兩次實驗中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，滑動摩擦力與壓力比值的大小不同，所以滑動摩擦力與壓力比值的大小反映了接觸面的粗糙程度．
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，疊放在一起的牛奶盒在水平桌面上每增加一盒牛奶的壓力，摩擦力會增加0.6N，則7盒牛奶疊放時的滑動摩擦力f=7×0.6N=4.2N．
故答案為：（1）勻速直線；平衡力；
（2）壓力；  
（3）不變；   
（4）接觸面的粗糙程度； 
（5）4.2N．

點評 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和影響滑動摩擦力的大小因素，難點是對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析，這個實驗是初中物理中比較重要的一個實驗，需要掌握．