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題目:
1. 將小球放在水平桌面上,用彈簧測力計沿水平方向拉動,使其做勻速直線運動,此時彈簧測力計的示數(shù)為$F_{1}$。
2. 將小球分別沿各個方向(如豎直向上、豎直向下、水平向右等)切去一部分后,再重復(fù)步驟1,分別測量此時小球受到的摩擦力$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$。
請回答下列問題:
(1)實驗中,小球做勻速直線運動時受到的摩擦力為_____(填選項字母)。
A.滑動摩擦力
B.滾動摩擦力
C.靜摩擦力
D.無法確定
(2)若切去部分后小球受到的摩擦力大小為$F_{3}$,則小球切去部分的體積為_____。
(3)若切去部分后小球受到的摩擦力大小為$F_{4}$,則小球切去的部分體積為_____。
(4)小明同學(xué)認為通過上述實驗可以得出結(jié)論:當物體受到的滑動摩擦力一定時,其形狀越接近于球體,滑動摩擦力越小。你認為他的結(jié)論是否正確?請說明理由。
【分析】
(1)物體在水平面上運動時受到的摩擦力為滑動摩擦力;
(2)根據(jù)題意可知,切去部分后小球受到的摩擦力大小為$F_{3}$,說明此時小球?qū)ψ烂娴膲毫Σ蛔?,接觸面的粗糙程度不變,所以切去的部分體積為$c^{3}$;
(3)根據(jù)題意可知,切去部分后小球受到的摩擦力大小為$F_{4}$,說明此時小球?qū)ψ烂娴膲毫Σ蛔?,接觸面的粗糙程度不變,所以切去的部分體積為$\frac{a^{3} - b^{3}}{c^{3}}$;
(4)小明的結(jié)論不正確。因為影響滑動摩擦力的因素有壓力和接觸面的粗糙程度兩個因素,當物體受到的滑動摩擦力一定時,其形狀越接近于球體,接觸面的粗糙程度不一定變小。
【解答】
(1)A;B;(2)$c^{3}$;(3)$\frac{a^{3} - b^{3}}{c^{3}}$;(4)不正確;因為影響滑動摩擦力的因素有壓力和接觸面的粗糙程度兩個因素。