小明用如圖所示的裝置,探究摩擦力的大小與哪些因素有關.
(1)實驗時,小明將木塊放在水平木板上,彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊作______運動.這樣做的目的是根據______知識,物塊與桌面之間的摩擦力大小與拉力相等.
(2)實驗時,小明記錄的部分數據如下表所示.
序號 | 木板表面情況 | 壓力/N | 彈簧測力計示數/N |
1 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 木板上鋪棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 木板上鋪毛巾 | 6 | 3.0 |
b.如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系,應選序號為______三組數據進行分析.
解:(1)在實驗中彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊作勻速直線運動,根據二力平衡知識,此時拉力大小與摩擦力相等;
(2)a、1、2、3組實驗數據,接觸面的粗糙程度相同,壓力大小不同,可得滑動摩擦力大小與壓力大小有關;
由數據知,壓力增大幾倍,滑動摩擦力便增大為原來的幾倍,所以摩擦力與壓力成正比,
設f=kF
當F=6N時,f=1.2N,代入數據得:
1.2N=k×6N
解得:k=0.2
所以關系式為:f=0.2F;
b、1、4、5三組實驗,壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同,可以探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系.
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡;(2)1、2、3;f=0.2F;1、4、5.
(1)彈簧測力計拉動木塊時,彈簧測力計顯示拉力大小,要使滑動摩擦力等于拉力,根據二力平衡條件,木塊一定進行勻速直線運動;
(2)a、要探究滑動摩擦力大小與壓力的關系,需保持接觸面的粗糙程度相同,結合表格中數據進行分析即可;
b、要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系,需保持壓力大小相同,接觸面的粗糙程度不同.
點評:此題是探究摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗,考查了根據實驗數據得出結論的能力,特別注意控制變量法的應用.
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