小明用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作______运动.这样做的目的是根据______知识,物块与桌面之间的摩擦力大小与拉力相等.
(2)实验时,小明记录的部分数据如下表所示.
序号 | 木板表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为______三组数据进行分析.
解:(1)在实验中弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时拉力大小与摩擦力相等;
(2)a、1、2、3组实验数据,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可得滑动摩擦力大小与压力大小有关;
由数据知,压力增大几倍,滑动摩擦力便增大为原来的几倍,所以摩擦力与压力成正比,
设f=kF
当F=6N时,f=1.2N,代入数据得:
1.2N=k×6N
解得:k=0.2
所以关系式为:f=0.2F;
b、1、4、5三组实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)1、2、3;f=0.2F;1、4、5.
(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡条件,木块一定进行匀速直线运动;
(2)a、要探究滑动摩擦力大小与压力的关系,需保持接触面的粗糙程度相同,结合表格中数据进行分析即可;
b、要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,需保持压力大小相同,接触面的粗糙程度不同.
点评:此题是探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,考查了根据实验数据得出结论的能力,特别注意控制变量法的应用.
学习好物理的十大方法:实践记忆法:如制作测力计,可以帮助同学们记在弹簧的伸长与外力成正比的知识