Question

小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”．
（1）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是______；此时弹簧测力计的示数为______N．

（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的______，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中．

实验次数	压力F/N	测力计示数/N
l	2.3
2	3.3	2.6
3	4.3	3.4
4	5.3	4.2

（3）请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图象．
（4）分析图象可得结论：______．
（5）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将______．（选填“变大”、“不变”或“变小”）

Answer 1

【答案】分析：（1）为了获取摩擦力的大小，采用了转换法，当物体做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩擦力相等；看清图中弹簧测力计的分度值，根据指针的位置读数．
（2）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，研究摩擦力与压力的关系，就应该控制接触面的粗糙程度，改变压力的大小．
（3）利用描点法，横坐标对应压力，纵坐标对应摩擦力，绘制出图象．
（4）分析图象，根据图象的特点就可以得出相应的结论．
（5）摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度和接触面的大小无关．
解答：解：（1）实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法，即：沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动，此时运动鞋受平衡力，所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小．图中弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在1N后面第9个小格上，因此读数是1.8N．
故答案为：使拉力大小与滑动摩擦力大小相等；1.8．
（2）实验中，不断往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的压力的大小．
故答案为：压力．
（3）图中横坐标对应的是压力，纵坐标对应的是摩擦力，把表中的数据用描点法绘制图象如下：
（4）由图象可以看出，摩擦力与压力的关系图象是正比例函数图象，因此可以得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比．
故答案为：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成正比．
（5）拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，运动鞋仍然做匀速直线运动，受到的压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力的大小不变．
故答案为：不变．
点评：本题考查的是探究影响摩擦力大小的实验，实验中采用的是控制变量法，研究摩擦力与压力的关系，需要控制接触面的粗糙程度，改变压力的大小，是中考常考的实验之一．