Question

6．如图是研究“滑动摩擦力”的实验．
（1）实验时需用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图甲所示，由二力平衡可知，木块受到的滑动摩擦力大小等于（大于/小于/等于）弹簧测力计示数．
（2）小王在同一装置做小金的实验时，发现弹簧测力计示数不稳定，原因可能是不能保证木块做匀速直线运动．某时刻弹簧测力计示数如图乙所示，此时木块受到的滑动摩擦力为2.2N

（3）为解决上述问题，小王对实验装置进行了如图丙所示的改进，他拉着足够长的木块沿水平地面向左运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于（等于/不等于）弹簧测力计示数．

Answer 1

分析 （1）水平匀速拉动木块时，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，看清分度值读出示数；
（2）应水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动；控制木块做匀速直线运动比较困难，对运动着的弹簧测力计难于读数；
（3）探究摩擦力与接触面积的关系时，应控制接触面粗糙程度和压力大小相同而物体间的接触面积不同；

解答 解：（1）测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力，由二力平衡知识可知木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数；
（2）发现弹簧测力计示数不稳定，原因可能是不能保证木块做匀速直线运动，木块不做匀速直线运动，拉力的大小就不等于滑动摩擦力，由图甲、乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，滑动摩擦力应等于木块匀速直线运动时的拉力，由图甲可得，2N+0.2N=2.2N；
（3）小王对实验装置进行了如图丙所示的改进，他拉着足够长的木块沿水平地面向左运动，利用该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动，木块始终处于静止状态，受力平衡，滑动摩擦力始终等于弹簧测力计的示数，并且对静止的弹簧测力计读数比较容易．
故答案为：（1）水平、二力平衡、等于；（2）不能保证木块做匀速直线运动、2.2N；（3）等于．

点评 该实验是研究滑动摩擦力因素的典型实验，涉及弹簧测力计的使用、二力平衡、控制变量法以及实验的设计，是一道较难的试题．