Question

實驗桌上有如圖所示的實驗器材：彈簧測力計、有掛鉤的長方體木塊一塊，一端安裝了定滑輪的長木板一塊，六個質(zhì)量相同的鉤碼，細(xì)線若干．請選用以上實驗器材，設(shè)計一個實驗證明“當(dāng)運動物體與接觸面間的粗糙程度保持不變時，物體受到的滑動摩擦力f_摩擦力與物體對接觸面壓力N的關(guān)系為：f_摩擦力=kN（k為常數(shù)）”．請寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：實驗步驟：（1）調(diào)節(jié)彈簧測力計使指針指零刻線位置．  
（2）用彈簧測力計測量木塊的重力G₁，記錄在表格中．將長木板放在水平面上，用細(xì)線連接木塊后通過定滑輪與彈簧測力計相連．用彈簧測力計豎直向上勻速拉動木塊，在表格中記錄彈簧測力計的示數(shù)F₁．  
（3）在木塊上加一個砝碼，用彈簧測力計豎直向上勻速拉木塊，在表格中記錄彈簧測力計的示數(shù)F₂、木塊與砝碼總重G₂

（4）仿照步驟（3）在木塊上增加砝碼，再做4次，分別測量F_3…F₆和木塊與砝碼總重G₃…G₆，將以上數(shù)據(jù)都記錄在表格中．
（5）根據(jù)木塊做勻速直線運動時f_摩擦力=F、N=G，得到木塊所受的摩擦力f_摩擦力1---f_摩擦力6，木塊對接觸面壓力N₁---N₆，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（6）整理實驗器材．
實驗數(shù)據(jù)記錄表：

G/N	?	?	?	?	?	?
N/N	?	?	?	?	?	?
F/N	?	?	?	?	?	?
f摩擦力/N	?	?	?	?	?	?

分析：（1）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；在研究滑動摩擦力與物體對接觸面壓力的關(guān)系時，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力的大��；
（2）彈簧測力計顯示的是拉力的大小，要想使摩擦力等于拉力，木塊一定勻速直線運動．
點評：本題考查了探究影響摩擦力大小因素的實驗設(shè)計，關(guān)鍵是控制變量法和二力平衡條件在設(shè)計實驗中的應(yīng)用．