滑動(dòng)摩擦力的大小與速度有關(guān)嗎?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出了以下幾種猜想:

  A.與物體的重力大小有關(guān)

  B.與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)

  C.與物體間的接觸面積大小有關(guān)

  D.與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)

  實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)較長(zhǎng)且光滑程度一致的木板、一個(gè)帶鉤的長(zhǎng)方體木塊和一只彈簧測(cè)力計(jì)可供使用。

  小娟同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊在水平放置的木板上進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),如圖所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

  (1)表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想________(填序號(hào))的正確或者錯(cuò)誤。

 。2)就利用現(xiàn)有器材且保持木板水平,還可以驗(yàn)證猜想________(填序號(hào))正確或者錯(cuò)誤,請(qǐng)你把驗(yàn)證這個(gè)猜想的實(shí)驗(yàn)操作過程表述出來______________。

  分析:實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊一直保持平放意味著接觸面的粗糙程度、接觸面積大小都沒有改變,同時(shí)物體的重力也不變,發(fā)生改變的只有木塊的運(yùn)動(dòng)快慢即速度,但彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并沒發(fā)生改變,可見驗(yàn)證B是錯(cuò)誤的。本題是典型的運(yùn)用控制變量法來研究問題。

  現(xiàn)有器材且保持木板水平,我們可以把木塊在側(cè)放、豎放,來只改變與物體間的接觸面積大小,然后用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,讀出示數(shù),如果示數(shù)相等,則說明與物體間的接觸面積無關(guān);如果不相等,則說明與接觸面積有關(guān),從而驗(yàn)證猜想C。

  請(qǐng)利用你得到的結(jié)論,作出選擇:

  彈簧測(cè)力計(jì)拉著重50N的物體在水平面上以0.3m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N;現(xiàn)在使物體以0.6m/s的速度在原來的水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力為( 。

  A.5N  B.10N  C.0N  D.15N

  錯(cuò)解:B

  錯(cuò)解分析:推理無據(jù),主觀臆斷,以為物體速度增加一倍,摩擦力也增加一倍,因此選B項(xiàng)。

  正確解法:滑動(dòng)摩擦力的大小只跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),題目中速度的改變不影響摩擦力的大小,所以正確答案應(yīng)選A項(xiàng)。


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