滑動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)”的實驗中,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.與物體運動的速度大小有關(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)

  實驗室有一個較長且光滑程度一致的木板、一個帶鉤的長方體木塊和一只彈簧測力計可供使用。

  小娟同學(xué)用彈簧測力計勻速拉動木塊在水平放置的木板上進(jìn)行三次實驗,如圖所示。實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

 。1)表中數(shù)據(jù)可以驗證猜想________(填序號)的正確或者錯誤。

 。2)就利用現(xiàn)有器材且保持木板水平,還可以驗證猜想________(填序號)正確或者錯誤,請你把驗證這個猜想的實驗操作過程表述出來______________。

  分析:實驗時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,同時物體的重力也不變,發(fā)生改變的只有木塊的運動快慢即速度,但彈簧測力計的示數(shù)并沒發(fā)生改變,可見驗證B是錯誤的。本題是典型的運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,然后用彈簧測力計勻速拉動木塊,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),從而驗證猜想C。

  請利用你得到的結(jié)論,作出選擇:

  彈簧測力計拉著重50N的物體在水平面上以0.3m/s的速度作勻速直線運動,彈簧測力計的示數(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動,物體受到的摩擦力為( 。

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

  錯解:B

  錯解分析: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。

  正確解法:滑動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。


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