在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,器材有:木板、铁块、木块和弹簧测力计。

5、(2021·四川眉山·T22)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,器材有:木板、铁块、木块和弹簧测力计。
 
(1)物理兴趣小组的同学进行了如下操作:
a. 如图甲所示,将铁块平放在木板表面上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块,弹簧测力计的示数为
b. 如图乙所示,将木块叠放在铁块正上方,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块,弹簧测力计的示数为
c. 如图丙所示,将铁块叠放在木块正上方,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数为
分析以上操作:
①操作a和b是为了探究滑动摩擦力大小跟_______的关系;
②比较操作b和c可得铁块表面比木块表面_______些。
(2)在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验,如图丁所示。当用力拉动长木板在水平桌面上运动,铁块保持静止状态时,弹簧测力计的示数为
 
①此时铁块受到摩擦力的大小为_______,方向为水平_______;
②按图丁所示的实验装置进行实验有较多的优点,请列举两条: _______; _______。
5、【答案】压力大小    光滑    1    向左    不必使长木板做匀速直线运动    弹簧测力计静止,示数稳定,便于读数(其它答案合理即可)    
解析
(1)[1]滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,操作中接触面都是铁块,但是压力不同,因此探究的是滑动摩擦力与压力大小的关系。
[2]操作中压力相同,但是接触面不同。接触面为铁块时拉力较小,所以操作b中的摩擦力较小,因此铁块表面比木块表面光滑。
(2)[3] [4]对铁块受力分析,水平方向受到向右的弹簧测力计的拉力1N,要想保持静止,必须受到一个向左的同样大小的力,而这个力只能是木板对铁块的摩擦力,因此铁块受到摩擦力的大小为1N,方向水平向左。
[5] [6]图丁所示的实验装置有两个最常见的优点:一是不必使长木板做匀速直线运动,木板与木块之间的滑动摩擦力始终会保持恒定;二是弹簧测力计保持静止,示数稳定,便于读数。
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