【分析】
1. 对于第(1)问:当木块在水平木板上做匀速直线运动时,水平方向上受到弹簧测力计的拉力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡的特点,大小相等,所以弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
2. 对于第(2)问:先确定弹簧测力计的分度值,图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针位于1N下方第3个小格,通过计算可得出其示数。
3. 对于第(3)问:绘制图像时,先明确横轴为压力,纵轴为摩擦力,根据表格中的每组数据在坐标图上对应描点,再用直线将各点连接起来即可。
4. 对于第(4)问:观察绘制好的图像,若图像是过原点的倾斜直线,说明当接触面粗糙程度一定时,摩擦力与压力大小成正比。
5. 对于第(5)问:探究摩擦力与接触面大小的关系时,需控制压力大小和接触面粗糙程度不变。将木块锯掉一半后,不仅接触面积减小,木块对桌面的压力也减半,没有控制压力不变,因此结论错误。
【解析】
1. 当木块在水平木板上做匀速直线运动时,木块在水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,两个力大小相等,所以弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
2. 弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向1N下方第3个小格,其示数为:$1N + 0.2N×3 = 1.6N$。
3. 以压力为横轴,摩擦力为纵轴,根据表格数据依次描出点$(3,0.6)$、$(4,0.8)$、$(5,1.0)$、$(6,1.2)$、$(7,1.4)$,然后用平滑的直线将各点连接起来(图像为过原点的直线)。
4. 分析绘制的图像可知,图像是一条过原点的倾斜直线,说明当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比。
5. 探究摩擦力与接触面大小的关系时,需要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变。将木块沿竖直方向锯掉一半后,木块对接触面的压力也变为原来的一半,没有控制压力大小不变,因此得出的结论是错误的。
【答案】
(1) 等于
(2) 1.6
(3) (以压力F为横轴,摩擦力f为纵轴,在图(b)中描出点(3,0.6)、(4,0.8)、(5,1.0)、(6,1.2)、(7,1.4),并用直线连接各点)
(4) 正比
(5) 错误;没有控制压力大小不变
【知识点】
二力平衡条件、弹簧测力计读数、摩擦力影响因素
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的经典实验题,综合考查了二力平衡条件的应用、弹簧测力计的读数方法、图像的绘制与分析,着重考查控制变量法在实验探究中的运用,对学生的实验操作和数据分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6