四．实验探究题（共4小题）
10．学校物理兴趣小组做探究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验，实验装置如图。
（1）小于同学用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上做 匀速直线 运动，如图甲，弹簧测力计的示数是0.6N，根据 二力平衡 条件可知，则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦力是 0.6 N；若木块在运动过程中拉力突然变大，滑动摩擦力将 不变 （选填"不变"、"变大"或"变小"）。
（2）小芳同学把两个完全相同的木块A和B叠放在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图乙，比较图乙与图甲，可以得出滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关。
（3）实验过程中，小金同学突发奇想，将两个完全相同的木块A和B固定在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图丙。比较图丙和图乙，发现它们的弹簧测力计示数相等，说明滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关。则图丙的弹簧测力计示数是 1.2 N。
【分析】（1）由二力平衡条件可知，要使拉力与摩擦力大小相等（即便于测出摩擦力的大小），需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小无关；
（2）要探究滑动摩擦力与压力大小的关系，需使压力大小不相同，接触面粗糙程度相同；
（3）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法。
【解答】解：
（1）实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦力，0.6N；
若木块在运动过程中拉力突然变大，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力的大小也不变；
（2）小芳同学把两个完全相同的木块A和B叠放在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图乙，比较图乙与图甲，控制压力大小不相同，接触面的粗糙程度相同，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
（3）甲图中弹簧测力计的示数为0.6N，则木块受到的滑动摩擦力为0.6N，丙图中将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触面的粗糙程度不变，压力变为甲图中的2倍，故摩擦力变为甲图中的2倍，所以图丙的弹簧测力计示数是1.2N。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡；0.6；不变；（2）压力大小；（3）1.2。
11．为了探究"滑动摩擦力大小与什么因素有关"小夏设计了如图所示的实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计 必须 （选填"必须"或"不必"）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是 丁 （选填"甲""乙""丙"或"丁"）图；
（3）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小夏得出结论：滑动擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是 错误 （选填"正确""错误"）的；
（4）小夏又拉着物块A在冰块表面滑动，他观察到在滑动过程中少许冰 熔化 （填物态变化名称）成了水，这主要是因为物块A在滑动过程中摩擦力对冰块 做功 增加了冰块的内能。
（5）如图，他用力水平加速拉动木板，待测力计示数稳定后，测力计的示数为2.0N，木块受到的滑动摩擦力 等于 2.0N（选填"大于"、"等于"或"小于"）。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，压力越小，接触面越光滑，滑动摩擦力越小；
（3）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同；
（4）内能的改变方式：做功和热传递；
（5）影响滑动摩擦力大小因素为压力大小和接触面的粗糙程度，据此分析。
【解答】解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，此时，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数；
（2）压力越小，接触面越光滑，滑动摩擦力越小，在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是丁图；
（3）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，将物体切去一半，则压力变小了，故他的结论是错误的。
（4）物块A在滑动过程中摩擦力对冰块做功，机械能转化为内能，增加了冰块的内能，少许冰会熔化成水。
（5）因影响滑动摩擦力大小因素为压力大小和接触面的粗糙程度，与速度大小无关，故在实验中，木块以更大的速度匀速运动时，受到的滑动摩擦力大小不变，则弹簧测力计的示数等于2.0N。
故答案为：（1）必须；（2）丁；（3）错误；（4）熔化；做功；（5）等于。
12．小明用力向上抛出一小石块：
（1）若小石块竖直向上运动，石块到达最高点时处于 非平衡 （平衡/非平衡）状态，假如石块到达最高点时受到的力都消失，则小石块将 保持静止 。
（2）若小石块斜着向上运动，假如石块到达最高点时受到的力都消失，则小石块将 沿水平方向做匀速直线运动 ，判断的理论依据是 牛顿第一定律 。
【分析】根据牛顿第一定律进行分析，即物体在不受任何外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：
（1）若小石块竖直向上运动，石块到达最高点时，只受到重力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。
小石块竖直向上运动，石块到达最高点时速度为零，即处于瞬时静止状态，根据牛顿第一定律可知，假如此时受到的力都消失，则小石块将保持静止。
（2）若小石块斜着向上运动，石块到达最高点时水平方向上的速度不为零，根据牛顿第一定律可知，假如此时受到的力都消失，小石块将沿水平方向做匀速直线运动。
故答案为：
（1）非平衡；保持静止； （2）沿水平方向做匀速直线运动；牛顿第一定律。
13．实验小组要探究二力平衡条件，实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计。
（1）如图甲装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的方向相反，大小 相等 ；当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时F3 等于 F4；当右端再挂上一个钩码时，如图丙，小车将做变速运动，此时F5 小于 F6。
