【提出问题】
静摩擦力的大小是不是一个定值?它的大小与什么有关?方向如何确定?那么,动摩擦力呢?影响其大小的因素有哪些?
【猜想预测】
当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
【实验原理】
两个互相接触的物体,有相对滑动的趋势时,两物体之间会出现一种阻碍运动趋势的力,静摩擦力的最大极限值叫做最大静摩擦力。
而两个接触着的物体,有了沿接触面的相对滑动,在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力,即滑动摩擦力。固态物体之间的摩擦力平行于接触面,并与相对滑动(含相对滑动趋势)的方向相反。摩擦力的大小,与相互接触的物体的性质、表面的光洁程度及物体间的正压力有关,一般与接触面积无关。
【实验器材】
思迈Prodigy Lab 数据采集器、力传感器、计算机、木块、配重块、斜面板、小细绳。
【实验装置图】

【实验过程】
1.将力传感器接入数据采集器,把传感器窗口调节为“波型”显示。。
2.打开思迈Prodigy Lab实验平台,点击“数据列表”,再点击“公式”,定义“K”为代表物块和配重块总质量并输入相应值,调用公式“Y=A*X”,“A”为9.8,“X”为“K”的数值,也就是说“Y”代表压力。再输入公式“Z=X/Y”,“X”为压力传感器读到的“F1”值,“Y”为上公式中的“Y”,代表摩擦力与压力的比值,得出计算结果。
3.点击“开始读数”,然后木块(加配重块)放置在斜面板上,用小细绳连接传感器的测钩与木块,保持水平方向缓缓拉动。
4.当木块开始运动一段时间后,点击“停止记录”停止拉动,点击“绘图”。
5.点击“选择区域”在F-t图线上选取代表静摩擦力及最大静摩擦力的部分,试用自己的话概括出静摩擦力的取值范围。
6.改变配重块的质量重复实验,重复步骤2~5,观察不同的配重块所获得的图线的区别,如图。
7.当获得多组有关滑动摩擦力的实验数据。点击“F-Fn图线”将在软件窗口显示由所有数据点经线性拟合的图线。显然:验证了二者的正比关系。
8.分别改变物块的接触面积、材料、粗糙程度,重复上述实验,总结影响滑动摩擦力的因素。
【数据分析】
分析上图所示,由计算机采集的数据可知,图象的峰值表示_______
_____________。峰值前面的一段表示的物理意义是_____________________________。峰值后面的一段表示的物理意义是___________________________________。
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