Question

7．為了驗(yàn)證“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，整個(gè)裝置放在水平桌面上，其中A、B兩木塊疊放在一起，兩個(gè)輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)C、D的一端與兩木塊相連，另一端固定在鐵架臺(tái)E、F上，如圖甲所示．
 
（1）在甲圖中，緩慢向兩側(cè)移動(dòng)鐵架臺(tái)E和F，保持木塊A與B位置不動(dòng)，整個(gè)裝置靜止后，木塊A所受靜摩擦力f_A的方向向左，大小應(yīng)該等于彈簧測(cè)力計(jì)D的示數(shù)（填“C”或“D”）．
（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，彈簧測(cè)力計(jì)C的示數(shù)不等于彈簧測(cè)力計(jì)D的示數(shù)．經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們完善了實(shí)驗(yàn)裝置，如圖乙所示．放置細(xì)圓木條是為了消除木塊B與桌面之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（3）同學(xué)們利用完善后的裝置重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)裝置靜止后，彈簧測(cè)力計(jì)C的示數(shù)為2N，彈簧測(cè)力計(jì)D的示數(shù)如圖所示．由此可知，彈簧測(cè)力計(jì)D對(duì)物體A的拉力F_A=2N．
（4）請(qǐng)你寫(xiě)出利用完善后的實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的過(guò)程：由于物體A靜止除受到彈簧測(cè)力計(jì)D的拉力F_A外，還受到物體B對(duì)他的靜摩擦力f_A，同理，物體B會(huì)受到物體A對(duì)他的靜摩擦力f_B，因此，力的作用是相互的．由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：f_A=f_B=2N，因此相互作用力大小相等．

Answer 1

分析 （1）一般情況下，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反；對(duì)物體受力分析，利用二力平衡條件和力的相互作用判斷測(cè)力計(jì)的示數(shù)情況．
（2）減小摩擦力的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)．
（3）從圖乙中根據(jù)指針位置可讀出彈簧測(cè)力計(jì)D的示數(shù)．
（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在不同物體上．結(jié)合對(duì)整個(gè)裝置受力情況的判斷，可寫(xiě)出數(shù)據(jù)分析過(guò)程．

解答 解：
（1）因?yàn)锳受到向右的拉力，因此A受到向左的摩擦力；
A受彈簧測(cè)力計(jì)D的拉力和B對(duì)A的摩擦力，故B對(duì)A的靜摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)D的示數(shù)．
（2）在B下面放細(xì)圓木的目的是用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小了木塊B與桌面之間的摩擦力．
（3）本實(shí)驗(yàn)是為了探究靜摩擦力作用的相互性，并比較一對(duì)相互作用的靜摩擦力的大小，故實(shí)驗(yàn)中需向右緩慢移動(dòng)鐵架臺(tái)F，在此過(guò)程中，應(yīng)使A、B保持相對(duì)靜止，整個(gè)裝置靜止后，讀取兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，彈簧測(cè)力計(jì)D對(duì)物體A的拉力F_A=2N．
（4）由于物體A靜止，它除受到彈簧測(cè)力計(jì)D的拉力F_A外，還受到物體B對(duì)他的靜摩擦力f_A，同理，物體B會(huì)受到物體A對(duì)他的靜摩擦力f_B，因此，力的作用是相互的．由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：f_A=f_B=2N，因此相互作用力大小相等．．
故答案為：（1）左；D；（2）木塊B與桌面；（3）2；（4）由于物體A靜止，它除了受到彈簧測(cè)力計(jì)D的拉力F_A外，還受到物體B對(duì)它的靜摩擦力f_A，同理，物體B會(huì)受到物體A對(duì)它的靜摩擦力f_B，因此，力的作用是相互的．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若f_A=f_B=2N；則靜摩擦力的作用是相互的，且一對(duì)相互作用的靜摩擦力大小相等．
故答案為：（1）左；D；
（2）木塊B與桌面；
（3）2；
（4）由于物體A靜止，它除受到彈簧測(cè)力計(jì)D的拉力F_A外，還受到物體B對(duì)他的靜摩擦力f_A，同理，物體B會(huì)受到物體A對(duì)他的靜摩擦力f_B，因此，力的作用是相互的．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：f_A=f_B=2N，因此相互作用力大小相等．

點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，關(guān)鍵是掌握靜摩擦力大小的影響因素，能夠利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究．