汽車急剎車時車輪經(jīng)常處于抱死(車輪不轉(zhuǎn))狀態(tài),在路面上留下長長的黑色印跡,物理小組猜想可能是滑動摩擦和滾動摩擦大小不同,因而對汽車運動的影響不同。于是做了如下模擬實驗。
實驗一:比較滑動摩擦和滾動摩擦力的大小。
(1)為測量滾動摩擦力的大小,將小車置于水平長木板上,用彈簧測力計沿
水平
水平
方向拉動小車做勻速直線運動,讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)很小,無法準確讀數(shù)。
(2)于是將毛巾鋪在長木板上,重復(1)中的操作,如圖甲所示,此時彈簧測力計示數(shù)為
0.4
0.4
N。
(3)為測量滑動摩擦力的大小,將車輪
卡住
卡住
(選填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重復(1)中的操作,當彈簧測力計示數(shù)為0.5N時,小車處于靜止狀態(tài),當拉力增大到0.8N時,小車做勻速直線運動,請推理如果拉力增大到1N時,滑動摩擦力為
0.8
0.8
N。
實驗表明:同一表面上,小車受到的滑動摩擦比滾動摩擦大。
實驗二:探究水平面上摩擦阻力對車運動的影響。
如圖乙所示,讓小車從斜面頂端由靜止下滑,觀察小車在水平木板上運動的距離。
(4)通過實驗一還發(fā)現(xiàn),小車運動時接觸面越粗糙,滾動摩擦越大,于是將毛巾鋪在
木板
木板
(選填“斜面”或“木板”)表面,再次讓小車從斜面頂端由靜止下滑,觀察小車在水平面上運動的距離。
(5)實驗發(fā)現(xiàn),小車在毛巾表面上運動的距離較小,這表明:小車運動時所受摩擦阻力越大,速度減小得越
快
快
(選填“快”或“慢”)。
(6)請你結(jié)合慣性知識推理,緊急剎車時,
前輪
前輪
(選填“前輪”或“后輪”)留下的印跡更深一些。
綜合兩個實驗可知:急剎車時抱死車輪是用滑動代替滾動增大摩擦來減小剎車距離。但是物理老師提醒他們,真實汽車剎車系統(tǒng)很復雜,緊急剎車時如果車輪長時間抱死會導致汽車轉(zhuǎn)向失靈、側(cè)向漂移,非常危險,工程師結(jié)合力學知識設計了一套ABS剎車系統(tǒng)巧妙地解決了該問題。