Question

13．在研究“影響滑動摩擦力大小因素”時，小明同學做了如圖所示的實驗．
（1）實驗中要使彈簧測力計的示數(shù)等于木塊所受滑動摩擦力的大小，應使長方體木塊在彈簧測力計拉力的作用下做勻速直線運動．彈簧測力計示數(shù)如圖甲所示．根據(jù)二力平衡知識可知．此時木塊所受的滑動摩擦力為2.8N．
（2）比較圖乙和圖甲中彈簧測力計的示數(shù)可知：接觸表面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）比較圖丙和圖甲中彈簧測力計的示數(shù)可知：壓力相同時，接觸表面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）小明將甲圖中木塊沿豎直方向截去一半后．測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認為他的探究過程中存在的問題是：沒有控制壓力的大小相同．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運動的物體受到的力平衡力，根據(jù)這一實驗思路是讓木塊保持勻速直線運動；同時利用二力平衡的條件，通過彈簧測力計的示數(shù)來得到摩擦力的大��；彈簧測力計的讀數(shù)：根據(jù)彈簧測力計的分度值以及指針的位置讀出力的大��；
（2）（3）影響摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度；在壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力就越大；
（4）探究滑動摩擦力跟接觸面積大小的關(guān)系時，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：
（1）只有拉著木塊做勻速直線運動，木塊在水平方向上受到的拉力和摩擦力才是一對平衡力，彈簧測力計的示數(shù)才等于摩擦力；
由圖知，測力計的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N；由二力平衡條件可得，摩擦力也為2.8N；
（2）比較甲、丙兩圖可知：兩此實驗的接觸面的粗糙程度不變，壓力的大小不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，故可得結(jié)論為：接觸表面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）比較甲、乙兩圖可知：兩此實驗的壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，故可得結(jié)論為：壓力相同時，接觸表面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時，應保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小明將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結(jié)論．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；2.8；（2）接觸表面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）壓力相同時，接觸表面越粗糙，滑動摩擦力越大；（4）沒有控制壓力的大小相同．

點評 此題考查的重點是對二力平衡原理及控制變量法的運用，這是本實驗成功的關(guān)鍵．這也是典型的控制變量法的實驗，應引起我們的重視．