Question

17．復習課上，為探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關，曉彤同學做了如下實驗（實驗過程中保持長木板水平固定）．

（1）在該實驗過程中，應該怎樣正確使用彈簧測力計？得出滑動摩擦力大小的理論依據是什么？
（2）比較甲、丙兩幅圖所示的實驗步驟，根據圖中彈簧測力計的示數可得出結論在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）如圖丁所示，他將木塊切去一半，重復甲的操作過程．他比較甲和丁的實驗結果，得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關．請對他的實驗結論加以點評．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運動的物體受到的力平衡力，根據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來得到摩擦力的大��；
（3）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系時，控制接觸面粗糙程度一定；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關系時，控制壓力大小不變；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小；

解答 解：
（1）用彈簧測力計水平向左拉動一個長方體木塊，使其作勻速直線運動，所以拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力大小等于拉力；
（2）觀察甲、丙兩次實驗可以看出，兩次的壓力是相同的，接觸面不同，彈簧測力計的示數不同，故可得出：在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，而小張將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時，壓力也發生了變化，所以得出錯誤結論．
故答案為：（1）勻速直線拉動彈簧測力計；二力平衡的條件；（2）在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；（3）此結論不正確；沒有控制壓力大小不變．

點評 此題是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗，考查了學生對控制變量法的理解和應用，題目很典型．