Question

11．在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力知識(shí)后，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步探究運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底防滑效果．小涵和小思同學(xué)各自帶來了足球鞋和籃球鞋，又準(zhǔn)備了一張練習(xí)立定跳遠(yuǎn)用的橡膠墊，一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線．
（1）如圖所示是同學(xué)們實(shí)驗(yàn)時(shí)的場(chǎng)景，為了能準(zhǔn)確地測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該怎樣操作？把運(yùn)動(dòng)鞋放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋做勻速直線運(yùn)動(dòng)．這樣做的目的是使拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等．
（2）小涵將自己的運(yùn)動(dòng)鞋放在水平桌面的橡膠墊上，按正確的方法拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，但在實(shí)驗(yàn)過程中卻遇到了難題，請(qǐng)你分析他們可能遇到的困難丙提出改進(jìn)意見．（困難和對(duì)應(yīng)意見各寫一條即可）
（3）小涵測(cè)出滑動(dòng)摩擦力大的一定是“防滑冠軍”嗎？請(qǐng)說明理由．

Answer 1

分析 （1）為了測(cè)出摩擦力的大小，采用了轉(zhuǎn)換法，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受平衡力，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力相等；
（2）在拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，很難讓鞋子保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定；當(dāng)拉動(dòng)橡膠墊的過程中，鞋子保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力的大�。�
（3）滑動(dòng)摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān)，接觸面的粗糙程度一定時(shí)，表面受到的壓力越大，摩擦力就越大．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中為了測(cè)得摩擦力的大小采用了轉(zhuǎn)換法，即，把運(yùn)動(dòng)鞋放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋受平衡力，所受滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小；
（2）實(shí)驗(yàn)中，拉著彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較難做到的，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，很難準(zhǔn)確讀數(shù)；
我們可以讓運(yùn)動(dòng)鞋不動(dòng)而拉動(dòng)橡膠墊，這樣做的好處是：能做到測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（3）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，不同的鞋子的質(zhì)量不同，對(duì)水平面的壓力不同，因此在研究鞋子防滑性能時(shí)，應(yīng)該控制鞋子的質(zhì)量相同．
故答案為：
（1）把運(yùn)動(dòng)鞋放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋做勻速直線運(yùn)動(dòng)；使拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等；
（2）難題：很難控制勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)或測(cè)力計(jì)在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)，很難準(zhǔn)確讀數(shù)；
改進(jìn)：如圖，保持彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著運(yùn)動(dòng)鞋，拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋下面的橡膠墊；
（3）不一定；滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度都有關(guān)系．兩運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量不同，對(duì)接觸面的壓力不同，沒控制壓力相同．

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，會(huì)有多個(gè)因素同時(shí)影響著摩擦力的大小，因此，從控制變量法的要求出發(fā)，應(yīng)盡可能多的考慮到各種因素，并保持這些因素不變，從而使所要探究的結(jié)果更有說服力．