Question

19．小平同學要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”，他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：①接觸面所受的壓力大��；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大小．接下來小明通過如圖所示實驗操作驗證他的猜想：

（1）實驗中小平應該用彈簧測力計水平勻速拉動木塊在長木板上滑動，這樣做是根據(jù)二力平衡的知識得出拉力等于摩擦力，從而測出木塊所受的摩擦力的大小其中一次實驗如圖所示，則木塊受到的摩擦力為2.8N．
（2）如果小平要探究猜想 ②，他應該選擇甲、丙兩幅圖所示的實驗步驟來操作，根據(jù)圖中彈簧測力計上標出的讀數(shù)可得出結論：在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）小平要探究猜想 ③，他將木塊切去一半，重復甲的操作過程，如圖丁所示．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．你認為他的結論可靠嗎？答：不可靠．小平在實驗中存在的問題是沒有控制壓力大小不變．
（4）請你利用現(xiàn)有器材幫助小明解決這一問題，簡要說明你的做法：將切下的木塊疊放在被拉木塊上面．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測出摩擦力的大小，需拉動木塊做勻速直線運動；
確定測力計的分度值，讀出其示數(shù)，得知摩擦力的大��；
（2）根據(jù)猜想，要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度；
（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�。�
（4）根據(jù)（3）的問題，可通過將切去部分疊放在另一半的上面來保持壓力大小不變．

解答 解：（1）實驗中上偉應該用彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊在長木板上滑動，這時拉力和摩擦力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡原理可得摩擦力等于拉力；
由圖2知，彈簧測力計的分度值為0.1N，示數(shù)為2.8N，可知木塊受到的摩擦力f=F=2.8N；
（2）要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應選擇甲圖和丙圖；
由圖知，在其他因素相同的情況下，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，而小偉將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時，壓力也發(fā)生了變化，所以得出錯誤結論；
（4）實驗中要保持壓力大小不變，可將將切下的木塊疊放在被拉木塊上面．
故答案為：（1）二力平衡；2.8； （2）甲、丙；接觸面越粗糙；（3）不可靠；沒有控制壓力大小不變；（4）將切下的木塊疊放在被拉木塊上面．

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，考查了學生對二力平衡條件、控制變量法的理解和應用，題目很典型．