Question

5．小紅和小明在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，小紅設(shè)計了如圖1所示的三次實驗，請解答．
（1）利用彈簧測力計可以間接測出木塊在不同物體表面上運動時受到的滑動摩擦力，寫出你的做法：用彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)即為滑動摩擦力大�。�
（2）在圖1甲所示實驗中，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N．
（3）比較圖1甲、乙兩次實驗，可以得出結(jié)論：當(dāng)接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（4）小紅和小明設(shè)計的圖1甲、丙兩次實驗是為了探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系．
（5）小明的媽媽因地板太滑而摔倒了，于是小明想換一種防滑效果好的木地板，他和同學(xué)小紅從市場上找來較為常用的A型和B型兩種木地板的樣板，小明認為要比較防滑效果也就是比較哪種地板表面更粗糙，于是小明把板平放在水平桌面上，進行了如圖2甲和乙的實驗．小明根據(jù)兩次示數(shù)F₁＜F₂，由此得出結(jié)論：B型木地板表面更粗糙，你認為他的實驗設(shè)計存在原問題是沒有控制壓力相等．
（6）小明受研究牛頓第一定律的啟發(fā)，他找來一個斜面和一輛小車，設(shè)計了如圖2丙所示的實驗，讓小車從斜面上滑到這兩種木地板平面上，他想根據(jù)小車在這兩種木地板平面上滑行距離的遠近，來比較哪種木地板表面更粗糙，請說明使用這種方法進行實驗操作時的注意事項：讓小車從斜面的同一高度由靜止下滑．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動木塊，使木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力；
（2）由甲圖讀出彈簧測力計示數(shù)；
（3）探究滑動摩擦力和壓力大小關(guān)系時需控制接觸面的粗糙程度相同．由彈簧測力計示數(shù)分析得出結(jié)論；
（4）探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度關(guān)系時需壓力大小相同，由此解答；
（5）要探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)控制物體間的壓力相等；
（6）要根據(jù)小車在水平面上滑行距離的大小判斷接觸面的粗糙程度，應(yīng)然小車到達水平面時的初速度相等，可以讓小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑．

解答 解：
（1）實驗中，用彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡原理可知，彈簧測力計的拉力大小等于摩擦力大�。�
（2）由甲圖可知，彈簧測力計分度值為0.2N，讀出為2.4N；
（3）滑動摩擦力的大小和壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)；由甲、乙兩次實驗可知兩次實驗的控制接觸面的粗糙程度相同，乙中壓力大，彈簧測力計示數(shù)大，摩擦力大．由此可得：接觸面粗糙程度不變時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）由圖可知甲、丙兩次實驗可知，甲、丙兩圖的壓力大小相同，丙的接觸面較粗糙，可以探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度的關(guān)系；
（5）小明根據(jù)兩次示數(shù)F₁＜F₂，由此得出結(jié)論：B型木地板表面更粗糙，結(jié)論不正確，原因是他在探究過程中中沒有控制地板與地面間的壓力相同；
（3）為控制小車到達水平面時的初速度相等，可以讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下．
故答案為：（1）拉著木塊在水平面上做勻速直線運動；（2）2.4；（3）接觸面粗糙程度；壓力；（4）接觸面粗糙程度；（5）沒有控制壓力相等；（6）讓小車從斜面的同一高度由靜止下滑．

點評 本題考查了探究影響摩擦力因素的實驗注意事項、彈簧測力計的讀數(shù)、實驗現(xiàn)象分析、正確應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．