Question

7．學(xué)了摩擦力后，在學(xué)校拔河比賽中大家都盡量選穿新運(yùn)動鞋，軍軍猜想：鞋與地面間摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關(guān)．于是他找來兩只同品牌同規(guī)格的運(yùn)動鞋進(jìn)行探究（其中一只是新鞋，鞋底花紋沒有磨損，另一只是舊鞋，鞋底花紋磨損較大）．實(shí)驗步驟如下：
（1）軍軍測出新鞋的重力如表格序號①所示，按照如圖所示的方法，將新鞋子放在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向拉著鞋子在桌面上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡條件可知，鞋子所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)，讀出彈簧測力計的示數(shù)填在表格序號②中．

序號	種　　　類	重力G/N	拉力F/N
①	新鞋	5.7	2.3
②	舊鞋	5.4	1.6
③	舊鞋插在新鞋中	11.1	4.5
④	新鞋插在舊鞋中	11.1	3.5

（2）將新鞋子換成舊鞋子在同一個桌面上重新實(shí)驗，測出了重力填在表格序號②中．此時彈簧測力計的指針位置如圖所示，拉力的大小是1.6N．由此得出結(jié)論：鞋底花紋越深，與地面摩擦力越大．蘭蘭認(rèn)為他的做法不妥，不妥之處是沒有控制壓力的大小相同．
（3）為了得出正確的結(jié)論，軍軍采納了蘭蘭的意見，將兩個鞋子插在對方中進(jìn)行實(shí)驗，得出的數(shù)據(jù)如表格序號③、④所示：
a、對比序號③④的兩組實(shí)驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關(guān)；
b、對比序號①③或②④兩組實(shí)驗數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計水平拉動鞋子時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力大小，鞋子保持勻速直線運(yùn)動，通過二力平衡可得出摩擦力大�。�
（2）明確彈簧測力計的分度值，可根據(jù)指針位置讀數(shù)示數(shù)；
花紋的深度不同表示接觸面的粗糙程度不同，探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關(guān)系，控制壓力大小不變．
（3）探究滑動摩擦力的大小與鞋底花紋深度的關(guān)系，控制壓力大小不變；探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系，控制花紋深度不變．

解答 解：（1）鞋子在水平面上進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為1.6N，則此時拉力為1.6N；
探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關(guān)系，控制壓力大小不變，新鞋和舊鞋的壓力不同，所以得出的實(shí)驗結(jié)論不準(zhǔn)確，所以實(shí)驗中沒有控制壓力大小不變．
（3）實(shí)驗③和④，壓力相同，花紋深度越深，滑動摩擦力越大，所以實(shí)驗③和④探究摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關(guān)．
實(shí)驗①和③或②和④，花紋深度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大，所以實(shí)驗①②或②④探究滑動摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡條件；（2）1.6；沒有控制壓力的大小相同；（3）③④；①③或②④．

點(diǎn)評 實(shí)驗中花紋的深度不同，實(shí)際上是指接觸面的粗糙程度不同；一個物理量受多個因素的影響時，探究物理量和其中一個因素的關(guān)系時，一定要控制其它因素不變．