Question

田徑運動中，不同運動項目對運動鞋摩擦力的要求不同．王玲同學對“不同類型的運動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”進行了探究，實驗裝置如圖所示．
王玲先測出每只不同類型運動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子（連同鞋里的砝碼）的質(zhì)量均相等．接著用彈簧測力計先后勻速拉動不同類型的運動鞋，使它們沿水平桌面勻速滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù)．
（1）探究中“使鞋子（連同鞋里的砝碼）的質(zhì)量均相等”，這樣做的目的是：______，此種研究問題的方法稱為 ______．
（2）測量時，沿水平方向勻速拉動運動鞋，運動鞋跟著做 ______運動，此時運動鞋所受滑動摩擦力的大小與彈簧測力計拉力的大小 ______．
（3）實驗收集的數(shù)據(jù)有 ______，依據(jù)學過的物理知識、生活經(jīng)驗和實驗測得的數(shù)據(jù)，可得到的實驗結(jié)論是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）不同類型的鞋子在相同平面上的摩擦力不同實際上是由于鞋底的粗糙程度不同引起的，探究摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系時，就應(yīng)該采用控制變量法控制壓力的大小相同；
（2）摩擦力的方向是和運動鞋的運動方向是相反的，無法直接測量，可以根據(jù)二力平衡的知識測出彈簧測力計的拉力，也就間接測出了摩擦力；
（3）實驗需要記錄的就是鞋子的型號以及不同型號下的摩擦力；
根據(jù)生活中的經(jīng)驗得出摩擦力的大小和鞋子型號（鞋底的粗糙程度）的關(guān)系．
解答：解：（1）要探究“不同類型的運動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”需要控制壓力相同，壓力等于重力，重力小的鞋子需要放置一些鉤碼以保證壓力相同，這種探究方法叫控制變量法．
（2）摩擦力和彈簧測力計的拉力是水平方向上一對方向相反的力，若運動鞋勻速直線運動，勻速直線運動狀態(tài)就是一對平衡狀態(tài)，此時摩擦力和彈簧測力計的拉力就是水平方向的一對平衡力，讀出彈簧測力計的示數(shù)，就等于摩擦力；
（3）試驗中需要收集的數(shù)據(jù)就是不同鞋底在水平桌面上運動時的摩擦力；
不同的鞋子在相同的水平桌面上運動時的摩擦力不同主要就是由于不同鞋底的粗糙程度不同引起的，相同的壓力作用下，鞋底越粗擦，摩擦力越大．
故答案為：
（1）保證實驗時，鞋對桌面的壓力相同；控制變量法；
（2）勻速直線；相等；
（3）相同壓力下，不同鞋底與水平桌面間的摩擦力的大��；
相同壓力下，鞋底越粗糙，受到地面的摩擦力越大．
點評：此題考查的是滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，考查的方式比較靈活，是一道好題；
解答此題的關(guān)鍵是我們要知道：不同的鞋子地面的粗糙程度是不同的．