Question

13．某同學(xué)為了參加中考體育考試，想測試一下橡膠底和牛筋底的運(yùn)動鞋哪雙摩擦力更大．
（1）如圖甲所示，他首先用彈簧測力計(jì)水平拉動橡膠底運(yùn)動鞋在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N，再利用二力平衡知識得出拉力等于摩擦力．從而測出鞋底所受摩擦力的大�。�
（2）他發(fā)現(xiàn)牛筋底的運(yùn)動鞋較輕些，于是便向鞋中添加了適量的砝碼，目的是使兩種鞋對桌面的壓力相同；．
（3）另一同學(xué)采用如圖乙的方法測試兩雙運(yùn)動鞋鞋底的摩擦力，她將鞋放在水平放置的木板上，將彈簧測力計(jì)固定，改為拉動木板，實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要（“需要”或“不需要”）勻速拉動木板，鞋所受到的摩擦力的方向?yàn)樗�平向左�?br />

Answer 1

分析 （1）物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力與摩擦力平衡，二者大小相等；在進(jìn)行測力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先認(rèn)清其分度值；
（2）要探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，需控制壓力大小不變；
（3）控制木塊做勻速直線運(yùn)動比較困難，對運(yùn)動著的彈簧測力計(jì)難于讀數(shù)；摩擦力方向與相對運(yùn)動方向相反．

解答 解：
（1）在圖甲的實(shí)驗(yàn)中，他首先用彈簧測力計(jì)水平拉動橡膠底運(yùn)動鞋在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)拉力與摩擦力二力平衡；
由圖甲知，測力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為4N，則滑動摩擦力等于拉力，也為4N；
（2）摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度兩個(gè)因素有關(guān)．探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法；
要橡膠底和牛筋底的運(yùn)動鞋哪雙摩擦力更大，應(yīng)保證兩鞋對接觸面的壓力相等，所以向較輕的鞋中添加了適量的砝碼，以便探究摩擦力大小與接觸面的粗超程度的關(guān)系；
（3）這一裝置有優(yōu)點(diǎn)有：彈簧測力計(jì)和整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置總是面對學(xué)生，非常直觀；彈簧測力計(jì)讀數(shù)方便；拉動平板小車時(shí)不一定要做勻速直線運(yùn)動，便于操作等．將彈簧測力計(jì)固定，拉動木板時(shí)鞋相對于木板向右運(yùn)動，所以其受到的摩擦力水平向左．
故答案為：（1）勻速直線；4； 二力平衡；（2）使兩種鞋對桌面的壓力相同； （3）不需要；水平向左．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對控制變量法的掌握及測力計(jì)的讀數(shù)；（3）中是很好的測量摩擦力的方法，這樣可很好的控制測力計(jì)的示數(shù)，便于讀數(shù)，有關(guān)摩擦力的方向，應(yīng)與物體相對運(yùn)動的方向相反．