Question

13．在研究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”時(shí)，小明同學(xué)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)中要使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小，應(yīng)使長(zhǎng)方體木塊在彈簧測(cè)力計(jì)拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖甲所示．根據(jù)二力平衡知識(shí)可知．此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為2.8N．
（2）比較圖乙和圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知：接觸表面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大．
（3）比較圖丙和圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知：壓力相同時(shí)，接觸表面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大．
（4）小明將甲圖中木塊沿豎直方向截去一半后．測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)一半．他由此得出：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題是：沒有控制壓力的大小相同．

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的力平衡力，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)思路是讓木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)；同時(shí)利用二力平衡的條件，通過彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)得到摩擦力的大�。粡椈蓽y(cè)力計(jì)的讀數(shù)：根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值以及指針的位置讀出力的大�。�
（2）（3）影響摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度；在壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；在接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，摩擦力就越大；
（4）探究滑動(dòng)摩擦力跟接觸面積大小的關(guān)系時(shí)，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：
（1）只有拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊在水平方向上受到的拉力和摩擦力才是一對(duì)平衡力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于摩擦力；
由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N；由二力平衡條件可得，摩擦力也為2.8N；
（2）比較甲、丙兩圖可知：兩此實(shí)驗(yàn)的接觸面的粗糙程度不變，壓力的大小不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，故可得結(jié)論為：接觸表面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；
（3）比較甲、乙兩圖可知：兩此實(shí)驗(yàn)的壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，故可得結(jié)論為：壓力相同時(shí)，接觸表面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；
（4）因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在研究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小明將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對(duì)接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯(cuò)誤的結(jié)論．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；2.8；（2）接觸表面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；（3）壓力相同時(shí)，接觸表面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；（4）沒有控制壓力的大小相同．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的重點(diǎn)是對(duì)二力平衡原理及控制變量法的運(yùn)用，這是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵．這也是典型的控制變量法的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)引起我們的重視．