Question

8．為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了一系列實(shí)驗(yàn)．以下是部分實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過程中保持長木板水平且固定）．

第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊（如圖甲），使木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)二力平衡的原理，得知摩擦力的大��；
第二次：把木塊豎放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖乙），記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣方法拉木塊（如圖丙），記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	木塊對木板 的壓力/N	彈簧測力計(jì) 的示數(shù)/N	滑動摩 擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（1）若已知每個(gè)木塊的質(zhì)量相等，請你幫助小明填完整上面表格內(nèi)的數(shù)據(jù)；
（2）比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)；
（3）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論是：粗糙程度相同時(shí)，滑動摩擦力大小與壓力成正比．．

Answer 1

分析 根據(jù)二力平衡的條件分析；
（1）木塊對支持面的壓力大小等于其重力大小，根據(jù)影響滑動摩擦力大小的兩個(gè)因素分析回答；
由二力平衡的條件，滑動摩擦力大小等于拉力大��；
（2）研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小的關(guān)系，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積大�。�
（3）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到相同的量和變化的量，得出滑動摩擦力與變化量的關(guān)系．

解答 解：只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大�。�
（1）由上分析知，第1次實(shí)驗(yàn)受到的滑動摩擦力大小等于4.0N；
木塊對支持面的壓力大小等于其重力大小，第2次實(shí)驗(yàn)中，把木塊豎放在長木板上，對支持面的壓力大小等于其重力大小，為20N，因影響摩擦力大小的兩個(gè)因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度均沒有改變，故摩擦力大小不變?yōu)?.0N，拉力大小不變?yōu)?.0N；因每個(gè)木塊的質(zhì)量相等，第3次實(shí)驗(yàn)中，對支持面的壓力為：
2×20N=40N，
根據(jù)二力平衡的條件，滑動摩擦力大小等于測力計(jì)示數(shù)即為8.0N；
如下所示：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	木塊對木板 的壓力/N	彈簧測力計(jì) 的示數(shù)/N	滑動摩 擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小的關(guān)系，應(yīng)控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積大小，故比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)；
（3）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，接觸面的粗糙程度相同，第3次壓力是第2次的2倍，測力計(jì)示數(shù)為第1次的2倍，即滑動摩擦力為第1次的2倍，故得出的結(jié)論是：粗糙程度相同時(shí)，滑動摩擦力大小與壓力成正比．
故答案為：勻速直線   二力平衡；
 （1）如上表所示；
 （2）1、2
（3）粗糙程度相同時(shí)，滑動摩擦力大小與壓力成正比．

點(diǎn)評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理及控制變量法的運(yùn)用及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．