Question

6．小明用如圖所示的裝置做“探究影響滑動摩擦力大小因素”的實驗．
（1）為了測木塊受到的摩擦力，小明用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動．
（2）通過測量拉力來得到摩擦力的大小，應用了轉換（選填“類比”“轉換”或“歸納”）的物理方法．
（3）由甲圖和乙圖可以探究滑動摩擦力大小與壓力的關系．
（4）若乙裝置中，木塊在運動過程中拉力突然變大，滑動摩擦力將不變（選填“不變”“變大”或“變小”）．
（5）評估此實驗方案的不足之處是拉動木塊做勻速直線運動非常困難．（答出一條即可）
（6）實驗后，聰明的小明認為如果僅比較滑動摩擦力大小可以不用二力平衡的原理，請你舉出一個不用二力平衡原理比較滑動摩擦力大小的例子：讓同一物塊從同一斜面同一高度滑下，通過比較其在不同粗糙水平面上滑動距離的長短，比較滑動摩擦力的大小．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡條件，實驗中應沿水平方向勻速拉動木塊，此時拉力等于摩擦力；
（2）通過拉力的大小得知摩擦力的大小，用到轉換法；
（3）要探究摩擦力與壓力大小的關系，需使接觸面的粗糙程度相同，壓力不同；
（4）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，與拉力大小無關；
（5）實驗中很難拉動木塊做勻速直線運動；
（6）摩擦力還可以通過轉換的思想比較，由此找到例子．

解答 解：
（1）實驗時，應水平拉動木塊在水平面上做勻速直線運動，根據二力平衡條件，此時拉力與摩擦力是一對平衡力；
（2）通過測量拉力來得到摩擦力的大小，應用了轉換法；
（3）圖甲和圖乙，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可探究摩擦力大小與壓力大小的關系；
（4）由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，即使拉力增大，滑動摩擦力也不變；
（5）實驗中需拉動木塊做勻速直線運動時進行讀數，而很難保證其一直做勻速直線運動，會造成測力計的讀數困難；
（6）不用二力平衡原理比較滑動摩擦力大小的實驗有：①從同一斜面同一高度滑下的物塊，比較在不同粗糙程度的水平面上滑動的距離；②通過比較板刷滑動時，毛彎曲的程度來比較滑動摩擦力的大小等．
故答案為：（1）勻速直線；（2）轉換；（3）甲；乙；（4）不變；（5）拉動木塊做勻速直線運動非常困難；
（6）讓同一物塊從同一斜面同一高度滑下，通過比較其在不同粗糙水平面上滑動距離的長短，比較滑動摩擦力的大小．

點評 此題是探究影響滑動摩擦力的因素，主要考查了對二力平衡條件的應用及控制變量法．要知道影響摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度，兩因素不變，則摩擦力不變．