Question

某物理活動小組在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的活動中，進行了如下的探究實驗．
（1）小明同學在水平木板上，用彈簧測力計水平向左拉動木塊，使其作勻速直線運動，彈簧測力計示數如圖所示．他根據

二力平衡

知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為

2.8

N．
（2）小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來一半．她由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認為她的探究過程中存在的問題是

沒有控制壓力相等

．
（3）如果小強同學重復做小明的那次實驗時，是拉動物體加速運動的，此時物塊受到水平木板對它的摩擦力將如何變化？

不變

（填“變大”、“變小”或“不變”），理由是什么？

壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變

．
（4）實驗結束后，該小組的同學們在交流時，小紅同學提出，摩擦力的大小是與壓力的大小有關還是與重力的大小有關，同組的同學們進行討論，最后在沒有添加任何器材的情況下，設計了一個方案解決了這個問題．如果你是該小組的一名成員，你認為他們設計的方案是什么？實驗結論是什么？
設計方案（簡要敘述）：

把長木板傾斜一定的角度，然后拉動木塊，讀出彈簧測力計的讀數

；
實驗結論：

如果讀數不變，說明與重力有關；如果讀數改變，說明與重力無關而與壓力有關

．

Answer 1

分析：（1）水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，由二力平衡條件可知，滑動摩擦力等于拉力；由圖示彈簧測力計確定其分度值，然后讀出其示數．
（2）探究滑動摩擦力與接觸面面積的關系，應控制壓力與接觸面的粗糙程度相同而接觸面的面積不同，據此分析答題．
（3）根據影響滑動摩擦力大小的因素分析答題．
（4）可以沿斜面勻速拉動木塊，測出木塊受到的摩擦力，比較木塊在水平面上受到的摩擦力與在斜面上受到的摩擦力大小，根據它們的關系得出結論．

解答：解：（1）用彈簧測力計水平向左拉動木塊，使其作勻速直線運動，木塊處于平衡狀態，根據二力平衡知識可知，摩擦力等于拉力，由圖示彈簧測力計可知，彈簧測力計分度值為0.1N，示數為2.8N，因此木塊所受的滑動摩擦力為 2.8N．
（2）將木塊沿豎直方向截去一半后，沒有控制物體間的壓力相等，因此得出的結論：“滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”是錯誤的．
（3）由于滑動摩擦力由物體間的壓力、接觸面的粗糙程度決定，與拉力大小無關，拉動物體加速運動時，物體間的壓力、接觸面的粗糙程度不變，因此物塊受到水平木板對它的摩擦力不變．
（4）設計方案：把長木板傾斜一定的角度，然后拉動木塊，讀出彈簧測力計的讀數；
實驗結論：如果讀數不變，說明與重力有關；如果讀數改變，說明與重力無關而與壓力有關．
故答案為：（1）二力平衡；2.8；（2）沒有控制壓力相等；（3）不變；壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變；
（4）把長木板傾斜一定的角度，然后拉動木塊，讀出彈簧測力計的讀數；如果讀數不變，說明與重力有關；如果讀數改變，說明與重力無關而與壓力有關．

點評：本題考查了探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗，實驗應用了控制變量法，知道實驗原理、根據控制變量法的要求分析實驗即可正確解題．