Question

2．某校實踐活動小組的同學在利用如圖甲所示裝置探究“滑動摩擦力的大小與什么有關”時，得到如下實驗數據：

長木板不同表面	木塊的放置方式	彈簧測力計的示數/N
		一個木塊	兩個木塊疊放
光滑表面	平放	1.3	2.6
	側放	1.3	2.6
粗糙表面	平放	2.2	3
	側放	1.5	3

（1）表中的數據有一個肯定是不合理的，這個數據是2.2，導致這個數據不合理的原因可能是沒有勻速拉動木塊；
（2）請你分析表格中的數據，可得出的結論是：滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關．
（3）許多同學指出了該實驗操作方法存在不足，于是進行了如下改進：用彈簧測力計拉住木塊，并使彈簧測力計固定不動，用力拉動木板（如圖乙）．若長木板勻速運動，木塊和長木板之間的滑動摩擦力等于測力計示數；若長木板加速運動，則木塊和長木板之間的滑動摩擦力等于測力計讀數．（選填“大于”、“等于”或“小于”）．請說出改進后的操作方法有哪些優點．（請寫出其中的一點）拉動木板時，即使沒有勻速運動，對實驗無影響，容易操作，彈簧測力計相對于操作者靜止，讀數準確．

Answer 1

分析 （1）滑動摩擦力大小的影響因素有：壓力大小、接觸面的粗糙程度．壓力和接觸面的粗糙程度都相同是摩擦力的大小應該相同；
根據二力平衡條件知，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；
（2）利用控制變量法，找出相同量和不同量，得出結論；
（3）物體只有靜止或做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力是平衡力，大小才相等．

解答 解：
（1）根據表格數據可得：2.2N的數據是錯誤的，因為滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關，同一個木塊平放時產生的壓力和側放時應相同；
數據錯誤的原因可能是由于沒有勻速拉動木塊運動導致的；
（2）根據表中數據可知，滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關，與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（3）摩擦力的大小跟壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，當拉動長木板時，木塊和木板之間的壓力、接觸面的粗糙程度都沒變，摩擦力不變，因為摩擦力和速度無關，所以長木板無論是勻速還是加速、減速都不會影響摩擦力的大小，木塊靜止受到拉力和摩擦力的作用，摩擦力和拉力是平衡力，摩擦力等于拉力．拉動長木板測力計保持相對靜止，便于讀數；不必控制木板做勻速運動；測力計指針不會晃動，便于準確測量．
故答案為：（1）2.2；沒有勻速拉動木塊；（2）接觸面積大小；（3）等于；等于；拉動木板時，即使沒有勻速運動，對實驗無影響，容易操作，彈簧測力計相對于操作者靜止，讀數準確．

點評 本題考查學生對滑動摩擦力相關因素和實驗中的控制變量法的理解情況，掌握靜止和勻速直線運動的物體受到平衡力的作用．