Question

7．小明要“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”，他猜想影響摩擦力大小的因素可能有：
①接觸面所受壓力的大小；②接觸面的粗糙程度；③接觸面積的大小．
接下來小明通過如圖實驗操作驗證他的猜想．
（1）實驗中小明應該用彈簧測力計水平勻速拉動木塊在長木板上滑動．
（2）比較圖甲和乙可得出結論：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）如果小明要探究猜想②，他應該選擇甲和丙兩幅圖所示的實驗步驟來操作，根據圖中彈簧測力計的示數可得出結論：在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（4）小明要探究猜想③，他將木塊切去一半，重復甲的操作過程，如圖丁所示，他比較甲和丁的實驗結果，得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，你認為他的結論可靠嗎？答：不可靠，小明在實驗中存在的問題是沒有控制壓力的大小不變．

Answer 1

分析 （1）掌握二力平衡條件，要正確測出摩擦力的大小，需拉動木塊做勻速直線運動；
（2）要探究摩擦力大小與壓力大小的關系，需使接觸面積的粗糙程度和接觸面積大小相同，改變壓力大小；
（3）根據猜想，要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度；
（4）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小．

解答 解：（1）實驗中小明應該用彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊在長木板上滑動，這時拉力和摩擦力是一對平衡力，摩擦力等于拉力；
（2）甲圖和乙圖接觸面積的粗糙程度和接觸面積大小相同，壓力大小不同，彈簧測力計示數不同，由此知，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應選擇甲圖和丙圖；
由圖知，在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）要探究摩擦力大小與接觸面積的大小的關系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，而小明將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時，壓力也發生了變化，所以得出錯誤結論．
故答案為：（1）勻速；（2）大；（3）甲和丙；粗糙；（4）不可靠；壓力的大小．

點評 此題是探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗，考查了學生對控制變量法的理解和應用，題目很典型．