Question

小明搬進新家，發現大廳的地磚與衛生間的不一樣．父親告訴他，衛生間的地磚有防滑功能．好奇的他就設計了如下的實驗進行驗證．
（1）小明取一只拖鞋甲放在干燥的衛生間內的地磚上，用彈簧測力計沿______方向拉著它，做______運動．讀出彈簧測力計的示數F₁，將數據填入表中．

實驗次數	接觸面	彈簧測力計讀數
1	拖鞋甲與衛生間內的地磚	F1=4.4N
2	拖鞋甲與大廳內的地磚	F2=______N
3	拖鞋乙與大廳內的地磚	F3=2.8N

（2）他將這只拖鞋放在大廳內干燥的地磚上，重復（1）中的操作，讀出彈簧測力計的示數為F₂（如圖），請你幫小明將數據填入表中．
（3）根據所測的數據，請判斷：衛生間內的地磚______（選填：“是”或“不是”防滑地磚．接著，小明想買行走更安全的拖鞋，于是他又進行了如下的探究：
（4）他用彈簧測力計測得拖鞋甲的重G₁，而后把另一只較輕的拖鞋乙和一只小砂袋共同掛在彈簧測力計下，調整砂袋內的砂子，使砂帶與拖鞋乙的總重G₂______G₁（選填：“＞”、“＜”或“=”）．
（5）他將砂袋放在拖鞋乙上，并將它們放在大廳內干燥的地磚上，重復上（1）中的操作，讀出彈簧測力計的示數F₃，將數據填入表格中．
（6）通過比較實驗次數______的數據，小明應選購拖鞋______（選填：“甲”或“乙”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）由二力平衡的條件可知：當物體作勻速直線運動時，測力計的拉力等于滑動摩擦力．
（2）彈簧測力計的讀數：確定每一個大格和每一個小格代表的示數．
（3）用彈簧測力計沿水平方向拉著拖鞋做勻速直線運動，此時的拉力等于摩擦力，摩擦力越大，說明接觸面的粗糙程度越大．
（4）影響滑動摩擦力的因素：壓力和接觸面的粗糙程度；壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大．
解答：解：（1）當物體保持靜止或做勻速直線運動時受平衡力，因此用彈簧測力計沿水平方向拉著它，做勻速直線運動．
（2）彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，示數為3.6N．
（3）根據表中數據可知，拖鞋甲在衛生間內的地磚上勻速滑動時，摩擦力最大，因此衛生間的地磚是防滑的．
（4）用彈簧測力計測得拖鞋甲的重G₁，為了使甲乙對接觸面的壓力相同，則將另一只較輕的拖鞋乙和一只小砂袋共同掛在彈簧測力計下，調整砂袋內的砂子，使砂帶與拖鞋乙的總重G₂=G₁．
（6）比較2和3數據可知，拖鞋甲在大廳內的地磚上勻速直線運動時，摩擦力較大，防滑作用好，故需購買拖鞋甲．
故答案為：（1）水平；勻速直線；（2）3.6；（3）是；（4）=；（6）2和3；甲．
點評：掌握滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究滑動摩擦力大小的影響因素．
實驗過程中彈簧測力計拉動物體時，使物體保持勻速直線運動，這時彈簧測力計的示數等于摩擦力．