Question

15．在研究“影響滑動摩擦力大小因素”時，小明同學做了如圖所示的實驗．

（1）實驗中要使彈簧測力計的示數等于木塊所受滑動摩擦力的大小，應使長方體木塊在彈簧測力計拉力的作用下做勻速直線（水平）運動．彈簧測力計示數如圖甲所示．根據二力平衡知識可知，此時木塊所受的滑動摩擦力為2.8N．
（2）比較圖乙和圖甲中彈簧測力計的示數可知：在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）為了研究滑動摩擦力的大小隨接觸面積的關系．可在上述實驗基礎上再增加一個步驟，寫出你所設計的這一實驗步驟．
答案：將甲實驗中的木塊側放，用彈簧測力計沿水平方向做勻速直線運動，記下測力計示數，并2.8N比較大小．
（4）小明將甲圖中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．他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小．你認為他的探究過程中存在的問題是：沒有控制壓力大小相同．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡的條件分析；根據測力計分度值讀數；
（2）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現象得出結論．
（3）（4）研究滑動摩擦力的大小隨接觸面積的關系，要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，據此分析．

解答 解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大小；圖中測力計分度會值為0.1N，示數為2.8N；
（2）比較圖乙和圖甲，接觸面粗糙程度相同，壓力越大，測力計示數越大，即滑動摩擦力越大，故得出的結論：在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）為了研究滑動摩擦力的大小隨接觸面積的關系．要控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，增加的這一實驗步驟：將甲實驗中的木塊側放，用彈簧測力計沿水平方向做勻速直線運動，記下測力計示數，并2.8N比較大小；
（4）小明將甲圖中木塊沿豎直方向截去一半后，壓力也變為原來的一半，沒有控制壓力大小不變．
故答案為：（1）勻速直線（水平）二力平衡；2.8；
（2）在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）將甲實驗中的木塊側放，用彈簧測力計沿水平方向做勻速直線運動，記下測力計示數，并2.8N比較大小；
（4）沒有控制壓力大小不變．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用，體現了對過程和方法的考查．