Question

學校決定學生改穿晨運運動鞋，原因是簡易回力運動鞋穿不了多久就容易打滑．小明猜想鞋與地面間的摩擦力的大小除與壓力有關外，可能跟鞋底花紋的深度有關．于是他找來兩只同尺碼的回力運動鞋進行實驗探究（其中一只是新鞋，鞋底花紋沒有磨損，另一只是舊鞋，鞋底花紋磨損較大）．
他首先用彈簧測力計測出兩只鞋子的重力并記入表格中；然后按照圖所示分別拉動兩只鞋子在同一水平面上做勻速直線運動，并讀出彈簧測力計的示數，填入表格中，他根據這組試驗數據得出結論為：鞋底花紋越深，與地面摩擦力越大．

種類 項目	新鞋	舊鞋
重力/N	5.7	5.4
拉力/N	2.3	1.7

（1）小布同學經過分析說小明同學這樣得到結論不可靠，為什么？

新鞋與舊鞋對地面的壓力不同

．
（2）在不增加任何器材的條件下，幫小布設計一個合理的實驗，寫出實驗步驟．
（3）摩擦力應用相當廣泛，請舉出日常生活中增大有益摩擦和減小有害摩擦各一例：
增大有益摩擦：

汽車輪胎表面有花紋，汽車剎車時更容易

；
減小有害摩擦：

使用軸承是用滾動代替滑動來減小摩擦

．

Answer 1

分析：（1）摩擦力大小的影響因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度．
要驗證鞋與地面間的摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關，應該控制壓力不變，改變鞋底花紋的深度觀察彈簧測力計的示數；
（2）在不增加任何器材的條件下，控制壓力相同．
（3）增大摩擦的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度．
減小摩擦的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動．

解答：解：（1）從表中數據可知，新、舊兩鞋的重力不同，放在水平面上時對水平面的壓力不同，不能探究鞋與地面間摩擦力的大小與鞋底花紋深度的關系．
（2）新、舊兩鞋的重力不同，放在水平面上時對水平面的壓力不同．在不增加任何器材的條件下，控制兩鞋對水平面的壓力相同時，可將兩鞋摞起來，對水平面的壓力等于兩鞋的重力和．一次新鞋在下，一次舊鞋在下．
（3）有益的摩擦需要增大，增大有益摩擦的事例：
①汽車輪胎表面有花紋，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦．
②自行車剎車時，用力捏閘，增大壓力來增大摩擦力．
有害的摩擦需要減小，減小摩擦的事例：
①使用軸承是用滾動代替滑動來減小摩擦．
②軸承上加潤滑油，減小接觸面的粗糙程度．
③磁懸浮列車使接觸面脫離來減小摩擦．
故答案為：（1）新鞋與舊鞋對地面的壓力不同；
（2）①將舊鞋放在新鞋上，用彈簧測力計拉動鞋子，使兩只鞋子在水平面上做勻速直線運動，并讀出彈簧測力計的示數，填入表格中．
②將新鞋放在舊鞋上，用彈簧測力計拉動鞋子，使兩只鞋子在水平面上做勻速直線運動，并讀出彈簧測力計的示數，填入表格中．
③根據試驗記錄數據得出結論．
（3）增大有益摩擦：汽車輪胎表面有花紋，汽車剎車時更容易．
減小有害摩擦：使用軸承是用滾動代替滑動來減小摩擦．

點評：本題考查重點是探究影響摩擦力大小的因素，實驗中采用了控制變量法的思想．掌握摩擦力大小的影響因素，掌握增大和減小摩擦的方法．