Question

20．為了探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明做了以下的實驗探究：

實驗探究一：探究滑動摩擦力與壓力大小的關系（g取10N/kg）
①把質量為1kg的物塊平放在長木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動物塊，如圖（a）所示，記下彈簧測力計的示數F₁；
②在物塊上疊加一個相同的物塊，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動物塊，如圖（b）所示，記下彈簧測力計的示數F₂；
③在物塊上疊加兩個相同的物塊，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動物塊，如圖（c）所示，記下彈簧測力計的示數F₃．
實驗數據如下表

實驗次數	壓力FN/N	彈簧測力計示數F/N
1	10	3.0
2	20	6.0
3	30

（1）請你根據如圖（c）所示，讀出第3次實驗中彈簧測力計的示數為9.0N；
（2）上述實驗中，用彈簧測力計水平拉動物塊，使其做勻速直線運動，根據二力平衡知識可知滑動摩擦力大小等于拉力大��；
（3）在圖d所示的坐標中畫出摩擦力f與壓力F_N的關系圖象，可以初步得出的結論是滑動摩擦力的大小與壓力成正比．
實驗探究二：用彈簧測力計水平拉動一個物塊，使其在不同的水平接觸面上做勻速直線運動，探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系，實驗數據如下表

序號	壓力/N	接觸面種類	彈簧測力計示數/N
1	10	木板	3.0
2	10	毛巾	4.6
3	10	玻璃	2.6

從上述實驗數據中可得出滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關（選填“有關”或“無關”），實驗二中保持壓力不變所采用的研究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）根據測力計的量程和分度值讀數；
（2）實驗過程中，根據二力平衡的知識來將摩擦力的測量轉換成彈簧測力計的示數；
（3）根據數據描點連線，根據圖象分析；
滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，根據控制變量法分析．

解答 解：（1）由圖可知，分度值為0.2N，測力計示數為9.0N；
（2）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著物塊A做勻速直線運動，根據二力平衡條件可知，彈簧測力計的示數就等于摩擦力的大小；
（3）把表格中的數據在圖象中描點、連線，如圖：
；
由圖象可知，該圖象為一條直線，即滑動摩擦力的大小與壓力成正比；
上述實驗數據中可知，壓力相同時，接觸面粗糙程度不同，滑動摩擦力不同，滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關，實驗二中保持壓力不變所采用的研究方法是控制變量法．
故答案為：（1）9.0；（2）二力平衡；（3）圖線如圖所示； 滑動摩擦力的大小與壓力成正比；有關；控制變量法．

點評 本題考查了影響滑動摩擦力大小因素的探究，在探究摩擦力的大小與哪些因素有關時，要用到兩種研究方法：轉換法和控制變量法．