Question

4．如圖所示，在“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗中：

（1）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．
（2）在甲、乙、丙所示圖中，分別用F₁=1N，F₂=2N，F₃=1.5N的拉力，拉著物塊A勻速前進．分析甲、乙兩圖可得：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；分析甲、丙兩圖可得：在壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．
（3）大量實驗進一步證明：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力大小成正比．在丙圖中物塊A上疊放一塊與A相同的物塊B，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起勻速前進（如圖丁所示）．此時彈簧測力計示數為F₄，則F₄=3N；此運動過程中，物塊B受到的摩擦力為0N．
（4）小華將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．他的探究過程存在的問題是沒有控制壓力大小相同．

Answer 1

分析 （1）根據二力平衡條件的知識進行分析，一對平衡力的大小相等；
（2）分析三幅圖中的控制的量和改變的量結合測力計的示數得出滑動摩擦力與變化量的關系；
（3）根據摩擦力與壓力的關系結合丙圖的示數得出結論；根據摩擦力產生的原因分析．
（4）研究滑動摩擦力的大小隨接觸面積的關系，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同．

解答 （1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，根據二力平衡的條件，拉力和摩擦力平衡，大小才相等；
（2）實驗中物體對支持面的壓力大小等于物體的重力大小．
甲、乙兩圖，接觸面粗糙程度相同，乙的壓力大于甲的壓力，拉力大于甲的拉力，可得在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
甲、丙兩圖，壓力相同，丙比甲接觸面粗糙，丙的拉力大于甲的拉力，可得在壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；
（3）在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力大小成正比，丁與丙的接觸面粗糙程度相同，丁的壓力是丙的2倍，所以摩擦力是丙的2倍，拉力也是丙的2倍，應為1.5N×2=3N；
因B相對于A做勻速直線運動，沒有相對運動的趨勢，此運動過程中，物塊B受到的摩擦力為0N．
（4）研究滑動摩擦力的大小隨接觸面積的關系，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，小華將木塊沿豎直方向截去一半后，壓力大小也為原來的一半，沒有控制壓力大小相同，他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小是錯誤的．
故答案為：
（1）水平；勻速直線；
（2）壓力；甲、丙；
（3）3；0；
（4）沒有控制壓力大小相同．

點評 探究滑動摩擦力大小與什么因素有關，考查實驗原理、控制變量法、及獲取信息解決問題的能力和摩擦力產生的原因等知識，要掌握．