Question

7．用圖中所示的裝置探究摩擦力跟接觸面積、粗糙程度的關系．
（1）實驗所用器材有：長方體木塊、長木板、棉布、毛巾、彈簧測力計．
（2）實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，根據二力平衡知識，從而知道木塊與長木板之間的滑動摩擦力大小．
（3）第一次實驗中彈簧測力計的示數如圖所示為1.2N，分析表中數據可以得到的結論是當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．

實驗次數	1	2	3
接觸面情況	長木板	棉布	毛巾
摩擦力/N		1.9	2.4

（4）實驗結束后，小麗想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關，于是她將木塊沿豎直方向鋸掉一半，依次測得摩擦力的大小，發現都變為原來的一半．于是小麗認為：當接觸面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力就越小．請你指出她實驗操作中存在錯誤的地方：沒有控制壓力大小不變．

Answer 1

分析 （1）本實驗最重要的器材是測力的儀器彈簧測力計；
（2）實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小，彈簧測力計測量的是木塊的受到的拉力，只有木塊在水平方向上做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力；
（3）對比表中數據，分析其中的相同因素和不同因素，根據控制變量法的思路就可以得出不同的結論；
（4）滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小的關系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：（1）實驗所用器材有：木材、長木板、棉布、毛巾、彈簧測力計．
（2）用彈簧測力計勻速拉動木塊時，木塊在水平方向上做勻速直線運動受到的力是平衡力，根據二力平衡的知識，此時摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大小；
（3）讀圖可知，彈簧測力計把1N分成了5份，其分度值為0.2N，故該測力計的示數為1N+0.2N×1=1.2N；
表中三次實驗木塊與接觸面的粗糙程度不同，壓力相同，所以才能得出摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，在研究滑動摩擦力大小跟接觸面面積的關系時，應保持壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，小麗將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然接觸面的粗糙程度沒變，但木塊對接觸面的壓力減小了一半，所以得出了錯誤的結論．
故答案為：（1）彈簧測力計；
（2）勻速直線；二力平衡；   
（3）1.2；當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）沒有控制壓力大小不變．

點評 本題考查的是探究影響摩擦力大小的實驗，涉及到的知識點比較多，有：平衡力、影響摩擦力大小的因素、實驗數據的分析能力，實驗中采用的是控制變量法，是中考常考的實驗之一，是一道綜合題，也是一道好題．