Question

學了摩擦力后，在學校拔河比賽中大家都盡量選穿新運動鞋，軍軍猜想：鞋與地面間摩擦力的大小可能跟鞋底花紋的深度有關．于是他找來了兩只同品牌同規格的運動鞋進行探究（一只鞋鞋底花紋沒有磨損，另一只鞋底花紋磨損較大）．
實驗步驟如下：
（1）軍軍測出新鞋的重力如表格序號①、②所示，按照如圖所示用彈簧測力計沿水平方向拉著鞋子在桌面上做

勻速直線

運動，讀出了彈簧測力計的示數并填入表中．

序號	種   類	重力G/N	拉力F/N
①	新鞋	5.7	2.3
②	舊鞋	5.4	1.7
③	舊鞋插在新鞋中	11.1	4.5
④	新鞋插在舊鞋中	11.1	3.5

（2）將新鞋子換成舊鞋子在同一個桌面上重新實驗，測出了重力和拉力填在表格序號①、②中．
由此得出結論：鞋底花紋越深，與地面摩擦力越大．蘭蘭認為他的做法不妥，不妥之處是

沒有控制變量：壓力

．
（3）為了得出正確的結論，軍軍采納了蘭蘭的意見，將兩個鞋子插在對方中進行實驗，得出的數據如表格序號③、④中：
對比序號

③④

的兩組實驗數據可知，摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關；
對比序號

①③或②④

的兩組實驗數據可知，摩擦力的大小與壓力大小有關．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計水平拉動鞋子時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力大小，鞋子保持勻速直線運動．
（2）花紋的深度不同表示接觸面的粗糙程度不同，探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變．
（3）探究滑動摩擦力的大小與鞋底花紋深度的關系，控制壓力大小不變；探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關系，控制花紋深度不變．

解答：解：（1）鞋子在水平面上進行勻速直線運動，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等．
（2）探究滑動摩擦力大小跟花紋深度的關系，控制壓力大小不變，新鞋和舊鞋的壓力不同，所以得出的實驗結論不準確，所以實驗中沒有控制壓力大小不變．
（3）實驗③和④，壓力相同，花紋深度越深，滑動摩擦力越大，所以實驗③和④探究摩擦力的大小與鞋底花紋的深度有關．
實驗①和③或②和④，花紋深度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大，所以實驗①和②或②和④探究滑動摩擦力的大小與壓力大小有關．
故答案為：（1）勻速；（2）沒有控制變量：壓力；（3）③④；①③或②④．

點評：實驗中花紋的深度不同，實際上是指接觸面的粗糙程度不同；一個物理量受多個因素的影響時，探究物理量和其中一個因素的關系時，一定要控制其它因素不變．