Question

12．如圖所示是“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗．

（1）在實驗中，用彈簧測力計拉著木塊時，應水平地拉動，且使它在固定的水平面上做勻速直線運動．根據二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數．
（2）將圖（a）、（b）的實驗進行比較后，可得出結論是：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）將圖（a）、（c）的實驗進行比較可知，可得出結論是：壓力一定時，接觸面越粗造，滑動摩擦力越大．
（4）在此基礎上，如果又猜想滑動摩擦力大小是否會與物體運動速度的大小有關？請你利用圖中已有器材驗證小明的猜想．寫出你的做法．

Answer 1

分析 （1）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，只有木塊做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力；
（2）對比（a）（b）兩圖實驗中的相同因素和不同因素就可以得出結論；
（3）對比（a）（c）兩圖實驗中的相同因素和不同因素就可以得出結論；
（4）探究滑動摩擦力大小與物體運動速度的大小是否有關時，應控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．

解答 解：
（1）用彈簧測力計勻速拉動木塊時，木塊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；
（2）（a）（b）兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力不同，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小的關系，故可得出結論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）（a）（c）兩圖所示的實驗中，壓力大小相同，接觸面粗糙程度不同，探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關系，故可得出結論：壓力一定時，接觸面越粗造，滑動摩擦力越大；
（4）探究滑動摩擦力大小與物體運動速度的大小是否有關時，應控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，因此可采取的做法是：拉動（a）中木塊以不同的速度做勻速運動，觀察比較測力計的示數情況．
故答案為：（1）勻速直線；二力平衡；（2）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）壓力一定時，接觸面越粗造，滑動摩擦力越大；
（4）拉動（a）中木塊以不同的速度做勻速運動，觀察比較測力計的示數情況．

點評 掌握二力平衡的應用和滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法對實驗進行設計、同時對實驗結論進行分析是解答的關鍵．