Question

8．為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明同學在老師的指導下做了一系列實驗．以下是部分實驗步驟（實驗過程中保持長木板水平且固定）．

第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊（如圖甲），使木塊在木板上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數，根據二力平衡的原理，得知摩擦力的大��；
第二次：把木塊豎放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖乙），記錄實驗數據；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣方法拉木塊（如圖丙），記錄實驗數據．

實驗 次數	木塊對木板 的壓力/N	彈簧測力計 的示數/N	滑動摩 擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（1）若已知每個木塊的質量相等，請你幫助小明填完整上面表格內的數據；
（2）比較1、2兩次實驗數據，可以發現滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關；
（3）比較1、3兩次實驗數據，可以初步得出的結論是：粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力成正比．．

Answer 1

分析 根據二力平衡的條件分析；
（1）木塊對支持面的壓力大小等于其重力大小，根據影響滑動摩擦力大小的兩個因素分析回答；
由二力平衡的條件，滑動摩擦力大小等于拉力大�。�
（2）研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小的關系，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積大�。�
（3）比較1、3兩次實驗數據，找到相同的量和變化的量，得出滑動摩擦力與變化量的關系．

解答 解：只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大�。�
（1）由上分析知，第1次實驗受到的滑動摩擦力大小等于4.0N；
木塊對支持面的壓力大小等于其重力大小，第2次實驗中，把木塊豎放在長木板上，對支持面的壓力大小等于其重力大小，為20N，因影響摩擦力大小的兩個因素：壓力大小和接觸面的粗糙程度均沒有改變，故摩擦力大小不變為4.0N，拉力大小不變為4.0N；因每個木塊的質量相等，第3次實驗中，對支持面的壓力為：
2×20N=40N，
根據二力平衡的條件，滑動摩擦力大小等于測力計示數即為8.0N；
如下所示：

實驗 次數	木塊對木板 的壓力/N	彈簧測力計 的示數/N	滑動摩 擦力/N
1	20	4.0	4.0
2	20	4.0	4.0
3	40	8.0	8.0

（2）研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小的關系，應控制壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積大小，故比較1、2兩次實驗數據，可以發現滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關；
（3）比較1、3兩次實驗數據，接觸面的粗糙程度相同，第3次壓力是第2次的2倍，測力計示數為第1次的2倍，即滑動摩擦力為第1次的2倍，故得出的結論是：粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力成正比．
故答案為：勻速直線   二力平衡；
 （1）如上表所示；
 （2）1、2
（3）粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力成正比．

點評 本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用及分析數據歸納結論的能力．