Question

3．某興趣小組的同學在探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”時的問題如下：

（1）他們利用圖甲所示裝置進行了實驗，先用彈簧測力計拉著木塊沿長木板滑動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對平衡力．（相互作用/平衡）
（2）在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系時，他們應控制接觸面的粗糙程度不變，改變木塊對木板的壓力；
（3）實驗中他們發現很難保持彈簧測力計示數的穩定性，難以讀數，為了解決上述問題，小明同學對實驗裝置進行了改進，如圖乙所示，利用該裝置的優點是：不需要控制長木板做勻速直線運動（只需要/不需要）．
（4）在圖乙中畫出小木塊所受摩擦力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）用彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力．
（2）影響滑動摩擦力的因素有物體間的壓力與接觸面的粗糙程度，根據控制變量法，探究影響滑動摩擦力與其中一個因素的關系，要控制另一個因素不變．
（3）根據實驗裝置分析；
（4）根據二力平衡確定摩擦力的方向，并畫出所受摩擦力的示意圖．

解答 解：
（1）用彈簧測力計勻速拉著木塊沿長木板滑動，木塊處于平衡狀態，拉力與摩擦力是一對平衡力；
（2）在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系時，他們應控制接觸面的粗糙程度不變，改變木塊對木板的壓力；
（3）實驗中他們發現很難保持彈簧測力計示數的穩定性，很難讀數；如圖乙所示裝置的優點是：木塊始終處于靜止狀態，測力計示數穩定，不需要控制木板做勻速直線運動，木板既可以做勻速直線運動，也可以做變速直線運動，只要木板相對木塊滑動即可；
（4）圖中木塊靜止，水平方向上木塊受到測力計的拉力與長木板施加的摩擦力，它們為一對平衡力，根據二力平衡的條件，摩擦力方向水平向右，作用點可畫在木塊底部的中點處，如下圖所示：

故答案為：（1）平衡；（2）接觸面的粗糙程度；（3）不需要；（4）如上圖所示．

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、控制變量法的運用和對實驗方案的評估及力的示意圖的畫法．