Question

20．在“研究滑動摩擦力大小影響因素”的實驗中，某同學將圖甲實驗裝置改進為如圖乙所示的裝置：將彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板，實驗時拉著長木板沿水平地面向右運動．
（1）裝置改進以后的好處不需要木板做勻速直線運動，便于操作（或彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，方便讀數(shù)）．（寫出一條即可）
（2）水平向右拉動長木板，彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示．根據(jù)二力平衡知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為2.8N，此時木塊受到的摩擦力方向水平向右．
（3）將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認為他得出這一結(jié)論是錯誤（正確/錯誤）的，理由沒有控制壓力大小相等．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)水平勻速拉動木塊，使木塊做勻速直線運動；控制木塊做勻速直線運動比較困難，對運動著的彈簧測力計難于讀數(shù)；
（2）水平勻速拉動木塊時，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，看清分度值讀出示數(shù)；
（3）探究摩擦力與接觸面積的關(guān)系時，應(yīng)控制接觸面粗糙程度和壓力大小相同而物體間的接觸面積不同．

解答 解：
（1）實驗中很難保持彈簧測力計示數(shù)的穩(wěn)定性，很難讀數(shù)，原因是：難于控制木塊做勻速直線運動；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(yōu)點是不需要控制木板做勻速直線運動，對靜止的彈簧測力計讀數(shù)比較容易；
（2）測力計勻速拉著木塊沿長木板勻速滑動，木塊所受的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，彈簧測力計分度值為0.1N，此時示數(shù)為2.8N，故滑動摩擦力為2.8N；
木塊處于靜止狀態(tài)，受到平衡力的作用，因測力計對木塊的拉力方向水平向左，故木塊受到的摩擦力方向為水平向右；
（3）在探究滑動摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系，他們應(yīng)控制面的粗糙程度和壓力大小不變，改變接觸面積大小；實驗中將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小是錯誤的，因為接觸面積減小一半的同時壓力也減小一半，存在兩個變量．
故答案為：（1）不需要木板做勻速直線運動，便于操作（或彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，方便讀數(shù)）；（2）二力平衡；2.8；右；（3）錯誤；沒有控制壓力大小相等．

點評 本題研究滑動摩擦力大小影響因素，考查測力讀數(shù)、二力平衡、對實驗方案的評估及控制變量法的運用．