Question

6．小軍利用如圖所示的裝置，在水平木板上，分別勻速拉動兩個同種材料制成的體積不同的正方體A和B，他發(fā)現(xiàn)“勻速拉動物體A時，所用的拉力大”，于是他認為“物體與木板接觸面積越大，所受的摩擦力就越大”．小雪認為小軍的觀點是錯的．請利用給定的實驗器材，設計一個實驗證明小軍的觀點是錯誤的．

Answer 1

分析 滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟接觸面積大小無關，實驗時控制壓力大小和接觸面粗糙程度都不變，改變接觸面積大小．可以分別將物體A疊放在物體B上、將物體B疊放在物體A上，用彈簧測力計豎直向上勻速拉動物體．發(fā)現(xiàn)前后兩次彈簧測力計的示數(shù)不變．說明小軍的觀點是錯誤的．

解答 解：
實驗步驟及實驗現(xiàn)象：
（1）將AB疊放置于圖中的水平面上，A與平面接觸，利用圖中的裝置勻速拉動A和B，并保持A和B相對靜止，觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F₁；
（2）將AB倒置疊放于水平面上，B與平面接觸，利用圖中的裝置勻速拉動B和A，并保持A和B相對靜止，觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)F₂；
（3）對比前后兩次拉力F₁與F₂的大小，發(fā)現(xiàn)F₁=F₂．由于物體做勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力．兩次實驗中接觸面積雖然不同，但是接觸面對物體的摩擦力相同，可見小軍的觀點是錯誤的．

點評 當兩個物體疊放時，可以控制壓力大小不變，當材料相同時，接觸面粗糙程度相同，可以探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小關系；當接觸面積相同時，可以探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度的關系．