Question

1．如圖1所示是小明探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗．
（1）實驗時在毛巾表面上用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動一個長方體木塊，彈簧測力計示數(shù)如圖1丙所示；由二力平衡知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為2.8N．
（2）觀察圖1中的三個實驗，比較甲圖和乙圖所示實驗，說明摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關．比較甲圖和丙圖所示實驗，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）如圖2所示，若只提供木塊、鐵塊、長木板和彈簧測力計，請你設計“探究滑動摩擦力大小的影響因素”的實驗（只探究一種影響因素即可）．
探究問題：滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系
簡要步驟：（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₁；（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₂．

Answer 1

分析 （1）實驗中應沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等；
在進行彈簧測力計的讀數(shù)時，注意分度值；
（2）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據(jù)圖中現(xiàn)象得出結(jié)論；
（3）可通過讓木塊和鐵塊疊放的方法來控制壓力，改變疊放的順序來改變接觸面的粗糙程度，來探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系．

解答 解：（1）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，拉力大小才等于摩擦力的大小．
由圖丙知，測力計的分度值為0.1N，所以其示數(shù)為2.8N，可知摩擦力等于拉力也等于2.8N；
（2）觀察三個實驗，比較甲圖和 乙圖所示實驗，說明摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力有關；
甲、丙兩圖壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，且接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．
（3）通過將鐵塊和木塊疊加放來控制壓力，改變疊放順序來改變接觸面的粗糙程度，來探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；
步驟：（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₁；
（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₂．
比較測力計的示數(shù)大小便可得出滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系．
故答案為：（1）沿水平方向勻速直線；二力平衡；2.8；（2）甲；乙；壓力；粗糙；（3）滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；（1）將木塊與鐵塊疊放在一起，鐵塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動鐵塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₁；（2）改變木塊與鐵塊的疊放順序，木塊在下，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，讀出測力計的示數(shù)F₂．

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，體現(xiàn)了對過程和方法的考查．