Question

【題目】某同學用如圖甲的裝置探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。

(1)他用彈簧測力計水平拉動木塊A，應使木塊A沿水平桌面做_____直線運動。這樣做的目的是_____，實驗時，該同學記錄的部分數據如表所示。

序號	木塊放置情況	木板表面情況	壓力/N	彈簧測力計示數/N
1	平放	木板	6	1.2
2	平放	木板	8	1.6
3	平放	木板	10	2.0
4	平放	木板上鋪棉布	6	1.8
5	平放	木板上鋪毛巾	6	3.0

(2)分析序號_____三組數據可知：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關；分析序號1、4、5三組數據可以得出的結論是：當_____相同時，_____越大，滑動摩擦力就越大。

(3)該同學對實驗裝置進行了改進，如圖乙所示，改進后裝置的優勢是_____。

Answer 1

【答案】勻速 使彈簧測力計的示數等于滑動摩擦力的大小 1、2、3 壓力 接觸面粗糙程度 彈簧測力計示數穩定，便于讀數

【解析】

(1)彈簧測力計拉動木塊時，彈簧測力計顯示拉力大小，要使滑動摩擦力等于拉力，根據二力平衡的知識，拉力必須和滑動摩擦力方向相反，在水平方向上。

(2)要探究滑動摩擦力與接觸面所受的壓力的關系，必須要控制其他變量相同，選擇合適的實驗，并根據實驗現象總結實驗結論；要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，必須要控制其他變量相同，選擇合適的實驗，并根據實驗現象總結實驗結論。

(3)根據圖示情景分析其優點。

(1)[1]本實驗探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，滑動摩擦力的大小無法直接測量，我們可以用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動，此時木塊處于平衡狀態，在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力的作用。

[2]根據二力平衡的知識可知，此時拉力大小等于滑動摩擦力大小，可以通過讀出彈簧測力計示數，得出滑動摩擦力的大小，使木塊在水平方向上做勻速直線運動的目的：使拉力大小等于摩擦力大小。

(2)[3]要研究摩擦力大小與接觸面所受的壓力的關系，必須控制其他變量相同，表格中的木塊放置情況、木板表面情況相同，壓力不同，通過比較彈簧測力計示數大小關系得出實驗結論，應選擇1、2、3，通過實驗數據可知，其他因素相同時，壓力越大，彈簧測力計示數越大，即滑動摩擦力越大，即可得出結論：當接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。

[4][5]要研究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系，必須控制其他變量相同：表格中的木塊放置情況、壓力相同，木板表面情況不同，通過比較彈簧測力計示數大小關系得出實驗結論，故通過1、4、5三組實驗數據可知，其他因素相同時，接觸面的粗糙程度越大，彈簧測力計示數越大，即滑動摩擦力越大，可得出結論：當壓力相同時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大。

(3)[6]由圖乙可知，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動木板，一方面不需要控制木板做勻速直線運動，方便實驗操作，另一方面彈簧測力計靜止，便于讀數，誤差較小。