Question

15．在學(xué)習(xí)了滑動摩擦力知識后，小明和小華想用所學(xué)的知識進(jìn)一步探究運(yùn)動鞋鞋底的防滑效果，他們各自帶來了洗干凈的運(yùn)動鞋，又準(zhǔn)備了一張練習(xí)立定跳遠(yuǎn)用的橡膠墊，一個彈簧測力計和細(xì)線．
（1）為了能準(zhǔn)確地測量滑動摩擦力的大小，小明認(rèn)為應(yīng)該讓運(yùn)動鞋沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是摩擦力與拉力是一對平衡力．
（2）小明將自己的運(yùn)動鞋放在水平桌面的橡膠墊上，按正確的方法拉動，讀出了彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示為2.8N；若實(shí)際拉動的過程中沒有做到勻速直線運(yùn)動，則鞋子受到的摩擦力是2.8N，彈簧測力計的示數(shù)是不變．（填“變化”或“不變”）的．
（3）小華經(jīng)過思考改進(jìn)了小明的實(shí)驗(yàn)，讓彈簧測力計和鞋保持靜止，拉動鞋下的橡膠墊進(jìn)行測量（如圖乙所示），這樣做的好處是測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于操作．
（4）小華測出他的鞋滑動摩擦力比小明的大，但他的鞋卻不一定是“防滑冠軍”，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中沒控制兩只鞋的質(zhì)量（重力）相同．

Answer 1

分析 （1）為了獲取摩擦力的大小，采用了轉(zhuǎn)換法，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時，受平衡力，彈簧測力計的拉力與摩擦力相等；
（2）根據(jù)彈簧測力計的分度值讀出圖甲中的示數(shù)，滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與運(yùn)動的速度無關(guān)；
（3）在拉動運(yùn)動鞋時，很難讓鞋子保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，會導(dǎo)致了彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定；當(dāng)拉動橡膠墊的過程中，鞋子保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測力計的示數(shù)等于摩擦力的大�。�
（4）滑動摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān)，接觸面的粗糙程度一定時，表面受到的壓力越大，摩擦力就越大．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中為了得到摩擦力的大小采用了轉(zhuǎn)換法，即：沿水平方向拉動運(yùn)動鞋做勻速直線運(yùn)動，此時運(yùn)動鞋受平衡力，所受滑動摩擦力等于彈簧測力計拉力的大�。�
（2）圖甲中，彈簧測力計的分度值為0.1N，示數(shù)為2.8N；
滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與運(yùn)動的情況無關(guān)，則實(shí)際拉動的過程中沒有做到勻速運(yùn)動時，鞋子受到的摩擦力不變；
（3）拉著彈簧測力計做勻速直線運(yùn)動是比較難做到的，我們可以讓運(yùn)動鞋不動而拉動橡膠墊，這樣做的好處是：能做到測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（4）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，不同的鞋子的質(zhì)量不同，對水平面的壓力不同，因此在研究鞋子防滑性能時，應(yīng)該控制鞋子的質(zhì)量相同．
故答案為：（1）勻速直線；摩擦力與拉力是一對平衡力；（2）2.8；2.8N；不變；（3）測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于操作；（4）實(shí)驗(yàn)中沒控制兩只鞋的質(zhì)量（重力）相同．

點(diǎn)評 在本實(shí)驗(yàn)中，會有多個因素同時影響著摩擦力的大小，因此，從控制變量法的要求出發(fā)，應(yīng)盡可能多的考慮到各種因素，并保持這些因素不變，從而使所要探究的結(jié)果更有說服力．