Question

7．為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)做了一系列實驗．以下是部分實驗步驟（實驗過程中保持長木板水平且固定）．
（一）把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊做勻速直線運動（圖1）
（二）把木塊側(cè)放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（圖2）
（三）把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣的方法拉木塊（圖3）
得到下列數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數(shù)/N	滑動摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

（1）若已知每個木塊的質(zhì)量為2kg，請你幫助小明填全表格內(nèi)的數(shù)據(jù)；（g=10N/kg）
（2）比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān) （“有”/“無”）．
（3）比較第1、3兩次實驗數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論是：摩擦力大小與壓力大小有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大．
（4）上述實驗探究過程中采用了物理研究問題的方法是控制變量法，請再列舉一個應(yīng)用這種研究方法的實驗探究影響壓力的作用效果的因素．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握重力和質(zhì)量之間的關(guān)系．G=mg．
（2）要掌握控制變量法，要探究滑動摩擦力和接觸面積之間的關(guān)系，需要使接觸面積不同，其它的條件相同．
（3）要得出結(jié)論，需要比較1、3，找出相同的量，和變化的量，從而得出結(jié)論．
（4）一個物理量受多個因素影響時，探究物理量和其中一個因素關(guān)系時，控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．

解答 解：（1）1個木塊的質(zhì)量是2kg，所以1、2兩次實驗的壓力F=G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N．
第3次實驗的壓力為F=2G=2×19.6N=39.2N．
在每次實驗中，彈簧測力計都是拉著物體做勻速直線運動，所以滑動摩擦力等于拉力即彈簧測力計的示數(shù)． 

實驗次數(shù)	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數(shù)/N	滑動摩擦力/N
1	19.6	4.0	4.0
2	19.6	4.0	4.0
3	39.2	8.0	8.0

（2）1、2兩次實驗接觸面積的大小不同，壓力相同，但兩次所測的摩擦力的大小相同，所以比較1、2兩次實驗可以得出滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)．
（3）1、3兩次實驗接觸面積的小相等，第三次壓力比第一次的壓力大，第三次的摩擦力也大于第一次的摩擦力，所以可以得出摩擦力的大小與壓力的大小相等，壓力越大，摩擦力越大．
（4）猜想滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面積、接觸面粗糙程度有關(guān)，探究滑動摩擦力大小跟壓力大小關(guān)系時，控制接觸面積和接觸面粗糙程度不變；探究滑動摩擦力大小跟接觸面粗糙程度關(guān)系時，控制壓力大小和接觸面積大小不變；探究滑動摩擦力大小跟接觸面積大小關(guān)系時，控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．這種方法是控制變量法；
許多實驗都是采用了這種方法，例如：探究聲音的響度和音調(diào)的因素、探究影響壓力的作用效果的因素等．
故答案為：（1）數(shù)據(jù)如上表；
（2）無；
（3）摩擦力大小與壓力大小有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大；
（4）控制變量法；探究影響壓力的作用效果的因素．

點評 此題是探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)，要注意控制變量法在此題中的應(yīng)用．同時考查了有關(guān)重力的大小計算．