Question

2．在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”實驗中，小明猜想滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)．他用一個帶鉤的木塊、一個彈簧測力計、兩個質(zhì)量相同 的砝碼，分別在木板、棉布和毛巾表面上進(jìn)行了實驗，如圖所示．

（1）拉木塊時，要使木塊所受的拉力在水平方向，并使木塊做勻速直線運動．
（2）①②③三次實驗是探究滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)的．
（3）如果在①④⑤三次實驗中，測力計的示數(shù)關(guān)系為F₁＜F₂＜F₃，可得出滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（4）能用②③④三次實驗來探究“滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)”嗎？不能．理由是：沒有控制接觸面的粗糙程度一定．

Answer 1

分析 （1）水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動摩擦力等于彈簧測力計的拉力；
（2）在①②③三次實驗中是壓力改變，接觸面的粗糙程度保持不變，根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析；
（3）分析①④⑤三次實驗是壓力改變還是接觸面的粗糙程度發(fā)生了改變，彈簧測力計的示數(shù)不同就說明了摩擦力的大小和改變的這個因素有關(guān)；
（4）要探究“滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)”，需要控制接觸面的粗糙程度一定．

解答 解：
（1）摩擦力和彈簧測力計的拉力是水平方向上一對方向相反的力，若木塊勻速直線運動，勻速直線運動狀態(tài)就是一對平衡狀態(tài)，此時摩擦力和彈簧測力計的拉力就是水平方向的一對平衡力，讀出彈簧測力計的示數(shù)，就等于摩擦力；
（2）①②③三次實驗中接觸面粗糙程度是一定的，壓力是不同的，是探究滑動摩擦力和壓力的關(guān)系；
（3）①④⑤三次實驗壓力是一定的，接觸面的粗糙程度是不同的，彈簧測力計的示數(shù)不同即摩擦力是不同的，這就說明摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）要探究“滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)”，需要控制接觸面的粗糙程度一定，而④②③三次實驗接觸面的粗糙程度是不同的．
故答案為：（1）水平；勻速直線；（2）壓力；（3）接觸面的粗糙程度；（4）不能；沒有控制接觸面的粗糙程度一定．

點評 此題考查的是影響滑動摩擦力大小因素的探究實驗，這個實驗是初中物理中比較重要的一個實驗，需要掌握．