小明猜想滑動摩擦力可能與物體的接觸面積有關(guān).桌面上現(xiàn)有一塊帶鉤的長方體木塊(各個表面粗糙程度一樣),一只彈簧測力計,請你幫他設(shè)計一個實驗,并說明如何判斷滑動摩擦力是否與接觸面積有關(guān).
【答案】分析:(1)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),探究摩擦力跟接觸面積是否有關(guān),采用控制變量法研究,控制壓力和接觸面粗糙程度不變,改變接觸面積的大小.
(2)彈簧測力計拉動木塊在水平面上運動時,水平方向受到拉力和摩擦力,木塊只有勻速直線運動時,摩擦力和拉力是平衡力,摩擦力等于拉力.
解答:解:(1)同一木塊放在同一接觸面上,壓力相同,接觸面粗糙程度相同,通過平放、側(cè)放、豎放改變接觸面積的大小,研究摩擦力和接觸面積的關(guān)系.
(2)彈簧測力計顯示拉力大小,保證摩擦力等于拉力,木塊要勻速直線運動.
(3)最后根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)進行判斷摩擦力是否和接觸面積有關(guān).
故答案為:(1)把長方體木塊平放在水平桌面上,用彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊,記下此時彈簧測力計的示數(shù)為F1.
(2)把木塊分別側(cè)放、立放在水平桌面上,重復(fù)步驟(1),記下彈簧測力計的示數(shù)分別為F2;F3.
(3)比較F1、F2和F3,若相等,則說明滑動摩擦力與接觸面積無關(guān);若不相等,則說明滑動摩擦力與接觸面積有關(guān).
點評:(1)掌握物體靜止和勻速直線運動時受平衡力作用.掌握平衡力的條件.
(2)能利用控制變量法設(shè)計實驗,探究摩擦力大小的影響因素.
(3)掌握摩擦力大小的影響因素,掌握增大和減小摩擦力的方法.