Question

14．如圖所示，某小組在探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實驗．

（1）實驗過程中，必須用彈簧測力計沿著水平方向拉著木塊做勻速直線運動，這樣才能測出摩擦力，原因是：使摩擦力與拉力才是一對平衡力．
（2）觀察甲、乙發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F₁＜F₂，由此可知，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大．
（3）實驗交流中，小華發(fā)現(xiàn)有同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置，在實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使木塊勻速直線運動，則木塊受到的摩擦力應(yīng)該等于托盤和砝碼的重力．
（4）小華猜想摩擦力的大小可能跟受力面積有關(guān)，于是他在圖甲的基礎(chǔ)上，將木塊沿豎直方向截去一部分，用剩余部分繼續(xù)進(jìn)行實驗，測得的摩擦力變小了，由此得出：滑動摩擦力大小隨受力面積的減小而減�。�他的探究過程存在的問題是沒有控制壓力相同．

Answer 1

分析 （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，木塊一定進(jìn)行勻速直線運動；
（2）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．探究滑動摩擦力跟壓力大小關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度不變；探究滑動摩擦力跟接觸面粗糙程度關(guān)系時，控制壓力大小不變；
（3）在圖不的設(shè)計中，對木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，因此需要測量二者的質(zhì)量，并據(jù)此根據(jù)二力平衡條件計算出摩擦力的大小；
（4）在探究摩擦力的大小跟接觸面積的關(guān)系時，必須控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，據(jù)此可做出評價和提出改進(jìn)方案．

解答 解：
（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，必須讓木塊保持勻速直線運動；
（2）甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力不同，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)F₁＜F₂，由此可知：在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）因為圖丙的設(shè)計中，對木塊的拉力來自托盤的砝碼的總重力，所以為了測量木塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是托盤和砝碼的總質(zhì)量；
（4）他在上述實驗的基礎(chǔ)上，將甲圖中的木塊沿豎直方向切去一部分后，用剩下部分繼續(xù)進(jìn)行實驗，測得木塊所受的滑動摩擦力變小，由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，在他的探究過程中沒有控制壓力大小一定，不符合控制變量法的要求，因此結(jié)論不可靠．
故答案為：（1）使摩擦力與拉力才是一對平衡力；（2）壓力；（3）托盤和砝碼的重力；（4）甲；沒有控制壓力相同．

點評 掌握滑動摩擦力大小的影響因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度，能利用控制變量法和二力平衡條件探究滑動摩擦力大小的影響因素，同時還應(yīng)學(xué)會對實驗進(jìn)行大膽的改進(jìn)．