Question

18．物理興趣小組的同學們準備探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”．
（1）小紅想探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積是否有關(guān)”，實驗室提供的器材有：a．表面平整的長木板；b．天平；c．帶鉤的長方體木塊；d．帶鉤的正方體木塊；e．彈簧測力計．應(yīng)選用以上器材中的ace進行實驗探究．（填器材前面的字母代號）
（2）小華將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉硪话耄�他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減�。�你認為他的探究過程中存在的問題是未控制壓力一定．
（3）小明為了探究“摩擦力大小是與壓力有關(guān)，還是與重力有關(guān)？”設(shè)計了如圖乙所示裝置進行了探究．實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄如下表：

實驗步驟		臺式測力計示數(shù)F/N	金屬盒重力G/N	彈簧測力計示數(shù)f/N
①	把金屬盒放在質(zhì)量不計的白紙上，在拉動白紙的過程中讀出測力計的示數(shù)	4.8	4.8	1.9
②	將質(zhì)量不計的氫氣球系在金屬盒上，重復步驟①	3.2	4.8	1.2
③	往金屬盒注入適量的沙子，使臺式測力計的示數(shù)為4.8N，重復步驟①	4.8	6.4	1.9

a．此實驗是根據(jù)二力平衡原理測出摩擦力大小的．
b．實驗步驟②使用氫氣球是為了改變壓力大小（填“壓力”或“重力”）．
c．只根據(jù)實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)不能（填“能”或“不能”）說明摩擦力大小與壓力有關(guān)．
d．小明覺得，與直接用彈簧測力計拉動金屬盒測量摩擦力相比，拉動白紙進行實驗有許多優(yōu)點，請你寫出一點：臺式測力計處于靜止狀態(tài)，方便讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）探究滑動摩擦力跟受力面積的關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度和壓力都不變，改變受力面積大小，可以使長方體木塊平放、側(cè)放、豎放在水平長木板上，用彈簧測力計勻速直線拉動．
（2）探究滑動摩擦力跟接觸面積大小的關(guān)系時，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變．
（3）在探究摩擦力與哪些因素有關(guān)的實驗中，利用二力平衡條件來測量摩擦力的大�。�
此題探究摩擦力與重力、壓力的關(guān)系，所以在探究過程中，要注意控制變量法的應(yīng)用．

解答 解：
（1）滑動摩擦力跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積是否有關(guān)”，保證壓力大小和接觸面粗糙程度都不變，可以使長方體木塊平放、側(cè)放、豎放在水平長木板上來改變受力面積大小，用彈簧測力計勻速直線拉動．
（2）探究滑動摩擦力跟接觸面積大小的關(guān)系，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度不變，實驗時沒有控制好壓力大小不變，得出的結(jié)論是不可信的．
（3）a、在實驗中拉動白紙運動時，金屬盒始終處于靜止狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件，金屬盒受到的摩擦力與拉力是一對平衡力，所以拉力與摩擦力的大小相等；
b、實驗步驟②使用氫氣球，由于氫氣球向上拉金屬盒，所以金屬盒對白紙的壓力變小，但其本身的重力不變；
c、實驗步驟②、③的數(shù)據(jù)，物體的重力和壓力都不相同，沒有控制重力不變，所以不能說明摩擦力大小與壓力有關(guān)；
d、由于摩擦力大小與物體運動速度無關(guān)，所以在實驗中，若拉動白紙時，操作比較方便，可以不做勻速直線運動，而金屬盒始終處于靜止狀態(tài)，拉力與摩擦力平衡，測力計示數(shù)會很穩(wěn)定便于讀數(shù)，但無論是抽動白紙還是拉動金屬盒做勻速直線運動，都是根據(jù)二力平衡條件來測量摩擦力的．
故答案為：
（1）ace；（2）未控制壓力一定；（3）a、二力平衡；b、壓力；c、不能；d、臺式測力計處于靜止狀態(tài)，方便讀數(shù)．

點評 掌握滑動摩擦力大小的影響因素，利用控制變量法探究滑動摩擦力大小的影響因素．