Question

3．某興趣小組的同學(xué)在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)的問(wèn)題如下：

（1）他們利用圖甲所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，先用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊沿長(zhǎng)木板滑動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對(duì)平衡力．（相互作用/平衡）
（2）在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，他們應(yīng)控制接觸面的粗糙程度不變，改變木塊對(duì)木板的壓力；
（3）實(shí)驗(yàn)中他們發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的穩(wěn)定性，難以讀數(shù)，為了解決上述問(wèn)題，小明同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示，利用該裝置的優(yōu)點(diǎn)是：不需要控制長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)（只需要/不需要）．
（4）在圖乙中畫(huà)出小木塊所受摩擦力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力．
（2）影響滑動(dòng)摩擦力的因素有物體間的壓力與接觸面的粗糙程度，根據(jù)控制變量法，探究影響滑動(dòng)摩擦力與其中一個(gè)因素的關(guān)系，要控制另一個(gè)因素不變．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析；
（4）根據(jù)二力平衡確定摩擦力的方向，并畫(huà)出所受摩擦力的示意圖．

解答 解：
（1）用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉著木塊沿長(zhǎng)木板滑動(dòng)，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力；
（2）在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，他們應(yīng)控制接觸面的粗糙程度不變，改變木塊對(duì)木板的壓力；
（3）實(shí)驗(yàn)中他們發(fā)現(xiàn)很難保持彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的穩(wěn)定性，很難讀數(shù)；如圖乙所示裝置的優(yōu)點(diǎn)是：木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木板既可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可以做變速直線運(yùn)動(dòng)，只要木板相對(duì)木塊滑動(dòng)即可；
（4）圖中木塊靜止，水平方向上木塊受到測(cè)力計(jì)的拉力與長(zhǎng)木板施加的摩擦力，它們?yōu)橐粚?duì)平衡力，根據(jù)二力平衡的條件，摩擦力方向水平向右，作用點(diǎn)可畫(huà)在木塊底部的中點(diǎn)處，如下圖所示：

故答案為：（1）平衡；（2）接觸面的粗糙程度；（3）不需要；（4）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，考查實(shí)驗(yàn)原理、控制變量法的運(yùn)用和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估及力的示意圖的畫(huà)法．