题目内容

某物理活动小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中，进行了如下的探究实验．
（1）小明同学在水平木板上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示．他根据

二力平衡

知识可知，木块所受的滑动摩擦力为

2.8

N．
（2）小华将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．她由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为她的探究过程中存在的问题是

没有控制压力相等

．
（3）如果小强同学重复做小明的那次实验时，是拉动物体加速运动的，此时物块受到水平木板对它的摩擦力将如何变化？

不变

（填“变大”、“变小”或“不变”），理由是什么？

压力和接触面的粗糙程度没有改变

．
（4）实验结束后，该小组的同学们在交流时，小红同学提出，摩擦力的大小是与压力的大小有关还是与重力的大小有关，同组的同学们进行讨论，最后在没有添加任何器材的情况下，设计了一个方案解决了这个问题．如果你是该小组的一名成员，你认为他们设计的方案是什么？实验结论是什么？
设计方案（简要叙述）：

把长木板倾斜一定的角度，然后拉动木块，读出弹簧测力计的读数

；
实验结论：

如果读数不变，说明与重力有关；如果读数改变，说明与重力无关而与压力有关

．

分析：（1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；由图示弹簧测力计确定其分度值，然后读出其示数．
（2）探究滑动摩擦力与接触面面积的关系，应控制压力与接触面的粗糙程度相同而接触面的面积不同，据此分析答题．
（3）根据影响滑动摩擦力大小的因素分析答题．
（4）可以沿斜面匀速拉动木块，测出木块受到的摩擦力，比较木块在水平面上受到的摩擦力与在斜面上受到的摩擦力大小，根据它们的关系得出结论．

解答：解：（1）用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，木块处于平衡状态，根据二力平衡知识可知，摩擦力等于拉力，由图示弹簧测力计可知，弹簧测力计分度值为0.1N，示数为2.8N，因此木块所受的滑动摩擦力为 2.8N．
（2）将木块沿竖直方向截去一半后，没有控制物体间的压力相等，因此得出的结论：“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”是错误的．
（3）由于滑动摩擦力由物体间的压力、接触面的粗糙程度决定，与拉力大小无关，拉动物体加速运动时，物体间的压力、接触面的粗糙程度不变，因此物块受到水平木板对它的摩擦力不变．
（4）设计方案：把长木板倾斜一定的角度，然后拉动木块，读出弹簧测力计的读数；
实验结论：如果读数不变，说明与重力有关；如果读数改变，说明与重力无关而与压力有关．
故答案为：（1）二力平衡；2.8；（2）没有控制压力相等；（3）不变；压力和接触面的粗糙程度没有改变；
（4）把长木板倾斜一定的角度，然后拉动木块，读出弹簧测力计的读数；如果读数不变，说明与重力有关；如果读数改变，说明与重力无关而与压力有关．

点评：本题考查了探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，实验应用了控制变量法，知道实验原理、根据控制变量法的要求分析实验即可正确解题．