Question

小明同学在利用如图甲所示的装置探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，得到如下实验数据：

长木板 不同表面	木块的 放置方式	弹簧测力计的示数/N
		一个木块	两个木块叠放
光滑表面	平放	1.8	3.6
	侧放	2.6	3.6
粗糙表面	平放	2.4	4.8
	侧放	2.4	4.8

（1）你认为表中哪个数据是不合理的，这个数据是：

2.6

．
（2）由表中得，当两木块叠放在粗糙表面时，用弹簧测力计沿水平方向拉动它们做匀速直线运动，测出它们所受的摩擦力为

4.8

N，此时两木块之间的摩擦力是

0

N．
（3）请你综合分析表格中的数据，得出实验结论：

滑动摩擦力大小与接触面积无关，压力越大，接触面积越粗糙，滑动摩擦力越大

．
（4）小明同学又利用现有的器材将实验操作方法进行了改进，改进后的装置如图乙所示，该装置的特点是

不需要匀速拉动

（选填“不需要匀速拉动”或“仍需要匀速拉动”）．实验时在木板运动的过程中，以下说法正确的是

B

A．木块受到的是静摩擦力
B．木块受到的摩擦力水平向左
C．拉动木板运动的速度变大时，弹簧测力计示数也变大
D．如果在木板底部加装滚珠轴承，弹簧测力计示数将变小
（5）小华想要研究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，她将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着另一半沿水平方向做匀速直线运动，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半．她由此得出：“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小”． 你认为他的探究过程正确吗？

不正确

 你做出这种评价的理由是：

没有控制物体间的压力相同

．

Answer 1

分析：（1）滑动摩擦力大小的影响因素有：压力大小、接触面的粗糙程度．压力和接触面的粗糙程度都相同是摩擦力的大小应该相同．根据二力平衡条件知，滑动摩擦力的大小等弹簧测力计的示数．
（2）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件分析答题．
（3）分析表中实验数据，根据实验所可知的条件与实验数据得出结论．
（4）改进后，不需要控制木板做匀速运动，木板与木块间相对运动，它们间的摩擦力是滑动摩擦力；根据影响摩擦力大小的因素分析答题．
（5）探究滑动摩擦力与接触面面积的关系，应控制物体间的压力与接触面的粗糙程度相同．

解答：解：（1）根据表格数据可得：2.6N的数据是错误的，因为滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关，侧放时一个木块产生的压力和平放时应相同．
（2）两个木块在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动，处理平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，由平衡条件得：它们受到的滑动变阻器等于拉力为4.8N；
上面的木块不受拉力作用，做匀速直线运动，处于平衡状态，则它不受摩擦力作用，即两木块间的摩擦力为零．
（3）由表中实验数据可知，在接触面粗糙程度与压力相同的情况下，木块平放与侧放滑动摩擦力相同，这说明滑动摩擦力与接触面的面积无关；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由此可得：滑动摩擦力大小与接触面积无关，压力越大，接触面积越粗糙，滑动摩擦力越大．
（4）由图示可知，实验改进后，只要拉动木板运动即可，不需要控制木板做匀速直线运动；
A、由于木板与木块间相对滑动，木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，故A错误；
B、木块静止，处于平衡状态，受平衡力作用，拉力与滑动变阻器是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，拉力水平向右，则滑动摩擦力水平向左，故B正确；
C、滑动摩擦力由接触面的粗糙程度与物体间的压力决定，与物体的运动速度无关，故C错其；
D、弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力，木块受到的滑动摩擦力取决于木板与木块间接触面的粗糙程度与它们间的压力大小，在木板底部加装滚珠轴承，木块受到的滑动摩擦力不变，弹簧测力计示数不变，故D错误；
（5）小华的结论是错误的，因为在实验时，他没有控制躯体间的压力相同．
故答案为：（1）2.6；（2）4.8；0；（3）滑动摩擦力大小与接触面积无关，压力越大，接触面积越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）需要匀速拉动；B；（5）不正确；没有控制物体间的压力相同．

点评：本题考查了探究影响摩擦力大小的因素实验，实验应用了控制变量法，知道实验注意事项，应用控制变量法，认真分析实验数据与实验现象即可正确解题．