Question

小华在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验时，先提出下面3个猜想：
（1）与接触面的粗糙程度有关；
（2）与接触面间的压力有关；
（3）两物体间的接触面积有关．
为了验证上述猜想，小华选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块按下面1～3示图的方法分步进行实验，请你结合示图及实验数据回答下列问题：
（1）当用弹簧测力计水平拉木块

做匀速直线运动

时，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数．此时木块在图1中与木板的滑动摩擦力是

2.0

N．  
（2）分析图1和图2的实验情景及数据，可验证猜想

2

是正确的；而且可以得出结论：

在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大

．
（3）分析图1和图3的实验情景及数据，可以得出结论：

在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大

． 
（4）为了检验“猜想3”是否正确，可在上述实验基础上再增加一个验证步骤，请你写出这个步骤的做法：

把长方体木块侧放在水平长木板上，用弹簧测力计拉木块，使木块沿直线匀速运动，记下此时弹簧测力计的读数，与步骤一中弹簧测力计示数进行比较

．

Answer 1

分析：（1）根据二力平衡条件，当用测力计拉动木块做匀速直线运动时，拉力才等于摩擦力；
（2）分析图1和图2的实验情景及数据，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论；
（3）分析图（1）（3）所示实验情景，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论；
（4）要探究摩擦力大小是否与接触面积的大小有关，需保持压力大小和接触面粗糙程度相同，改变接触面积的大小，所以可以在甲的基础上，将木块侧放，并拉动木块做匀速直线运动，测出拉力的大小．

解答：解：（1）用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数．此时木块在图1中与木板的滑动摩擦力是2.0N．  
（2）由图1和图2所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，滑动摩擦力不同，压力越大，滑动摩擦力越大，由此可知，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大，这两次实验可以验证猜想（2）是正确的．
（3）由图1和图3所示实验可知，物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，由此可得：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动变阻器越大．
（4）猜想3、滑动摩擦力与两物体间的接触面积有关，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同而接触面的面积不同，可以把长方体木块侧放在水平长木板上，用弹簧测力计拉木块，使木块沿直线匀速运动，记下此时弹簧测力计的读数，与步骤一中弹簧测力计示数进行比较．
故答案为：（1）做匀速直线运动；2.0；（2）2；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）在压力一定时，接触面越粗糙，滑动变阻器越大；（4）板上，用弹簧测力计拉木块，使木块沿直线匀速运动，记下此时弹簧测力计的读数，与步骤一中弹簧测力计示数进行比较．

点评：此题考查是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，考查了控制变量法的应用，滑动摩擦力的大小不能直接测量，只能通过测量拉力的方法间接测量．只有把物体放在水平支持面上，让弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数．滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与接触面积大小无关，与运动速度的大小无关，与是否做匀速直线运动无关，与拉力的大小等因素无关．