Question

如图所示是小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素“的实验图操作，其中操作的错误是________．纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块在水平面上作________运动．下表是小芳用正确的实验方法得出的实验数据：

不同表面	实验次数	木块的放置方式	木块的运动速度	弹簧秤读数/N
木块表面	1	一个平放	v	1.8
	2	一个平放	1.5v	1.8
	3	一个侧放	v	1.8
	4	两个平叠放	v	3.6
木块上铺毛巾	5	一个平放	1.5v	2.4
	6	两个平叠放	v	1.8

（1）由第1和2次实验，可得出的结论是：________；
（2）由第1和3次实验，可得出的结论是：________；
（3）由第1和4次实验，可得出的结论是：________；
（4）由第________次实验，可以得出的结论是：在压力的大小相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙滑动摩擦力越大．

Answer 1

解：摩擦力的方向是沿接触面与物体相对运动的方向相反；当木块做匀速直线运动时，木块受平衡力，弹簧的拉力与摩擦力相等，所以拉力的方向必须沿着水平方向；故实验图操作中错误是拉力不在水平方向上，同时还应拉动弹簧测力计使木块在水平面上作匀速直线运动．
（1）分析表中的1、2两次数据能看出，这两次实验使用了相同的木块，即压力相同，同时其接触面积也是相同的，但是拉动的速度不同时，发现滑动摩擦力是相同的，故该实验说明：滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关；
（2）分析表中的1、3两次数据能看出，这两次实验使用了相同的木块，即压力相同，同时木块的运动速度也相同，但是接触面积不同，发现此时滑动摩擦力仍然是相同的，故该实验说明：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；
（3）分析表中的1、4两次数据能看出，这两次实验使用了相同的木块的接触面积相同，运动的速度相同，但4实验的压力变大，此时发现4实验的滑动摩擦力比1实验的摩擦力大，故该实验说明：在接触面相同时，滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小有关，压力越大滑动摩擦力越大；
（4）若要得出“在压力的大小相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙滑动摩擦力越大”的结论，即需保持压力相同，接触面积和拉动的速度相同，但接触面的粗糙程度不同，且接触面粗糙的弹簧测力计的示数大，故只有比较第2和第5次实验才符合题意；
故答案为：拉力不在水平方向；匀速直线；（1）滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关；（2）滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；（3）在接触面相同时，滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小有关，压力越大滑动摩擦力越大；（4）第2和第5．
分析：（1）滑动摩擦力在物体的接触面上，所以摩擦力的大小无法直接测量，可借助于二力平衡的条件，将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量，要使木块处于平衡状态的关键是用测力计沿水平方向匀速拉动木块．
（2）同时要掌握控制变量法的应用．在判断滑动摩擦力的大小与什么因素有关时，我们关键是要看清在实验中是控制了什么条件，同时改变了什么条件，即所改变的条件就是我们所要探究的可能因素．
点评：本题的第一难点是会分析摩擦力的大小是通过哪个力来体现，此处用到了转换法；同时该题中还用到了控制变量法，即在多变量的探究实验中，一定要保持被研究变量不同，而控制其他因素一定．该方法是初中阶段的一个重要思想方法，在大部分的实验或探究类试题中都会涉及，应熟练掌握．