题目内容

22、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

没有控制变量（或压力发生了改变）

．
（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，然后匀速成拉动木块，读出弹簧测力计的读数

；
实验结论：

如果弹簧测力计的读数不变，说明摩擦力与重力有关；如果读数改变，说明与重力无关而与压力有关

．

分析：（1）摩擦力不能直接测量，采用转换法，拉动物体做匀速运动时测力计拉力与摩擦力相等．
（2）将木块沿竖直方向截去一半后，接触面积减小一半的同时，压力也减小了一半，无法比较，需要采取控制变量法．
（3）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关．
（4）采用控制变量法：保证物体的重力不变，改变压力的方法简单易行．

解答：解：（1）当匀速拉动物体时，物体受平衡力，根据二力平衡的知识，测力计的拉力与摩擦力大小相等．f=F_拉=2.8N．
（2）探究接触面积与摩擦力的关系时，应控制压力相等，小华的做法没有控制变量．
（3）滑动摩擦力的大小与压力有关，压力越大，摩擦力越大；与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙摩擦力越大．物体运动的速度不影响摩擦力的大小．
（4）保证重力不变，改变压力，方法较多，只要合理就可以，在现有器材的条件下，可以采用抬高木板一端的方法，匀速拉动物体，根据测力计的示数是否变化分析与什么因素有关．
故答案为：
（1）二力平衡；2.8．
（2）没有控制变量（或压力发生了改变）．
（3）不变；压力和接触面的粗糙程度没有改变．
（4）设计方案：把长木板倾斜一定的角度，然后匀速成拉动木块，读出弹簧测力计的读数．
结论：如果弹簧测力计的读数不变，说明摩擦力与重力有关；如果读数改变，说明与重力无关而与压力有关．

点评：本题是实验探究题，综合性强，灵活性高，要求学生知识面广．