Question

【题目】拔河比赛时大家都尽量选穿新运动鞋，小明猜想这是由于鞋与地面间摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关。于是他找来了两只同品牌同规格的运动鞋进行探究(一只鞋鞋底花纹没有磨损，另一只鞋底花纹磨损较大)。

实验步骤如下：

(1)小明测出新鞋的重力如表1所示，按照如图所示用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在桌面上做________运动，读出弹簧测力计的示数并填入表1中。

表1

序号	种类	重力/N	拉力/N
1	新鞋	5.7	2.3
2	旧鞋	5.4	1.7

(2)将新鞋换成旧鞋在同一个桌面上重新实验，测出重力和拉力填在表1中。由此得出结论：鞋底花纹越深，与地面的摩擦力越大。小红认为他的做法不妥，不妥之处是____。

(3)为了得出正确的结论，小明采纳了小红的意见，将两个鞋子插在对方中进行实验，得出的数据如表2所示：

表2

序号	种类	重力/N	拉力/N
3	旧鞋插在新鞋中	11.1	4.5
4	新鞋插在旧鞋中	11.1	3.5

①对比序号为3、4的两组实验数据可知，摩擦力的大小与鞋底花纹的________有关。

②对比序号为1、3的两组实验数据可知，摩擦力的大小与____________有关。

Answer 1

【答案】匀速直线 没有控制压力大小相同 深度 压力大小

【解析】

（1）弹簧测力计水平拉动鞋子时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力大小，鞋子保持匀速直线运动，通过二力平衡可得出摩擦力大小．

（2）花纹的深度不同表示接触面的粗糙程度不同，探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系，控制压力大小不变．

（3）探究滑动摩擦力的大小与鞋底花纹深度的关系，控制压力大小不变；探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系，控制花纹深度不变．

(1)鞋子在水平面上进行匀速直线运动，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。

(2)探究滑动摩擦力大小跟花纹深度的关系，控制压力大小不变，新鞋和旧鞋的压力不同，所以得出的实验结论不准确，所以，实验中没有控制压力大小不变。

(3)探究摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关系时，应控制物体对接触面的压力大小相同，只改变花纹深度，所以，实验3和4探究摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关。

对比序号1和3的实验数据可知，接触面的粗糙程度相同，而对接触面的压力不同，所以比较表中数据可知，摩擦力的大小与压力大小有关。