Question

在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中：

（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做

匀速直线

运动，弹簧测力计的示数如图甲所示，其数值为

2.2

N，根据

二力平衡

的知识可知，木块所受的滑动摩擦力就等于弹簧测力计的示数；
（2）如图乙所示，小明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的一半，他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他在探究过程中存在的问题是

没有控制压力相同（或不符合控制变量法）

．
（3）在操作（2）的基础上，只利用现有的器材，如何探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”？简要说明你的做法：

Answer 1

分析：（1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动；利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小；弹簧测力计的读数，观察每一个大格和每一个小格代表的示数，从小数字读向大数字．
（2）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，探究与其中某一个因素的关系时要运用控制变量的思想．
（3）要探究滑动摩擦力和接触面积的关系，就要采用控制变量法控制压力和接触面的粗糙程度一定．

解答：解：（1）用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其作匀速直线运动，则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小．弹簧测力计的每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，所以f=F=2.2N．
故答案为：匀速直线；2.2；二力平衡
（2）因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，小明将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论．
故答案为：没有控制压力相同（或不符合控制变量法）．
（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面积的关系就要采用控制变量法控制压力的接触面的粗糙程度一定．
故答案为：方法一：将截下的一半叠放在另一半上，用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数与（1）中的示数比较．
方法二：将截下的一半竖放（立放也可以），用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数与（2）中的示数比较．

点评：能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键，同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法．