Question

3．小刚同学为了参加体育考试，想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大．

（1）如图甲所示，他首先用弹簧测力计在水平桌面上匀速拉动橡胶底运动鞋，此时弹簧测力计的示数为4N．
（2）小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些，于是便向鞋中添加了适量的砝码，目的是使两鞋对桌面的压力相等．
（3）小刚发现图甲所示实验存在一定的缺陷，于是对实验进行改进，设计了如图乙所示实验．
（a）图甲所示实验存在的缺陷是：不能保持匀速运动；
（b）图乙所示实验中，鞋底受到的是滑动（填一种摩擦力名称）摩擦力，方向是水平向左．

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡，二者大小相等；在进行测力计的读数时，注意其分度值；
（2）要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需控制压力大小不变；
（3）摩擦力方向与相对运动方向相反．

解答 解：（1）在图甲的实验中，他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力二力平衡．由图甲知，测力计的分度值为0.2N，示数为4N；
（2）想测试橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大，应保证两鞋对接触面的压力相等，所以向较轻的鞋中添加了适量的砝码；
（3）图甲所示实验存在的缺陷是：当拉动测力计时不能保持匀速运动；而改用乙图将弹簧测力计固定，改为拉动木板，这样测力计的示数比较稳定，此时鞋相对于木板向右运动，所以其受到的摩擦力水平向左，为滑动摩擦力．
故答案为：（1）匀速；4； （2）使两鞋对桌面的压力相等；（3）（a）不能保持匀速运动；（b）滑动；水平向左．

点评 此题是探究橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大，考查了学生对控制变量法的掌握及测力计的读数；
（3）中是很好的测量摩擦力的方法，这样可很好的控制测力计的示数，便于读数，有关摩擦力的方向，应与物体相对运动的方向相反．