Question

13．小倩同学在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，她猜想滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．现有以下器材：a、斜面，b、带钩的正方体木块（六面光滑程度相同），c、带钩的长方体木块（六面光滑程度相同），d、表面平整的长木板，e、几条毛巾，f、直尺，g、弹簧测力计．请你帮小倩同学，从上述器材中，选出部分器材，设计一个实验，对此猜想进行验证．
所需器材：cdg（填序号）
简述实验步骤：
（1）将木板放在水平桌面上；
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）比较（2）（3）结果得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．

Answer 1

分析 要研究摩擦力的大小与接触面的大小是否有关，必须保证住：压力、接触面的粗糙程度相同，而接触面的大小不同．由此去选取器材．然后做两次实验进行对比．拉动时必须保证要匀速拉动．使拉力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力才等于拉力；据此选择实验器材、设计实验步骤，根据实验数据得出实验结论．

解答 解：由实验目的和研究方法（控制变量法）决定了器材的选取：能提供大小不同的接触面的长方体；表面平整的长木板；测量拉力大小的弹簧测量计，因此需要的器材有cdg．
实验步骤：
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）在压力和接触面相同的情况下，摩擦力：F₁=F₂，所以摩擦力的大小与接触面的大小无关．
故答案为：cdg；
（2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F₁；
（3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F₂；
（4）无关．

点评 此题是探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验，考查了影响摩擦力的因素，并通过实验探究摩擦力与接触面积的关系，考查了对控制变量法和二力平衡条件的运用．