Question

17．小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，小红设计了如图所示的三次实验．

（1）实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，此时摩擦力与拉力二力大小相等，否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力．
（2）在甲图示数实验中，弹簧测力计的示数为2.4N．
（3）比较甲、乙两次实验，可以得出结论：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（4）比较甲、丙两次实验，可以得出结论：当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（5）小红要探究摩擦力是否与接触面积有关，她将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．她比较甲和丁的实验结果，发现测力计的拉力大小变了，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为她的结论可靠吗？答：不可靠．小伟在实验中存在的问题是没有控制压力不变．

Answer 1

分析 （1）木块只有在做匀速直线运动时，受到弹簧测力计的拉力才等于受到的摩擦力；
（2）在进行测力计的读数时，注意测力计的分度值；
（3）比较甲、乙两次实验中不变的量和改变的量，从而得出结论；
（4）找出压力相同，而接触面粗糙程度不同的两组实验；
（5）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时，控制压力大小和接触面粗糙程度不变．

解答 解：（1）实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等；
（2）由甲图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N；
（3）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙的压力较大，而测力计的示数较大，说明受到的摩擦力较大，可得当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；
（4）甲、丙两图的压力大小相同，丙的接触面较粗糙，摩擦力较大，可知压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（5）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，小红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：（1）做匀速直线；（2）2.4；（3）当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（4）甲、丙；（5）不可靠；没有控制压力不变．

点评 此题是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法在实验中的应用，以及摩擦力大小的测量．