Question

19．如图所示是小明在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动．

（1）图甲中弹簧测力计的读数是2.2N．
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使压力大小相同．
（4）评估与交流环节：同学们都认为完成本实验的关键是沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计，使拉力与摩擦力是一对平衡力．因此他们分别提出了对图甲的装置进行改进，并且画出了改进后两个装置的示意图，如图丁所示．哪个改进效果较好，写出你的理由：不需要匀速拉动木板，弹簧测力计示数更稳定，便于操作和读数．

Answer 1

分析 （1）读取弹簧测力计示数应注意看清分度值以及刻度的延伸方向；
（2）影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，图甲、乙比较接触面是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，据此可得出结论；
（3）将铜块和木块叠在一起可保证压力大小不变，改变叠放的次序可使不同的接触面与水平面接触；
（4）明确同学们所提出的关键点：沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计，使拉力与摩擦力是一对平衡力．再结合此关键点判断哪种改进方案更好．

解答 解：（1）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.2N；
（2）比较甲、乙两图可知，接触面相同、压力大小不同，弹簧测力计示数不同，故结论为：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起即可以使压力保持不变，同时还可通过改变叠放次序控制接触面的变化；
（4）由题意可知，同学们都认为完成本实验的关键是沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计，使拉力与摩擦力是一对平衡力．而两个改进方案中，改进1仍需要匀速拉动弹簧测力计，只是改变了拉力的方向，而改进2中，将弹簧测力计固定，拉动长木板，此时测力计相对于桌面保持静止，示数更稳定，也不需要一定是匀速拉动木板，因此效果更好．
故答案为：
（1）2.2；
（2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）压力大小；
（4）不需要匀速拉动木板，弹簧测力计示数更稳定，便于操作和读数．

点评 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用，两个方法是控制变量法和转换法（将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力）；一个物理原理是二力平衡原理（在物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡）．