Question

3．小路设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图15所示．
（1）为了测木块受到的滑动摩擦力，小路用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动．

（2）下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是B（选填字母）．
A．足球守门员戴着防滑手套
B．用力压住橡皮擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
（3）为了探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小路竖直向下切去一半木块，测得滑动摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出：滑动摩擦力大小与接触面积大小成正比．你认为此结论是否正确，为什么？不正确；没有控制压力大小不变．
（4）实验中，小路用3.6N的力拉着弹簧测力计使木块运动，请在图中画出弹簧测力计指针所在是位置．
（5）小华同学将实验改成如图所示，测量铁块A在长木板B上运动时受到的滑动摩擦力大小的实验装置．向左拉动木板B时，测力计会有示数，此时A受到滑动摩擦力的方向是水平向左．如果在铁块A上增加重物，A受到的滑动摩擦力将变大；如果B向左运动速度增大，A受到滑动摩擦力将不变（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件，实验中应沿水平方向匀速拉动木块，此时拉力等于摩擦力；
（2）分析甲、乙两图，得出摩擦力大小与压力的关系，然后分析找出符合题意的选项；
（3）要探究摩擦力大小与接触面积的关系，应保持压力大小和接触面的粗糙程度相同，受力面积不同；
（4）明确这一弹簧测力计的分度值，再找出拉力对应的刻度位置，再在图中标出来即可；
（5）物体静止和做匀速直线运动时，此时物体处平衡状态，受到的力是平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小和方向；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，若两者都不发生变化，则滑动摩檫力不变；滑动摩檫力的方向与物体相对运动的方向相反．

解答 解：
（1）实验时，应水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡条件，此时拉力与摩擦力是一对平衡力；
（2）甲、乙两个图，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，摩擦力不同，说明接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；
A．足球守门员戴着防滑手套，是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力的，故A不符合题意；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是通过改变压力的方法来改变摩擦力的，故B符合题意；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦力的，故C不符合题意；
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，是通过使接触面分离的方法来减小摩擦力的，故D不符合题意；
（3）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，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；
（4）图中弹簧测力计的分度值为0.32N，因此，3.6N应在3N后面第三个格的位置，如图所示：

（5）由题意可知向左拉动木板B时，铁块A相对于B向右运动，则此时A受到的摩擦力水平向左，如果在铁块A上增加重物，由于压力增大，A受到的滑动摩擦力将变大；如果B向左运动速度增大，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则A受到的滑动摩擦力将不变．
故答案为：（1）匀速直线；（2）B；（3）不正确；没有控制压力大小不变；（4）见上图；（5）左；变大；不变．

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．