Question

18．小芳同学在“探究滑动摩擦力跟哪些因素有关”时，猜想：滑动摩擦力跟物体对接触面的压力和粗糙程度有关，并利用身边的书进行了如图所示的探究．
步骤一：将同一本书先后放在光滑桌面和粗糙桌面上，用手沿桌面推动书，使它在桌面上匀速滑动，体验摩擦力的大小．
步骤二：将两本轻重不同的书先后放在同一桌面上用手推：使其匀速滑动，体验摩擦力的大小．
（1）步骤中每次都要“匀速滑动”，其理论依据是二力平衡条件；
（2）步骤一中强调“同一本书”的目的是保证压力相同；
（3）步骤二设计目的是为了检验滑动摩擦力跟压力大小有关的猜想；
（4）为了较精确比较实验中摩擦力的大小，可添加一个实验器材是弹簧测力计；
（5）考虑到影响摩擦力的因素较多，在上述探究过程中要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种研究问题的方法通常叫做“控制变量法”．想想看：在我们己学的物理知识中，研究影响压力的作用效果问题时用到过这种方法．（另举一例）

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动时，物体受到的就是一对平衡力，平衡力的大小相等；
（2）（3）摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，实验探究时应采用控制变量法；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力也就越大；
（4）弹簧测力计是测量力的工具，据此进行解答；
（5）探究过程中总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种方法叫控制变量法．

解答 解：
（1）实验中推书本时，要使书本所受的推力在水平方向，并使书本做匀速直线运动，这样推力与摩擦力才是一对平衡力；
（2）“将同一本书先后放在光滑桌面和粗糙桌面上，用手沿桌面推书使其匀速滑动时”，研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系，所以需要强调“同一本书”，目的是保持压力一定．此时摩擦力较大的是粗糙的表面；
（3）“将两本轻重不同的书先后放在同一桌面上，用手沿桌面推书使其匀速滑动时”，研究的是摩擦力与压力的关系，“两本轻重不同的书”对桌面的压力不同，但桌面粗糙程度相同．此时重力较大的书本对桌面的压力较大，与桌面之间的摩擦力较大；
（4）实验中，为了较精确比较实验中摩擦力的大小，可以使用弹簧测力计进行测量力的大小；
（5）初中物理使用控制变量法研究的物理实验很多，如：研究影响斜面机械效率大小的因素、电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关、研究压力的作用效果、研究液体压强的特点等．
故答案为：（1）二力平衡条件；（2）保证压力相同；（3）压力大小；（4）弹簧测力计；（5）影响压力的作用效果．

点评 在探究滑动摩擦力大小与什么有关的实验中，关键是掌握二力平衡条件的运用和控制变量法的运用，并能正确分析摩擦力各影响因素的关系．