Question

9．在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，
（1）小强同学已完成了图中的甲、乙两步实验，由此他可以得到的结论是压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；如果还想继续探究，你认为他下一步应该进行的实验是什么？请在如图丙方框内画出操作方法简图，并与图甲比较才能得出摩擦力的大小与压力大小的关系．
（2）完成实验后，小强发现实验室里有如图丁所示的铁块和木块．他想比较一下铁块表面和木块表面的粗糙程度，进行了如下实验：
①因为要比较两者表面的粗糙程度，所以在同一水平桌面上做实验时，应保持压力不变．
②先将木块叠放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动它们，弹簧测力计的示数如图所示，则桌面对物体的摩擦力为3.7N．
③然后将铁块叠放在木块上（填两物块的放置情况）．重复上述过程，这次测得的摩擦力为2.4N．
④通过上述实验现象可知：铁块的表面粗糙程度大一些．

Answer 1

分析 （1）当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．结合控制变量法可对题干中的问题分析解答．
（2）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，因控制物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，实验时水平匀速拉动物体，让物体做匀速直线运动，处于平衡状态，物体受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力．先确定弹簧测力计的分度值，然后读出弹簧测力计的示数．

解答 解：（1）甲乙两个实验，压力大小相等，接触面越粗糙，拉力越大，滑动摩擦力越大．所以可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
实验还可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系，可以控制接触面粗糙程度不变，所以在甲图的基础上，在木块上面在放另一个物体，弹簧测力计拉动木块进行匀速直线运动，测得滑动摩擦力，和甲图中的滑动摩擦力进行比较．如图丙．

（2）①因为要比较两者表面的粗糙程度，所以在同一水平桌面上做实验时，应保持压力不变．
②实验中，应该用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动它们．这样可使拉力与摩擦力是一对平衡力．
③然后，将铁块叠放在木块上，重复上述过程进行实验．
④由实验结果可知，第二次的读数比第一次小，则铁块的表面粗糙程度大一些．
故答案为：（1）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；见上图；甲；压力大小；
（2）①压力；②水平匀速；③将铁块叠放在木块上；④铁块．

点评 （1）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体运动速度、接触面积大小都没有关系．
（2）当物体沿水平方向做匀速直线运动时，弹簧测力计的水平拉力等于滑动摩擦力；熟练应用控制变量法是正确解题的关键．