Question

在“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，以下是部分实验步骤：
（1）把木块平放在长木板上，用弹簧测力计

水平匀速

拉动木块，这时木板对木块的摩擦力大小才等于

弹簧测力计的示数

．（如图甲）；
（2）把木块侧放在长木板上，用同样方法拉木块（如图乙）；
（3）把两块相同的木块叠在一起平放在长木板上，用同样方法拉木块（如图丙）；
（4）比较图中

甲、乙

两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关；
比较甲、丙两次实验数据，初步得出的结论是：

当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大

．
（5）如果在木块底下垫几根中性笔的笔芯来作图甲的实验，请你猜想当拉动木块时，弹簧测力计的示数

小于

（选填“大于”、“小于”或“等于”）原甲图中的测力计示数，理由是：

滚动代替滑动，可以减小摩擦力

．

Answer 1

分析：（1）摩擦力很难直接观察得到，因此，利用转换法的思想，当用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，这样可得到摩擦力的大小；
（2）摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关，在探究时，应运用控制变量法，每次只研究其中的一个量，保持其他的量不变．
（3）减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、使接触面彼此离开、变滑动为滚动．

解答：解：（1）利用转换法来测量摩擦力时，当物体在水平方向上做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，此时可通过弹簧测力计的示数得出拉力的大小；
（4）要探究滑动摩擦力的大小与接触面的大小的关系，必须控制压力、接触面的粗糙程度不变，改变接触面积大小来做实验，符合要求的甲、乙两次实验；
比较甲、丙两次实验数据，可以看出它是在接触面不变的情况下，使压力增大了，此时弹簧测力计的示数也增大了，初步得出的结论是：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（5）实验中在木块底下垫几根中性笔的笔芯来作图甲的实验，它是利用变滑动为滚动，来减小摩擦力的，所以此时的弹簧测力计示数会减小．
故答案为：（1）水平匀速；弹簧测力计的示数；（4）甲、乙；当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）小于；滚动代替滑动，可以减小摩擦力．

点评：在此类实验中，需要探究的量一般有三个，这里探究了其中的两个，即摩擦力大小与压力大小、接触面积的大小的关系，其中，与压力大小有关，与接触面积的大小无关，这是我们应该熟知的结论；同时，实验中还分别用到了转换法和控制变量法，也是我们应该掌握的物理学的基本研究方法．