Question

3．小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
①接触面所受的压力大小；
②接触面的粗糙程度；
③接触面积的大小．

接下来小伟通过如图所受实验操作验证他的猜想：
（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在长木板上滑动，这样做是根据二力平衡的知识得出拉力等于摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小．
（2）如果小伟要探究猜想②，他应该选择甲和丙两幅图所示的实验步骤来操作，根据图中弹簧测力计的示数可得出结论：在其他因素相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
（3）小伟要探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示，他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论可靠吗？答：不可靠，小伟在实验中存在的问题是没有控制压力大小不变．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的知识，应水平拉动物体做匀速直线运动，弹簧测力计的示数才等于物体受到的摩擦力的大小；
（2）根据控制变量法，研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，应控制对接触面的压力相同，只改变 接触面的粗糙程度；比较图中弹簧测力计的示数得出结论；
（3）根据控制变量法，研究摩擦力与接触面积的大小的关系时，应控制压力和接触面的粗糙程度保持不变；

解答 解：（1）实验中小伟应该用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，此时拉力等于滑动摩擦力，从而测出木块所受的摩擦力的大小；
（2）要研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，应控制对接触面的压力相同，只改变 接触面的粗糙程度，所以应该选择甲和丙两幅图所示的实验步骤来操作；由图中弹簧测力计的示数可知，在压力相同的条件上，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）小伟要探究猜想③，应控制压力和接触面的粗糙程度保持不变，他将木块切去一半，接触面减小一半的同时，对接触面的压力也减小了一半，没有控制压力大小不变，所以得出的结论不可靠，他实验中存在问题是没有控制压力大小不变．
故答案为：（1）匀速；二力平衡；
（2）甲和丙；接触面越粗糙；
（3）不可靠；没有控制压力大小不变；

点评 本题 探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关，主要考查实验原理及控制变量法的运用，一定要熟练掌握．