Question

6．滑动摩擦力的大小与那些因素有关呢？
猜想一：与接触面所受压力有关；
猜想二：与接触面的粗糙程度有关；
猜想三：与接触面的面积大小有关．
小明在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中，他在水平木板上用弹簧测力计沿直线匀速拉动木块，通过改变放在木块上砝码的重力来改变木块与木板之间压力的大小．他通过测量木块的重力、分析弹簧测力计读数以及砝码重力，记录了如下实验数据：

试验次数	1	2	3	4	5
木块对木板压力F压/N	1	2	3	4	5
弹簧测力计读数F1/N	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0

（1）设计这5次操作的科学方法叫控制变量法．实验中的注意事项：慢慢拉动木块，使其做匀速直线运动．
（2）实验中，弹簧测力计的示数F₁等于（选填“等于”或“不等于”）木块所受滑动摩擦力F₂，因为这两个力是平衡力．
（3）根据表中测量数据，在右图中画出F₂与F_压关系的图象．
（4）如果小红想利用小明实验中的长方体木块、水平放置的木板和弹簧测力计探究猜想三，请你帮她写出实验步骤和实验分析结果．
A．实验步骤：将长方体木块分别平放和侧放在同一放置的长木板上，用测力计沿直线匀速拉动木块，记下测力计的示数F₁和F₂
B．分析结果：如果F₁=F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；如果F₁≠F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积有关

Answer 1

分析 （1）要探究摩擦力大小与压力大小的关系，需保持其它影响因素相同；
根据二力平衡的知识，实验中需拉动木块做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）根据一对平衡力的大小相等的特点分析；
（3）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．
（4）要探究滑动摩擦力与受力面积的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同．

解答 解：（1）由猜想知，滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度和接触面积大小有关，探究摩擦力与压力大小的关系实验设计中，应用了控制变量法；
实验中应慢慢拉动木块，使其做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
（2）在水平木板上用弹簧测力计沿直线匀速拉动木块，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，滑动摩擦力等于测力计的示数．
（3）根据表格中数据进行描点，并将各点用平滑的曲线连接起来，如图所示：
．
（4）探究滑动摩擦力与接触面积的关系，可将长方体木块分别平放和侧放在同一放置的长木板上，用测力计沿直线匀速拉动木块，记下测力计的示数F₁和F₂；
分析结果：如果F₁=F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；如果F₁≠F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积有关．
故答案为：（1）控制变量法；匀速直线；（2）等于；平衡力；（3）见上图；（4）将长方体木块分别平放和侧放在同一放置的长木板上，用测力计沿直线匀速拉动木块，记下测力计的示数F₁和F₂；
如果F₁=F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；如果F₁≠F₂，说明滑动摩擦力大小与接触面积有关．

点评 此题是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，需掌握控制变量法在此实验中的应用，考查了描点法图象的画法，并能根据图象得出结论．同时考查了二力平衡的条件的应用．